李嘉凌+費巨波+湯宇斌+楊軍+喬婷

摘要：城市地下空間公共場所通常相對封閉，易導(dǎo)致顆粒物、微生物、室內(nèi)裝修化學(xué)污染物等的累積。研究表明微小氣候、新風(fēng)量的狀況以及空氣顆粒物、CO、微生物、甲醛和揮發(fā)性有機(jī)物等是影響地下空間空氣質(zhì)量的主要因素。本文就人防工程與城市地下空間開發(fā)利用的關(guān)系、地下空間安全隱患以及影響城市地下空間公共場所衛(wèi)生狀況的物理性、化學(xué)性、生物性和放射性風(fēng)險因子做一綜述。

關(guān)鍵詞：地下空間，公共場所，人防工程，安全隱患，風(fēng)險因子

1. 前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，土地需求增長和城市有限可用地之間的矛盾越來越明顯。我國正面臨著“城市綜合癥”[1]：人口超飽和、建筑空間擁擠、綠地面積減少；交通堵塞；基礎(chǔ)設(shè)施落后于城市的擴(kuò)展和城市人口的增加；環(huán)境惡化等。實踐表明，開發(fā)利用地下空間是擴(kuò)大城市容量，提高土地利用效率，緩解“城市綜合癥”的重要舉措之一。以北京市[2]為例，北京市地下空間每年增加的建筑面積大約為300萬m2，占建筑總面積的10%左右，到2020年，北京建成的地下空間面積有望達(dá)到9000萬m2，人均擁有地下建筑面積預(yù)計達(dá)5m2。

開發(fā)和利用地下空間，必須根據(jù)其使用目的創(chuàng)造出符合不同要求的安全、衛(wèi)生、舒適的環(huán)境，其中保障地下空間衛(wèi)生狀況是其必要條件。然而自1998年頒布《人防工程平時使用環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》之后，涉及地下空間的相關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)基本沒有頒布修訂。現(xiàn)行有效的一些諸如《人民防空工程平時開發(fā)利用管理辦法》等法律法規(guī)也主要側(cè)重消防安全，對于地下空間公共場所的衛(wèi)生狀況基本沒有規(guī)定，使得相應(yīng)的衛(wèi)生評價和衛(wèi)生監(jiān)管工作無法有效開展。因此，了解地下空間公共場所的衛(wèi)生狀況對于衛(wèi)生行政監(jiān)管、衛(wèi)生規(guī)范化監(jiān)督、相關(guān)法律的制定有著積極的現(xiàn)實作用。

目前有關(guān)我國城市地下空間衛(wèi)生狀況的研究主要集中在溫濕度、氡、二氧化碳等指標(biāo)[3]-[5]。而國內(nèi)外研究表明，影響地下空間衛(wèi)生狀況的主要問題是微小氣候、新風(fēng)量的狀況以及空氣顆粒物、CO2、微生物、甲醛和揮發(fā)性有機(jī)物的污染[6]。因此，本文將著重研究影響地下空間衛(wèi)生狀況的物理因子、化學(xué)因子、生物因子和放射性因子，并探討人防工程與地下空間開發(fā)利用的關(guān)系，分析地下空間安全隱患，為制定地下空間公共場所衛(wèi)生監(jiān)督管理現(xiàn)場檢查指南奠定基礎(chǔ)。

2. 人防工程與地下空間開發(fā)利用

人防工程的一般定義為：在戰(zhàn)爭時具有能抵抗一定武器效應(yīng)的殺傷破壞，能保護(hù)人民生命、財產(chǎn)安全的防護(hù)工程。我國城市地下空間的開發(fā)利用始于人防建設(shè)的需要，并在逐步發(fā)展中顯示出了獨具特色的價值和地位。然而，人防工程與成熟的地下空間開發(fā)過程中存在以下問題[7]：（1）管理體制缺陷，嚴(yán)重制約著城市地下空間的開發(fā)；（2）法制不健全，對城市地下空間的開發(fā)和管理造成影響；（3）人防專項規(guī)劃和城市總體規(guī)劃不夠統(tǒng)一；（4）城市地下空間利用中需要注意的其他問題，如需制定科學(xué)、合理的地下空間開發(fā)利用的綜合測評體系，制定詳細(xì)、切實可行的設(shè)施、設(shè)備維護(hù)對策等。

城市地下空間開發(fā)與人防工程相結(jié)合，必須按照國家有關(guān)規(guī)定確保必要的人防工程建設(shè)，統(tǒng)一城市建設(shè)與人防工程建設(shè)規(guī)劃，對接管理部門，完善體制，并加強(qiáng)地下工程平戰(zhàn)功能轉(zhuǎn)換的研究工作。有條件的地區(qū)和城市，應(yīng)建立人防工程數(shù)據(jù)庫[8]，加強(qiáng)人防工程的信息管理，為地下空間資源的開發(fā)利用提供信息服務(wù)。除此之外，目前的城市規(guī)劃主要考慮三維空間，即同時考慮地上空間和地下空間的利用。實際上，規(guī)劃還應(yīng)考慮第四維，即時間因素，從而為今后的發(fā)展留有足夠的空間[9]。

3. 地下空間安全隱患

根據(jù)事故因果連鎖理論[10]，避免事故發(fā)生，就必須監(jiān)控各類事故；而監(jiān)控各類事故，就要監(jiān)控造成事故的原因，特別是直接原因，即要盡量遏制人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)。同時關(guān)注間接原因和基本原因，從管理制度、教育培訓(xùn)、組織體系建設(shè)、安全文化建設(shè)等方面著手營造安全的社會氛圍，強(qiáng)化個人安全意識，從本質(zhì)上提高安全可靠性。地下空間內(nèi)部災(zāi)害的發(fā)生大多數(shù)是人為因素引起的，并且有著較強(qiáng)的突發(fā)性，其后果的嚴(yán)重程度與其地下空間環(huán)境有著直接的關(guān)系。因此，應(yīng)充分了解地下空間的環(huán)境特點，從而掌握其內(nèi)部災(zāi)害發(fā)生的特點。

災(zāi)害主要由致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境、災(zāi)害事故、承災(zāi)體及災(zāi)害損失5部分組成。孕災(zāi)環(huán)境是指可能會產(chǎn)生事故的區(qū)域和環(huán)境。致災(zāi)因子是指能造成或加重災(zāi)害的直接原因。災(zāi)害事故是在孕災(zāi)環(huán)境和致災(zāi)因子作用下，發(fā)生的偏離目標(biāo)期望的事件。承災(zāi)體是直接受到災(zāi)害影響的主體，如地下設(shè)施、人員、道路、自然環(huán)境等。災(zāi)害損失是指因災(zāi)害導(dǎo)致的生命、財產(chǎn)及環(huán)境等受影響的情況，災(zāi)害損失是孕災(zāi)環(huán)境、致災(zāi)因子、災(zāi)害事故及承災(zāi)體相互作用的結(jié)果，包括地下設(shè)施的工程性損失、人員安全損失、環(huán)境影響損失、社會影響損失及生態(tài)環(huán)境損失等。陳強(qiáng)等人[11]研究得出的地下空間災(zāi)害發(fā)生機(jī)理圖如圖1所示。

費翔等人[2]研究發(fā)現(xiàn)，近25年來國內(nèi)外城市地下空間主要災(zāi)害中，火災(zāi)占3l%，風(fēng)、水災(zāi)占l7%，爆炸占12%，交通事故占11%，空氣惡化占8%，公共設(shè)施事故占7%，犯罪占6%，結(jié)構(gòu)破壞、施工事故各占3%。其他占2%。1970-1990年間日本地下空間發(fā)生的災(zāi)害事故統(tǒng)計結(jié)果[12]表明，火災(zāi)引起的災(zāi)害事故最多，約占到1/3；其次是空氣質(zhì)量惡化事故，約占20%，空氣質(zhì)量惡化主要是指缺氧和有毒氣體含量超標(biāo)，與我國地下空間主要災(zāi)害的統(tǒng)計結(jié)果較為接近。調(diào)查研究[2]還發(fā)現(xiàn)，每年地下空間火災(zāi)發(fā)生次數(shù)約為地面建筑的3-4倍，火災(zāi)中傷亡人數(shù)約為地面建筑的5-6倍，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約為地面建筑的1-3倍。因此，地下空間的防災(zāi)減災(zāi)工作應(yīng)給予足夠重視。

4. 影響地下空間衛(wèi)生狀況的風(fēng)險因子

地下空間公共場所通常相對封閉，存在自然通風(fēng)不足、人群密集、流動性大、缺乏自然采光等環(huán)境健康隱患。相對密閉的地下空間環(huán)境，易導(dǎo)致顆粒物、微生物、室內(nèi)裝修化學(xué)污染物等累積，不僅會降低環(huán)境舒適度（如異味、不適等），還可能對場所內(nèi)人員的健康產(chǎn)生不利影響。本文將影響地下空間公共場所衛(wèi)生狀況的風(fēng)險因子分為物理性、化學(xué)性、生物性及放射性四類，以下將分類描述：

4.1. 物理性因子

物理性因子包括溫濕度、風(fēng)速、新風(fēng)量、噪聲等，是影響人主觀舒適性和潛在健康風(fēng)險的重要指標(biāo)。人體在過冷或過熱的環(huán)境中均難以得到良好的休息，而且還可能因身處極端環(huán)境而引起各種應(yīng)激反應(yīng)。環(huán)境中的相對濕度較低（<30%）時，人的眼睛、呼吸系統(tǒng)和皮膚都會表現(xiàn)出不適癥狀，而在相對濕度過高的環(huán)境，人體散熱會因排放的汗液難以揮發(fā)而受到影響。適宜的風(fēng)速能夠增強(qiáng)對流散熱和水分蒸發(fā)散熱，使人感到?jīng)鏊?，與有風(fēng)環(huán)境相比，人在無風(fēng)環(huán)境時感覺會熱一些。噪音過高除了能引起人的聽力下降，還可能引起心動過速、血壓過高、頭痛、全身無力等癥狀[13]。

《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 18883-2002）對室內(nèi)溫濕度有明確的標(biāo)準(zhǔn)限定，夏季室內(nèi)溫度為（22-28）℃，冬季室內(nèi)溫度為（16-24）℃；夏季室內(nèi)相對濕度為（40-80）%，冬季室內(nèi)相對濕度為（30-60）%?！度朔拦こ唐綍r使用環(huán)境衛(wèi)生要求》（GB/T 17216-2012）對溫度的限定值有所不同，夏季溫度為（26-28）℃，冬季溫度為大于14℃。中國香港《辦公室及公眾場所室內(nèi)空氣質(zhì)素管理指引》對室內(nèi)溫度進(jìn)行了良好級和卓越級的劃分，良好級室內(nèi)溫度為應(yīng)低于25.5℃，卓越級室內(nèi)溫度為（20-25.5）℃。新加坡《辦公地區(qū)良好室內(nèi)空氣質(zhì)量指南》辦公室內(nèi)溫度限值為（22.5-25.5）℃。

付強(qiáng)[14]通過對重慶5個地下商場冬季室內(nèi)物理環(huán)境的測試發(fā)現(xiàn)：5個商場內(nèi)的噪聲值均較大，最大的一個商場內(nèi)的平均噪聲值達(dá)到了69.06dB，比國家標(biāo)準(zhǔn)高9.06dB；平均值最小的商場也達(dá)到了67.44dB。此外，5個商場內(nèi)的相對濕度也較高，其中相對濕度最大的商場平均相對濕度高達(dá)74.14%，比國家標(biāo)準(zhǔn)的上限值高14.4%；溫度基本在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍之內(nèi)，風(fēng)速則遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，A商場的最低風(fēng)速為0.03m/s，僅為國家標(biāo)準(zhǔn)的0.15倍。在所調(diào)查的5個地下商場中，除D商場室內(nèi)空氣品質(zhì)不接受率符合美國ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“小于20%不可接受率的可接受的空氣品質(zhì)”要求外，其他地下商場室內(nèi)空氣品質(zhì)的不可接受率均超過了20%。Qiao等[15]在上海地鐵隧道中的實時監(jiān)測溫度為（21.8-35.0）℃，相對濕度為（25.2-77.3）%，研究發(fā)現(xiàn)安裝屏蔽門的地鐵隧道中溫濕度變化范圍較窄，有利于微氣候的控制。

4.2. 化學(xué)性因子

化學(xué)性因子主要包括可吸入顆粒物PM10、CO、CO2、甲醛、TVOC（Total Volatile Organic Compounds，總揮發(fā)性有機(jī)物）等。我國在制定室內(nèi)PM10濃度限值標(biāo)準(zhǔn)時主要參照《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）中的二級標(biāo)準(zhǔn)，而在毒理學(xué)及流行病學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)長期暴露于PM10濃度低于150？g/m3的環(huán)境對人體健康無明顯危害，因此將PM10日均值設(shè)為150？g/m3，但并未提出PM2.5限值標(biāo)準(zhǔn)。對于室內(nèi)公共場所而言，《公共交通等候室衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB9672-1996）規(guī)定的PM10限值為250？g/m3；中國香港室內(nèi)空氣質(zhì)素管理小組于2003年制定的《辦公室及公眾場所室內(nèi)空氣質(zhì)素管理指引》建議，公共場所良好級別的PM10（8h均值）應(yīng)低于180？g/m3，卓越級別的PM10（8h均值）應(yīng)低于20？g/m3；基于PM10的潛在威脅性，新加坡環(huán)境部環(huán)境流行病學(xué)研究所于1996年制定的《辦公地區(qū)良好室內(nèi)空氣質(zhì)量指南》建議辦公室內(nèi)PM10限值為150？g/m3；韓國環(huán)保部于2004年頒布的《公共場所室內(nèi)空氣質(zhì)量維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》明確規(guī)定，地鐵地下車站PM10限值為150？g/m3。

上海地鐵A線隧道中的PM1、PM2.5和PM10濃度中位數(shù)分別為50？g/m3、55？g/m3和69？g/m3，B線隧道中相應(yīng)的值分別為42？g/m3、46？g/m3和58？g/m3，顆粒物濃度與采樣時間、客流量以及隧道內(nèi)部通風(fēng)狀況等有關(guān)[15]。朱彩明等[16]對長沙市不同類型地下公共場所室內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)長沙市地下公共場所室內(nèi)空氣受到了O3、NO2、NH3和CO2污染，其中O3、NO2污染來自地面，而NH3、CO2的污染來自地下公共場所本身。高俊敏等[17]對重慶市地下商場的研究表明，地下商場室內(nèi)TVOC質(zhì)量濃度超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重，在監(jiān)測的17個地下商場中，室內(nèi)各測點TVOC質(zhì)量濃度為（0.19-8.18）mg/m3，各商場TVOC平均質(zhì)量濃度為（0.21-3.94）mg/m3，超標(biāo)率達(dá)53%。

4.3. 生物性因子

室內(nèi)空氣品質(zhì)惡化、病態(tài)建筑綜合征（Sick Building Syndrome，簡稱SBS）以及建筑相關(guān)疾?。˙uilding-Related Illnesses，簡稱BRI）等問題的報道越來越多，大量證據(jù)表明這些問題與微生物及其形成的氣溶膠有關(guān)[18]。氣溶膠是固態(tài)或液態(tài)微粒懸浮在氣體介質(zhì)中的分散體系，當(dāng)氣溶膠分散相微粒為微生物時，就構(gòu)成了微生物氣溶膠，常見的微生物氣溶膠主要有病毒、細(xì)菌和真菌[19]。細(xì)菌、病毒以及某些真菌可以引起傳染性疾病，某些微生物的副產(chǎn)物可以引起過敏、免疫和中毒反應(yīng)。地下空間常年無陽光照射，空調(diào)設(shè)備在加濕、除濕等過程中也易導(dǎo)致微生物的繁殖[20]。

微生物是評價室內(nèi)空氣質(zhì)量的重要指標(biāo)。細(xì)菌總數(shù)高，存在致病性微生物的可能性也高。前蘇聯(lián)學(xué)者提出夏季室內(nèi)空氣中細(xì)菌總數(shù)高于2500cfu/m3即視為空氣污染；《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T18883-2002）中規(guī)定室內(nèi)菌落總數(shù)限值為2500cfu/m3；《人防工程平時使用環(huán)境衛(wèi)生要求》（GB/T 17216-2012）中規(guī)定室內(nèi)細(xì)菌總數(shù)限值為4000cfu/m3；中國香港《辦公室及公眾場所室內(nèi)空氣質(zhì)素管理指引》對公共場所中細(xì)菌限值為良好級應(yīng)低于l000cfu/m3，卓越級應(yīng)低于500cfu/m3；新加坡《辦公地區(qū)良好室內(nèi)空氣質(zhì)量指南》中辦公室內(nèi)細(xì)菌總數(shù)、真菌總數(shù)推薦限值均為500cfu/m3。

趙霞等[21]對揚(yáng)州地下公共場所的研究表明，商場類地下公共場所細(xì)菌總數(shù)為（47.16±4.16）個/皿，歌舞類地下公共場所細(xì)菌總數(shù)為（53±2.58）個/皿，餐廳類地下公共場所細(xì)菌總數(shù)為（48.32±3.98）個/皿（對于以上公共場所《人防工程平時使用環(huán)境衛(wèi)生要求》（GB/T 17216-2012）中要求細(xì)菌總數(shù)低于75個/皿）。朱彩明等[16]研究表明，長沙公共場所細(xì)菌總數(shù)為（4655.20±2076.10）cfu/m3。

4.4. 放射性因子

室內(nèi)氡主要來源于建筑材料、地下斷裂構(gòu)造、地基土壤、供水系統(tǒng)以及其他因素。氡及其子體能夠附著于空氣中的顆粒物和煙霧中，形成放射性氣溶膠，當(dāng)吸入人體后其子體易被鼻咽和氣管組織以及肺部呼吸系統(tǒng)截留，并在局部地區(qū)積累。由于氡的子體半衰期短，存在在人體內(nèi)衰變的可能性，因此易引發(fā)癌變[22]。國內(nèi)外研究均發(fā)現(xiàn)地下建筑中室內(nèi)氡濃度明顯高于地上建筑[23]。

呂文婷等[24]研究發(fā)現(xiàn)：（1）從不同類型地下場所空氣中氡濃度平均值來看，地下停車庫低于地下商城/商業(yè)街，地下商城/商業(yè)街低于地鐵站站臺；（2）與地面建筑物室內(nèi)空氣中氡濃度水平相比，上海地下場所空氣中氡濃度水平較高；（3）與全國地下室空氣中氡濃度水平相比，上海地下場所空氣中氡濃度水平遠(yuǎn)低之，兩者相差近17倍（479/28.3）；（4）與國家職業(yè)衛(wèi)生控制標(biāo)準(zhǔn)（200Bq/m3）相比，上海地下場所空氣中氡濃度較低，兩者相差7倍（200/28.3），具體如表1所示。劉晶磊等研究發(fā)現(xiàn)，室內(nèi)氡濃度主要取決于地基、建筑材料、室內(nèi)外空氣交換以及氣象條件等。就建筑材料而言，花崗巖所含的氡濃度最高，其次為瓷磚，木地板所含的氡含量最低，建議從選址、選料、設(shè)計、通風(fēng)、密封等幾個方面降低室內(nèi)氡濃度水平。

4.5. 風(fēng)險因子標(biāo)準(zhǔn)限值及其凈化技術(shù)

目前，尚無針對地下空間公共場所衛(wèi)生監(jiān)管的相關(guān)法律法規(guī)。本文以《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 18883-2002）和《人防工程平時使用環(huán)境衛(wèi)生要求》（GB/T 17216-2012）中的相關(guān)限值作為參考，具體如表2所示。

目前，室內(nèi)空氣污染物的常用凈化手段主要有污染源控制、通風(fēng)稀釋和復(fù)合凈化3種[26]。其中污染源控制是最根本的手段，但是地下空間的污染物種類較多，其污染源亦是多種多樣，單獨通過該手段污染源控制凈化室內(nèi)環(huán)境是難以實現(xiàn)的。目前，最常用的污染源控制為定期對風(fēng)管以及過濾器進(jìn)行清洗，以清除其內(nèi)部因系統(tǒng)長期運行造成的積灰和細(xì)菌污染源。通風(fēng)稀釋是降低室內(nèi)污染物濃度的有效途徑，目前供暖空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中往往采用最小新風(fēng)量。但若單純地增加新風(fēng)量稀釋污染物會導(dǎo)致能耗增加，經(jīng)濟(jì)型變差。同時，當(dāng)室外也存在某種污染源時，增加新風(fēng)量反而會加劇室內(nèi)污染。復(fù)合凈化是指在不改變當(dāng)前通風(fēng)系統(tǒng)形式及主要運行參數(shù)的條件下，在通風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)置復(fù)合凈化單元（段）。目前，空氣污染物的常用凈化技術(shù)有纖維過濾、靜電除塵、紫外線殺菌、等離子、負(fù)離子、光催化等[27]，其特點具體如表3所示。

5. 結(jié)論及建議

城市地下空間公共場所通常相對封閉，易導(dǎo)致顆粒物、微生物、室內(nèi)裝修化學(xué)污染物等的累積。相對于地面公共場所而言，城市地下空間公共場所環(huán)境衛(wèi)生狀況較差，疾病的發(fā)生率較高。為改善地下空間公共場所的衛(wèi)生狀況，應(yīng)完善各種衛(wèi)生設(shè)施，如新風(fēng)、通風(fēng)換氣設(shè)施、除濕除臭設(shè)施、中央空調(diào)設(shè)施等；加強(qiáng)衛(wèi)生管理，健全衛(wèi)生制度，定期對通風(fēng)換氣設(shè)備進(jìn)行清洗、消毒；了解地下空間公共場所室內(nèi)污染情況，選擇性地采用室內(nèi)空氣污染物的凈化技術(shù)。與此同時，城市地下空間衛(wèi)生狀況的管理和監(jiān)督必須建立在協(xié)調(diào)人防工程與地下空間開發(fā)利用關(guān)系的基礎(chǔ)上，建議建立城市地下空間數(shù)據(jù)庫以及城市地下公共空間事故隱患監(jiān)控預(yù)警體系，做好城市地下空間規(guī)劃工作和防災(zāi)減災(zāi)工作。

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