现阶段，在我国的公共交通系统中，公交车、地铁和电车共承担了80%以上的客运量，而越来越多的公共交通受到土地资源稀缺等条件的约束，规划从地面交通转到了轨道交通[1]。地铁车站内的卫生情况所引发的人体不舒适及不健康的影响已开始被社会普遍关注，尤其是近两年来空气污染严重，雾霾天气频发，由于室内空气质量下降，乘客往往感到眼、鼻、咽喉部粘膜干燥和刺激，并伴有头痛、嗜睡、恶心等症状，统称为“病态建筑综合症SBS（Sick Building syndrome）”[2]，引起SBS这些症状的确切原因与在低品质室内环境中停留的时间长短有关。地下车站空气中主要的污染物有室内挥发性有机物(Volatile Organic Compounds , VOCs)、悬浮微生物和尘埃粒子等，同时存在CO、CO2、甲醛、 氨等，相关研究[3]表明地铁车站空气中的污染物浓度比其他环境中要高得多，提升地铁地下车站空气品质显得尤为必要，影响地铁车站室内空气品质的原因是综合性的、多方面的，除了车站出入口、风亭所在位置的空气品质与站内空气质量有直接的关系外，地铁车站本身的幽闭特征，通风换气不足以及系统运行特点等都是造成车站内部污染物浓度偏高、空气品质下降的主要因素[4]。 烃类、氧烃类、含卤烃类、氮烃及硫烃类、低沸点的多环芳烃类等沸点在50-260℃之间、室温下饱和蒸气压超133.322Pa的易挥发性化合物被称为挥发性有机化合物 ，是空气中成分复杂普遍存在的一类有机污染物[5]。VOCs浓度虽低 ,但大多数有毒性和致癌作用 ,可通过呼吸途径进入人体，对人体造成潜在威胁，因此 ,对VOCs进行污染监测和控制是十分重要的[6]。
左甜甜[7]调查了西安地铁环境空气品质，发现车站空气TVOC浓度全年平均值并未超标，但是1月、5月、8月、11月的污染指数超标率分别为28.7%、68.5%、833.3%、14.6%；刘慧等人[8]监测了广州地铁五号线车站空气质量现状，发现3个车站甲醛监测均值超过卫生标准换乘车站 CO2、甲醛、空气细菌总数、照度的监测均值高于非换乘车站，风速低于非换乘车站；邓庆勇等[9]调查地铁车站内站厅与站台挥发性有机化合物污染状况，得出挥发性有机化合物的浓度和挥发有机物富集系数与室内换气速度有关的结论。 Gong等人[10]测量了上海不同地铁车厢在不同行车条件下的挥发性有机物，发现郊区地铁车厢内的芳香族化合物含量较市区低，羰基含量较高，丙酮和丙烯醛不仅会从地铁的内部表面释放出来，还会从地铁车厢的乘客身上释放出来；Feng等人[11]的研究发现部分碳浓度在早高峰时段比其他采样时段高得多，地铁晚间高峰时段前后，乙醛浓度的明显日变化表明，乘客对乙醛水平升高有贡献，铁车站是甲醛、乙醛暴露的重要微环境；刘畅等人[12]对呼出气中VOCs的种类、浓度进行研究, 发现了其5种卤代物的浓度高于室内浓度,其次是室外浓度，其中，在人体呼出气中1,1-二氯乙烯的浓度为室内浓度的近20倍，是室外浓度的近300倍，人体呼出气是环境中1,1-二氯乙烯的一个重要源。 Leung等人[13]对英国伯明翰地区主要道路的客车车内挥发性有机物进行了测量，发现车内的苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机物浓度明显高于郊区监测站所监测到的浓度，在相对拥挤堵塞的道路上，车内挥发性有机物浓度甚至比监测站高几倍。但是在郊外和农村的道路上，车内挥发性有机物浓度却很低，所以得出，车内的空气污染物主要来自外部带入的通风空气污染物；秦玮等人[14]采集南京市玄武湖隧道内燃油挥发样品VOCs浓度、组分及特征污染物的变化情况，结果表明隧道样品中106种目标化合物全部检出：拥堵情况下VOCs体积分数较非拥堵情况下升高了7.4倍，加油站环境和隧道环境的VOCs组分中烷烃、烯烃和芳烃存在显著差异；Mukherjee等人[15]对印度加尔各答公交车等运输专用车的司机和售票员挥发性有机物暴露水平进行研究，发现司机和售票员的粉尘暴露水平比预期的阈值要高很多，苯、甲苯、二甲苯的暴露水平也比其他地方要高出很多； Kim等人[16]在研究地铁车站室内空气污染物总量计算与实时监测评价方法中指出，在地铁系统，特别是室内环境中，每天停留超过15小时的工作人员和老年人通常会在很大程度上受到室内污染物的影响。
窒内空气中的VOCs主要来源于住宅家庭使用的油漆、涂料、胶类、人造扳材、地毯、沙发等装修建材和日用消费品，这些污染物可造成人体两方面的影响，即引起人体机体免疫系统功能的失调和影响人体中枢神经系统功能，轻者影响人体消化系统，使人出现食欲不振、胸闷、恶心、欲吐等症状；重者则可损伤肝脏等器官和人体造血系统变态反应等病症。其中，甲醒、苯系物等许多挥发性有机物被公认为是高毒性、致病、致癌的有毒化合物[17]长期吸入一定量高浓度的VOCs可引起急性或慢性中毒中毒者可出现衰弱综合征，如：头疼、晕胺、乏为、记忆为减退等症状；造血系统异常和血象异常，以白细胞减少最为常见[18]，甲酸等VOCs中毒在学龄前儿童、孕期妇女、年长者等免疫为低下的持定人群中更易出现[19]，即便是身体健康的成年人，因为个体差弃或体质状况差异，对某些特定化学品的敏感性和抵抗力也不同。
目前，常用室内污染物的净化手段主要有污染源控制、通风稀释和复合净化3种[20]。其中污染源控制是最根本的手段, 地下空间的污染物种类较多，其污染源亦是多种多样，因此，单独通过该手段对室内环境进行净化处理是难以实现的。目前，以该方式去除污染物最常用的方法为定期对风管以及过滤器进行清洗，以清除其内部因系统长期运行造成的积灰和细菌污染源；通风稀释是降低室内污染物浓度的有效途径，目前供暖空调系统设计中往往采用最小新风量，在现有的换气次数和新风比下，靠通风稀释来降低室内污染物浓度的效果并不明显。但若仅为了稀释室内污染物单纯地增加新风量会导致供暖空调系统的能耗增加，经济性变差。可以通过环控机房优化设计、设备优选等措施提高通风效果、节约能耗[21]；复合净化是指在不改变当前空调系统形式及主要运行参数的条件下，在空调箱中设置复合净化单元，或者在污染物空间中单独设置复合净化器，处理VOC的技术有光触媒技术和等离子技术等[22]。通常情况下，复合净化与污染源控制和通风稀释手段联合是实现各种污染物净化的最佳选择，因此也成为目前的研发热点。 |
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
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本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径） |
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基于相关学者的大量研究，本课题对地铁内VOC浓度分布进行研究，对其来源和影响因素进行分析并提出减小地铁内VOC浓度的合理优化设计。完成普通站和换乘站各50份问卷和实地测量，然后借助fluent模拟软件对地铁站内VOC浓度分布进行模拟研究。问卷调查包括乘客特征（年龄、性别），乘车情况（月乘坐频次、逗留时间、乘坐时段、拥挤程度）和空气品质（关注问题、困倦、空气异味、空气灰尘、总体感受），实地测量包括普通站和换乘站，正常时段和高峰时段，站厅、站台和室外的某种挥发性有机化合物的浓度，模拟包括VOC浓度分析和地铁站内流场分析。后期结合数学统计方法及相关软件，进行相关数据分析，为毕业论文撰写做准备。 参考文献
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