校园内身体锻炼的最佳时间地点是什么Word格式文档下载.docx
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上午8点到12点,是神经最兴奋的时候,记忆力、心脏、热情全部处于最佳状态,所以这段时间适合工作、学习或出游,不要做运动。
下午1点到4点,尤其是春天和夏天,人容易疲劳、犯困,这时候最好休息,不要在午饭后做大运动量运动。
傍晚5点到8点,体力和耐力是一天中的最高峰,是运动的最佳时间,会达到非常好的效果,而且对睡眠相当有利。
晚上10点钟左右,体温开始下降,身体的功能趋于低潮,不适合再做剧烈运动。
[12]
2.2相关概念：
3.4.1API（AirPollutionIndex）：
空气污染指数，是由某一项污染物的周日平均浓度与空气污染指数分级浓度限值比较计算得到。
3.4.2PM10：
是空气动力学直径小于10μm,在空气中能够长期悬浮而不易沉降的颗粒状物质。
在城市大气中的PM10又是大量有害物质的载体,当其通过呼吸道进入人体时,所带来的危害往往高于单一污染物。
[14]
3.4.3核模态：
粒径小于20nm的颗粒物通常被称为核模态颗粒物。
[1]
3.4.4爱根核模态：
通常20~100nm的颗粒物被称作爱根核模态。
爱根核模态颗粒物主要来源于燃烧过程所产生的一次排放的颗粒物。
例如从数浓度角度看，柴油、汽油、天然气发动机排放的颗粒物主要集中在爱根核模态。
3.4.7NPFDay：
新粒子生成天。
Non-NPFDay：
没有新粒子生成。
DSDay：
沙尘天。
3、准备工作：
3.1研究目的：
本研究以北京大学的学生运动环境为研究对象，从户外的空气污染指标以及康美乐、一体、二体、五四这几个室内体育管的装修、通风条件入手，探讨现有空气状况下运动对于身体的利弊，同时寻找校内运动的最佳时间及地点。
3.2研究对象及其基本情况：
3.2.1五四体育场馆：
是校内比较综合的体育场馆，位于校园东南角，临近成府路和北四环。
室外包括标准体育场（塑胶跑道及以草坪为地面的足球场），篮球场、排球场、网球场，室内包括羽毛球馆、游泳馆。
3.2.2一体：
位于未名湖东侧，校园比较中间位置，有室外沙土地面的足球场、攀岩和室内乒乓球馆，几乎已经不再使用，只是偶尔会有舞会或会议在这里举行。
3.2.3二体：
位于燕南园和图书馆之间，校园比较中间的位置。
室外包括篮球场、网球场，室内是篮球馆，偶尔会有舞会或协会组织的跆拳道、击剑等训练，这里也是健美操等体育课的场地。
3.2.4康美乐：
位于理科一号楼地下，包括台球设施、乒乓球设施、健身器材和跆拳道场地。
有体育舞蹈、健美操和乒乓球等体育课在这里进行。
所以乒乓球和健美操场地在白天不营业，只在晚上有组织好的跆拳道课、瑜伽课、街舞课等，多为办年卡的同学参加，此时场内人员较为密集。
3.2.5未名湖畔：
这里也是同学们经常进行体育运动的地点，周边建筑物很少，植物较多。
经常会有同学在清晨或傍晚在这里进行跑步等运动。
3.3研究方法：
3.3.1资料收集：
通过查阅文献及本院大气方面的博士生的的帮助收集如下方面的相关资料①空气污染物对人体的影响，包括颗粒物大小的影响所造成的影响的内容②污染物随距离的衰减③北京空气质量两年内的日变化、API指数、风向④北京周边空气中颗粒物积累对北京地区的影响⑤北京地区各级污染所占比例⑥北大周边马路车流量。
3.3.2实地观察和访谈：
通过对学校内各个体育场馆的实地观察，亲身感受和对在那里进行体育运动的同学进行访谈，了解各处的环境状况和大家的认识。
3.3.3问卷：
通过问卷来了解同学们平时的运动时间地点以及他们运动后的感受等等，来验证空气质量对校内运动的影响。
4、主要资料、数据的统计分析：
4.1从空间尺度上进行的研究：
4.1.1北京地理位置及气候条件对北京的影响：
由于工业生产、交通运输等过程排放大量的大气污染物,特别是北京近几年来城市建设产生大量的扬尘,北京自身的大气环境及其对区域污染影响不可忽略;
山西、河北作为能源生产和消耗大省,所产生的大气污染物在特殊的地理环境条件和一定的大气环流背景影响下,可以通过中远距离输送影响其他地区,特别是在受西南气流的控制时,山西和河北等地的大气污染物可以给北京的大气环境造成较大的影响。
[13]
4.1.2北京的整体环境、气候特点对北大环境的影响：
北京各区县空气中PM10年均浓度范围为110～154μgm-3，均超过国家环境空气质量二级标准。
从空间分布看，西南地区浓度较高，北部地区浓度较低[1]。
如下图可见北京大学在北京市区的位置和周边的地区情况，由于北方向为干净区，这样在刮北风时更适合运动。
同时校园西南方向为工业区，所以应避免在刮西南风时在校园内活动。
图表4北京大学周边的环境情况[1]
4.1.3北大周边路段及气候条件对北大的影响：
城市大气颗粒物很大程度上受交通源的影响。
Harrison等[8]测得在繁忙的道路边颗粒物数浓度是城市背景地区颗粒物浓度的7.5倍。
机动车排放的颗粒物主要集中在超细粒子范围内。
超细粒子数浓度与机动车排放的主要污染物NOx，CO显著相关，说明交通排放是超细粒子的主要来源[9]。
北大位于北四环北侧，东边是中关村北大街。
这两条路的车流量均很大，汽车尾气的排放对于北大的空气质量的影响也很大。
下表为对南门外白顺路在星期六、星期日和星期一这三天的车流量统计。
7:
00
9:
11:
13:
15:
17:
19:
20:
22:
30
Saturday
合计
254
276
219
255
236
271
210
167
Sunday
156
227
224
243
245
248
202
117
Monday
166
241
212
262
278
266
205
189
根据此数据，可作出如下变化图
图表6东门外马路星期六、星期日、星期一三天各时间段的车流量[1]
机动车排放的颗粒物数浓度主要集中在爱根核模态[10]，通常20~100nm的颗粒物被称作爱根核模态。
同时流行病学和毒理学最新的研究结果表明小于100nm的超细颗粒物对人体健康潜在的威胁可能更为严重[1]。
这说明汽车排放物对人体的威胁十分严重。
下图所示为北大校内体育场馆位置及它们与校园周边马路的距离。
图表5北大校内体育场馆位置及与校园周边马路的距离
根据图表所标示的北大校内体育场馆位置及与校园周边马路的距离，同时根据2.2.2所述污染物随与道路的距离的衰减规律，五四正处在车辆排放物污染较严重的位置，不适合在车辆高峰期在五四活动。
如图可见，在休息日和工作日校园周边的车流量在一天当中的变化趋势相似，中午十一点和早晚的车流量相对较小，因此如果选择在五四这样距离马路较近的体育场运动，那么在中午十一点和早晚这三个时间影响最小。
同时我们可以发现，在休息日早晨６－９点车流量骤减，这样在双休日的早晨非常适合运动。
实验室测试结果显示在机动车加速过程排放出的颗粒物数浓度增加[11]由于北京交通高峰期经常出现拥堵现象，车速缓慢，常常是怠速行驶造成颗粒物排放量增加[1]。
这样在车辆高峰期要避免体育运动，尤其是在距离马路较近的体育场进行体育运动。
4.2从时间尺度上分析
4.2.1季节对空气条件的影响：
长期观测的结果显示颗粒物数浓度随着季节的变化而变化，呈现周期性。
长期的观测结果表明颗粒物数浓度存在着明显的季节变化，冬季颗粒物数浓度明显高于夏季[7]。
根据从2004年3月开始至2006年3月结束的北京大气颗粒物数谱分布的观测，可得到如下不同模态颗粒物数浓度月平均变化图
图表7颗粒物数浓度月平均变化图[1]
从图中可以看出，核模态颗粒物数浓度在春季月份出现高值，夏季月份出现低值。
爱根核模态颗粒物的数浓度冬季高于夏季，在夏季出现低值。
同时，根据全年的PM10的检测结果，可得到相似的规律，PM10在空气中的日均质量浓度以春季为最高,冬季次之,夏季最低[16]。
这样根据上述几种污染物的数据，夏天是校园内最适运动的季节，而春季最不适宜运动。
下图是观测期间北京地区的风频玫瑰图。
从图中可以看出秋、冬季节以北风为主。
秋季东北风出现的频率较高，而冬季西北风出现的频率比较高。
春季和夏季北风出现的频率高于南风出现的频率。
与秋冬季节相比，春季和夏季南风出现的频率较高。
这样可得到的结论是在春夏校园内能更多地受益于西北吹来的洁净空气。
但是当把校园周边的道路状况考虑在内时，我们发现，北大校园南侧和东侧分别是北三环和中关村北大街，这两条路的车流量要远远超过校园北侧和西侧的颐和园路和清华西路，这样可得到在东南风盛行的春夏校园内受道路的污染物影响较大，尤其不宜在距马路较近的五四运动。
而秋冬季节校园内受马路的影响应小于春夏。
图表8北京地区的风频玫瑰图[1]
4.2.2颗粒物日变化的影响：
如图是各模态颗粒物数浓度日变化
图表9各模态颗粒物数浓度日变化[1]
从图中可以看出，在新粒子天早晨8点以后核模态颗粒物数浓度迅速增加，随着时间推移颗粒物粒径也逐渐增加，午后核模态颗粒物数浓度开始下降。
新粒子生成天爱根核模态颗粒物数浓度的日变化与非新粒子生成天相似，在交通高峰期和夜晚20点左右出现浓度峰值。
由于只考虑核模态和爱根核模态的颗粒物，应是早８点前和下午四点后适宜运动。
4.2.3对人体自身状况和一天当中环境变化规律的分析：
由于植物夜间的呼吸作用，在清晨的时候，未名湖畔这样植物繁盛的地带氧气含量会较低，不利于运动。
所以应避免清晨在未名湖边的运动。
研究表明，早上7点到8点是最佳的运动时间,但由于刚睡醒的身体各个机能还处在僵硬状态,所以运动最好以中轻度的有氧运动为主,运动量不能大,达到身上微微出汗的热身效果就好。
午饭后身体比较懒散,即使去运动也调动不起什么积极性,而且还容易伤身体。
午饭后最好午休,别做运动。
[12]
4.3室内场馆的分析：
在室外空气质量较差的时候，显然室内更适合做体育运动。
但应该选择通风较好的场馆和人数不是很大的时间。
由于校内的室内体育场馆并没有过于繁琐的装修，并且已经投入运行很长时间了，所以由建材释放的污染物对人体的影响可以忽略不计。
对于五四来讲，场馆的规模很大，人数对于空气质量的影响就相对的小了。
而对于二体的室内篮球场，人数又较少，影响又并不大。
最后重点便集中于康美乐，康美乐由于晚上有组织好的瑜伽、跆拳道等课程，很多同学会办年卡参加康美乐的运动课程或健身。
这样晚上康美乐运动的同学很多，同时处于地下空气流通慢，易使得氧气的供应不足，同时在此时同学们做的又多为瑜伽、慢跑等有氧运动，这样使得运动效果不佳，所以应该避开高峰的时间进行运动。
4.4对问卷调查结果的分析：
为了了解大家对于空气质量对运动的影响的了解状况，同时验证上文所作出的证明，我进行了问卷调查（问卷见附录）。
根据问卷调查的结果，对同学们认为天气和四季的变化对于运动后舒适度的影响的统计如下。
天气及四季变化有影响
天气及四季变化无影响
不适感与空气质量有关
63.3
33.4
不适感与空气质量无关
3.3
66.6
但是对于大家对运动时间的选择原因上来看很少会有人考虑空气质量的问题。
如上图所示，因为对人体的最佳运动时间的研究有所了解的同学还是很多的（４３％），因此这样在5-8点和晚上5-8点间运动的同学占了大多数，当然８点后运动的同学也占了很大一部分,他们选择这一时间的原因多为在这一时间有空。
同时调查发现在五四运动的同学很多，他们选择的原因多为设施好且地点方便。
在五四运动的在这些人中有20.8%的人在当日感到轻咳，12.5%的人在当日感到喉咙疼，8.3%的人感到胸闷，次日症状消失。
在其它的地点运动的同学除一人在一体运动后胸闷外均无不适感，这也验证了上述关于校园周边交通对运动地点影响的结论。
对于会引起大家运动后不适的气候，由这样的统计结果。
但实际上扬沙天气的污染物颗粒较大，虽让人很快感到不适，但颗粒物可以很快排出；
而大气污染严重时颗粒物不会让人的身体迅速产生反应，但污染物很难排出，它们在人体内积聚，会对人体产生很大的伤害。
对于四季的舒适感可用下图来体现大家的感受。
（根据问卷反映出的排序合成分数得到）。
我认为出现如下的结论可能是因为温度对于大家的运动后感受的影响较大，春秋会让大家在温度上感到很适应。
5、结论：
根据调查可以得出如下结论：
夏天校园里更适宜运动，而春天应适当减少运动量。
双休日的早上更适宜运动。
在早九点和晚五点尤其不宜在五四运动。
刮北风的时候适宜运动，而刮西南风的时候则因该避免运动。
而对于日常的身体锻炼，可得到如下表所示的结论。
（√表示推荐的锻炼时间和地点，×
为应避免的时间和地点）
5-8点
8-12点
12-17点
17-20点
20-22点
22点以后
一体
√
×
二体
五四
未名湖畔
康美乐
6、本研究仍可继续探讨的问题：
6.1高斯模式：
与本调查相关的数据计算方法还有高斯模式，利用这一模式可以用数学方法来计算出受污染程度与污染源之间的距离关系，这样根据马路和烟囱与校园的相对位置就可以精确地得到校内受污染程度最小的一点。
但由于本人能力的局限，这一计算无法进行，期待有更强知识背景并对此有兴趣的同学继续此项研究。
6.2居住地和实验室选址：
根据本研究得到的数据结果还可继续研究最佳居住地和最佳实验室的位置。
例如对于畅春园，临近马路，会造成噪声大空气质量不佳；
也可根据文中探讨的风向风速等因素来确定实验室的选址，使有害气体能够以最快的速度扩散，并远离生活区和教室以免影响师生的健康。
7、结束语：
体育锻炼对身体的健康是十分必要的，但我们应改选择适宜的环境来进行运动，否则可能反而会导致疾病。
本研究着眼于运动时的空气环境，找出了最适宜运动的时间和地点，希望对同学们今后的运动时间地点选择有所帮助。
对于我研究中的不足之处还望老师同学批评指正。
8、附录：
8.1调查问卷：
关于课余身体锻炼情况的调查问卷
您好，我是环境学院大一的学生，想向您了解关于您课余身体锻炼的情况，感谢您的参与，并对耽误您的时间表示歉意。
我也将尽快让您了解到在北大校内身体锻炼最佳的时间地点。
1、您一般在一天当中的什么时间进行锻炼？
A5-8点B8-12点C12-17点D17-20点E20-22点F22点以后
2、您选择这一时间进行身体锻炼得原因是什么？
A这一时间空气清新B在那个时间有空C完成学校要求的体育课刷卡
D曾对人体最佳运动时间有了解E其它
3、您在一天当中做身体锻炼一般多长时间？
A15分钟以下B15分钟－30分钟C30分钟－１小时D1-2个小时E2个小时以上
4、您一般会在校园中的哪一地点做身体锻炼？
Ａ一体足球场B一体攀岩C二体室外篮球场D二体室内篮球场 E二体网球场F五四蓝球场G五四运动场H五四室内羽毛球馆I五四室内游泳馆 J康美乐 K未名湖边 L22楼旁乒乓球台 M其它
5、您选择在那里运动的原因是什么？
A地点便捷Ｂ器材、设施较好 C独有您喜爱的运动项目D空气清新
6、您做身体锻炼的内容是哪些？
7、您在运动后当天和次日会有如下哪种感觉？
（可多选）
当天：
A舒畅 B轻咳 Ｃ喉咙疼痛 Ｄ胸闷Ｅ胸口疼痛 Ｆ其它
次日：
8、在好与不好的天气运动后您的感觉是否会有不同？
（若答案为是，则进行下一题，为否则跳至第11题） Ａ是 Ｂ否
9、您是否想过这样的不适感与您周边的空气质量相关？
Ａ是 Ｂ否
10、您觉得下列哪一种天气最让您运动后感到不适？
Ａ燥热 Ｂ扬沙 Ｃ阴天 D大气污染严重
11、您觉得四季的变化对您运动后的感受有影响么？
（若为是则进行下一小题，若为否则跳至第14题）
Ａ是 Ｂ否
12、您是否想过季节对您运动后舒适与否的影响与您周边的空气质量相关？
13、如果对四季您运动后的舒适度排序，那将是？
Ａ春天 Ｂ夏天 Ｃ秋天 Ｄ冬天
14、对于校内的体育场馆，您还有什么想法？
8.2参考文献
[1]吴志军《北京城市大气颗粒物数谱分布及超细粒子变化特征》
[2]孟紫强,胡敏,郭新彪,李德鸿,潘小川《沙尘暴对人体健康影响的研究现状》
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