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序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇室內(nèi)空氣污染研究,期待它們能激發(fā)您的靈感。
關鍵詞:室內(nèi)空氣污染;來源;防治;危害
收稿日期:20120401
作者簡介:婁云(1988—),女,遼寧沈陽人,吉林大學環(huán)境與資源學院碩士研究生。中圖分類號:X701文獻標識碼:A文章編號:16749944(2012)05020103
1引言
隨著人們生活水平的日益提高,人們對于室內(nèi)裝修、裝飾的要求也日趨精致,致使大量新型建筑、裝飾材料、家用電器、日用化學品等進入生活和辦公場所,增加了室內(nèi)空氣污染物的來源和種類,導致室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量日益惡劣。資料顯示,人一生中約有70%~90%的時間在室內(nèi)度過[1],室內(nèi)環(huán)境污染將嚴重危害人體健康和人們的工作、生活質(zhì)量。資料記載,當前人們68%的疾病都與室內(nèi)空氣污染有關[2],病態(tài)建筑綜合癥(SBS)、多種化學污染物過敏癥(MCS)及與建筑有關的疾病(BRI)[3]都與室內(nèi)空氣污染有直接關系。因此,室內(nèi)空氣污染已成為社會關注的焦點。本文通過分析城市室內(nèi)空氣污染的來源及其危害,并提出相應的防治措施,以改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量,保護人體健康,提高人們的工作、生活的舒適度。
2室內(nèi)空氣污染的來源
室內(nèi)空氣污染是指有害的物理、化學、生物性因子污染物進入室內(nèi)空氣中并達到對人體健康產(chǎn)生直接或間接、近期或遠期,或者潛在有害影響程度的現(xiàn)象[4]。室內(nèi)空氣污染主要來裝修和裝飾材料、電器污染、人為活動、人體自身的新陳代謝等。室內(nèi)空氣污染主要包括灰土、可吸入顆粒物、總懸浮顆粒物、煙霧等懸浮固體污染物和甲醛、苯系物、揮發(fā)性有機物、氨、氮氧化物、臭氧、氡氣等氣體污染物[2]。
2.1裝修和裝飾材料
室內(nèi)裝修、裝飾過程中,常會使用一些價格低廉、性能優(yōu)越的合成材料及各種涂料、墻布、油漆、膠粘劑、新購家具等,這些材料會散發(fā)多種室內(nèi)空氣污染物,是室內(nèi)空氣污染的主要來源。這些污染物常會導致頭疼、失眠、過敏、免疫力下降等癥狀。如人造板材中會釋放出甲醛,內(nèi)墻涂料中含有揮發(fā)性有機物、甲醛、微量重金屬等污染物,油漆會揮發(fā)出苯、揮發(fā)性有機物,膠粘劑中易釋放出揮發(fā)性有機物、甲醛、苯系物等,木家具中含有甲醛、微量重金屬等污染物。
2.2電器污染
目前,越來越多的電器產(chǎn)品進入辦公室和家庭,如復印機、計算機、打印機等,但這些電器的使用會散發(fā)出臭氧、有機揮發(fā)物等有害氣體,降低室內(nèi)空氣品質(zhì)。臭氧濃度過高時,臭氧氧化就會產(chǎn)生氮氧化物,刺激呼吸道,還會出現(xiàn)頭暈、咽喉干燥、咳嗽、視力減退等癥狀,甚至會導致中毒水腫、神經(jīng)系統(tǒng)方面的病變。
2.3人為活動
人們?nèi)粘I畛褂妹簹狻⒁夯瘹獾热剂吓腼儭⒐┠堋_@些燃料在燃燒時會產(chǎn)生一些固態(tài)懸浮物和一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物等氣態(tài)污染物,會影響人體健康。此外,吸煙亦是室內(nèi)空氣污染的主要來源。吸煙不僅不利于自身健康,也會危害他人健康。吸煙者產(chǎn)生的煙霧含有一氧化碳、氮氧化合物、含氟烴、芳烴、烷烴、烯烴、硫化氫、氨、亞硝胺等污染物[3],這些污染物能損害肺及支氣管粘膜的纖毛上皮細胞,對人的健康造成嚴重的損害。
2.4人體新陳代謝
人體每天都要進行新陳代謝,通過呼吸作用、汗腺、皮膚及排泄等向外界排出大量污染物,如一氧化碳、氨類化合物、硫化氫等,咳嗽、打噴嚏亦會噴出一些致病微生物,另外人體皮膚脫落的細胞也是空氣塵埃主要來源[5]。如果室內(nèi)通風不良,污染物的濃度就會累積,降低室內(nèi)空氣質(zhì)量,對人體健康造成影響。
3室內(nèi)空氣污染物及其危害
3.1甲醛
甲醛作為室內(nèi)空氣的首要污染物,主要來自膠合板、人造地板及清潔劑、油墨、紡織品等日常生活用品。甲醛是一種無色、有刺激性氣味的氣體,能刺激眼睛、皮膚和黏膜,還會導致呼吸道強烈刺激、呼吸困難、咳嗽、咽喉燒灼痛、眼睛刺激、發(fā)冷等癥狀的出現(xiàn),降低人體的免疫力,對肝、肺、神經(jīng)中樞系統(tǒng)有損害作用。由于甲醛的釋放期達3~15年[2],裝修后的房屋中甲醛不會短期內(nèi)完全揮發(fā),因而導致室內(nèi)有害氣體濃度較高。
3.2苯系物
苯、甲苯和二甲苯是室內(nèi)空氣的主要污染物,油漆、膠黏劑、涂料、墻紙、合成纖維等是其主要來源。苯及其衍生物是強致癌物質(zhì)。苯和甲苯能刺激眼睛、上呼吸道、皮膚,短期內(nèi)吸入高濃度的苯、甲苯、二甲苯會引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻醉,長期接觸低濃度苯系物可能慢性中毒,導致頭痛、失眠、精神萎靡、記憶力減退等癥狀的出現(xiàn),苯還會對生殖系統(tǒng)造成一定的傷害。
3.3總揮發(fā)性有機化合物(TVOC)
總揮發(fā)性有機化合物是指沸點范圍在50~100℃到240~260℃之間的化合物,主要包括鹵化烴、芳香烴、脂肪烴、氧烴、氮烴等[4],部分物質(zhì)有致癌性,主要來源于建筑材料、室內(nèi)裝飾材料、生活和辦公用品,家用燃氣、煙霧等。TVOC能造成機體免疫失調(diào),對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有一定的影響,引發(fā)頭痛、頭暈、胸悶、無力等癥狀,還對上呼吸道及皮膚有一定的刺激作用,亦會影響消化系統(tǒng),出現(xiàn)食欲不振、惡心等癥狀。
3.4氨
氨主要來自混凝土外加劑,由于含尿素的混凝土防凍劑、高堿混凝土膨脹劑的大量使用,當溫濕度等環(huán)境因素發(fā)生變化時,氨氣就會從墻體中緩慢釋放出來,導致室內(nèi)空氣中氨的濃度增高。氨能與血紅蛋白結(jié)合,破壞其運氧功能。短期內(nèi)吸入大量氨氣后會引發(fā)流淚、咽痛、咳嗽、呼吸困難等癥狀,嚴重者會造成肺水腫、并可能發(fā)生呼吸道刺激癥狀[6]。
3.5氮氧化物
氮氧化物通常指一氧化氮和二氧化氮,是常見的空氣污染物。室內(nèi)空氣中的氮氧化物主要來自于烹飪、吸煙。氮氧化物易對肺部造成損害,對兒童肺功能和呼吸系統(tǒng)的危害更大。
3.6臭氧
臭氧具有強氧化性,主要來自復印機、全自動洗腳盆等電器及用臭氧消毒的自來水[2]。臭氧能刺激眼睛結(jié)膜和整個呼吸道,吸入后會導致咳嗽、咯痰、胸部緊束感等癥狀的出現(xiàn),高濃度吸入則會引起肺水腫,長期接觸出現(xiàn)起支氣管炎,肺硬化的病癥。
3.7氡
氡是天然放射性惰性氣體,主要存在于水泥、礦渣磚、裝飾石材中。氡是室內(nèi)空氣污染的主要污染物[2],能通過呼吸道,引起呼吸道系統(tǒng)疾病。氡有致癌性,能誘發(fā)基因和染色體畸變,對生殖系統(tǒng)有一定的危害作用。另外,氡還影響神經(jīng)系統(tǒng),使人精不振,損害人體的免疫系統(tǒng),誘發(fā)慢性放射病。
4室內(nèi)空氣污染的防治
目前,國內(nèi)外對于室內(nèi)空氣污染問題給予了較多的關注,國外已有許多機構研究防治室內(nèi)空氣污染的辦法與措施[7~9],國內(nèi)學者也提出了許多預防為主、防治結(jié)合的辦法[10]。
4.1提高公眾的室內(nèi)環(huán)境意識
政府及有關部門應加大宣傳力度,使公眾了解室內(nèi)空氣污染的來源及危害,提高公眾的室內(nèi)環(huán)境意識,引導人們按綠色建材的概念去裝修室內(nèi),科學、合理地設計裝修、裝飾方案。提倡簡潔、大方、實用的裝修格調(diào),避免過度裝飾,以減少污染源。
4.2注重裝飾材料的選用
由于裝修過程中使用的板材、涂料、膠粘劑等裝修材料是室內(nèi)空氣污染的主要來源,因此選用環(huán)保材料替代高污染材料是避免和減少室內(nèi)空氣污染的有效辦法。我國已經(jīng)針對室內(nèi)裝飾裝修材料提出了相應的標準及要求[11],建議消費者選用獲得國家環(huán)境標志的裝飾、裝修材料,摒棄含有大量污染物的裝飾、裝修材料,減少污染物的來源。
4.3科學選擇入住時間
裝修后的房屋,不宜立即入住,應根據(jù)裝修程度、家具的材料和總量,及通風透氣情況,選擇適當?shù)娜胱r間。一般來說,要等到裝修后3~6個月再入住[4],并注意保持室內(nèi)空氣流暢。
4.4室內(nèi)空氣污染的凈化
4.4.1通風換氣
保證室內(nèi)通風是緩解和控制室內(nèi)空氣污染最經(jīng)濟、最簡捷、最有效的手段之一。裝修后的房屋通過開窗通風能有效地降低室內(nèi)污染物的濃度。調(diào)查顯示,改善通風過濾系統(tǒng)、調(diào)控室內(nèi)空氣溫度及濕度可有效地控制真菌、塵埃、細菌等污染物[12]。研究表明,室內(nèi)換氣可將室內(nèi)空氣中60%的有害氣體除去[3]。因此,建議住戶經(jīng)常保持室內(nèi)通風,在室外的新鮮空氣進入室內(nèi)的同時,將有害物質(zhì)排到室外。
4.4.2植物凈化
由于植物具有分解有毒物質(zhì)的能力,因此在室內(nèi)養(yǎng)植花卉植物可以消除或減輕室內(nèi)空氣污染對人體的危害。研究表明,吊蘭、蘆薈、長青藤等能有效地降低甲醛含量;月季可有效地吸收硫化氫、苯、乙醛等;一葉蘭、龜背竹等可清除空氣中的有害物質(zhì);萬年青、龍舌蘭、雛菊等可吸收三氯乙烯;扶郎花、等可消除苯、甲苯的污染[13];桂花、蘭花、薄荷、石竹等可集塵、殺菌;臘梅、米蘭等對空氣中的二氧化硫、一氧化碳等有害物的清除效果較好。
4.4.3凈化器凈化
利用凈化器對室內(nèi)空氣進行凈化時,應根據(jù)實際情況,選擇相應的產(chǎn)品,如對于顆粒狀污染物可選用靜電除塵、篩分除塵等,對于細菌、病毒等一般采用低溫等離子體凈化技術,對于異味、臭氣的清除可選用多功能高效微粒濾芯[5]。使用凈化器應注意化學置換劑的使用,避免產(chǎn)生二次污染。
5結(jié)語
由于室內(nèi)空氣污染與人們的健康息息相關,應該了解室內(nèi)空氣污染的產(chǎn)生及其防治措施,減少室內(nèi)空氣污染,提高室內(nèi)空氣品質(zhì),創(chuàng)造良好的生活和工作環(huán)境。從源頭抓起,采用環(huán)保材料,綠色裝修,同時也要提高室內(nèi)各種空氣污染物的檢測技術、手段,確定主要污染物及其污染程度,依據(jù)具體污染情況,采取有效防治措施減少、消除有害氣體。以預防為主、防治結(jié)合的方法,防治城市室內(nèi)空氣污染。
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關鍵詞:室內(nèi)空氣;空氣污染;凈化技術
中圖分類號:TP2文獻標識碼:A文章編號:1674-9944(2012)11-0113-03
1引言
隨著人們生活水平的不斷提高,人們對居室、辦公室等室內(nèi)環(huán)境的要求越來越高,大量新型裝飾材料和時尚豪華的現(xiàn)代家具及生活用品不斷進入室內(nèi);同時出于節(jié)能減排的需要,許多城市建筑物加強了密閉設計和管理,由此導致的室內(nèi)空氣質(zhì)量下降問題已成為全球人類極為關注的話題。目前大量的研究表明:人們出現(xiàn)頭痛、嗓子痛、困倦等多種不良癥狀,嚴重者甚至產(chǎn)生的多種疾病,與長期受室內(nèi)空氣污染有著必然的聯(lián)系。因此,正視室內(nèi)環(huán)境空氣污染現(xiàn)狀,改善和提高室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量,刻不容緩。
2室內(nèi)空氣污染的定義及特征
室內(nèi)空氣污染是指由于室內(nèi)引起能釋放有害物質(zhì)的污染源或室內(nèi)環(huán)境通風不佳而導致室內(nèi)空氣中毒物質(zhì)無論是從數(shù)量還是從種類上不斷增加,由此引起人類的一系列不適癥狀的現(xiàn)象.[1]。室內(nèi)空氣由于所處的環(huán)境獨特,具有累積性、多樣性、長期性、污染物濃度低毒性大、受氣候和社會條件的影響等特征。
3室內(nèi)空氣污染物的來源及其危害
在我國《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》中將室內(nèi)空氣污染物質(zhì)按其性質(zhì)區(qū)分為化學性、物理性、生物性和放射性四大類。化學性污染是指因化學物質(zhì),如甲醛、苯系物、氨氣、TVOC(總揮發(fā)性有機物)、氡及其子體和懸浮顆粒物等引起的污染。生物性污染是指因生物污染因子,包括細菌、真菌、花粉、病毒和生物體等引起的污染。物理性污染是指因物理因素,如電磁輻射、噪聲、振動以及不適合溫度、濕度、風度和照射等引起的污染。
3.1甲醛
甲醛主要來源于膠合板、大芯板、中密度纖維板、刨花板等室內(nèi)裝修材料及家具中的黏合劑。防腐劑的涂料、壁紙、化纖地毯、油漆、化妝品等均不同程度地含有甲醛或可水解為甲醛的化學物質(zhì)。
甲醛對人體健康有負面影響,可導致人嗅覺異常、流淚、咳嗽、氣喘、胸悶、惡習嘔吐等不良癥狀。長期接觸低劑量甲醛(0.017~0.068 mg/m.3)可引起慢性呼吸道疾病、女性月經(jīng)不調(diào)、鼻咽癌、結(jié)腸癌、白血病、新生兒染色體異常、青少年智力下降等病癥,長期接觸1.34 mg/m.3以上的甲醛將使人出現(xiàn)急性精神抑郁癥。同時甲醛有致癌、致畸的作用,國際癌癥研究所已建議將其作為可疑致癌物對待.[2]。
關鍵詞:室內(nèi) 空氣污染 凈化技術
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們的生活水平已顯著提高,因此各種新型的裝飾、裝潢材料和家用電器等的長期使用時引起室內(nèi)空氣污染的主要因素。室內(nèi)的空氣污染可嚴重影響到人們的健康,因此,室內(nèi)空氣的精華已成為一個熱點話題,研究各種新型凈化技術也隨之成為一項重要的工作。
一、室內(nèi)空氣污染物的種類及危害
目前,造成室內(nèi)空氣污染的因素有很多,而根據(jù)污染物的理化性質(zhì)的不同,可將其分為三類:化學性污染物、物理性污染和生物性污染物[1]。
1.化學性污染
室內(nèi)空氣中的化學性污染物主要來自于裝修的材料,也有一部分來源于家用化學品和烹調(diào)油煙。化學性污染主要有甲醛、苯及苯系物、氨、臭氧、可吸入顆粒物等組成。它們均能在不同程度上影響人們的健康。
室內(nèi)的各種家具是甲醛的主要來源,甲醛具有強刺激性,并且可與蛋白質(zhì)作用,故在一定程度上對人的眼、呼吸道黏膜、消化道等有一定的傷害,在一定的條件下還會引起癌變。
苯及苯系物是一種揮發(fā)性溶劑,是普遍存在于浴室內(nèi)的有機污染物。它對人體的造血功能有一定的損傷,并可誘發(fā)白血病,世界衛(wèi)生組織已將苯及苯系物定為強致癌物質(zhì)。氨、臭氧等均可影響人們的血液循環(huán)系統(tǒng),而可吸入顆粒物則會刺激呼吸黏膜,可引起一系列的呼吸道疾病。
2.物理性污染
室內(nèi)的噪聲、不適宜的光照、電磁輻射和放射性輻射等均是引起物理性污染的原因。其中放射性輻射的危害最大,而室內(nèi)放射性輻射的來源以建筑裝修材料中的氡為主。
氡是一種無色無味的天然放射性氣體,常溫下易于塵埃結(jié)合形成放射性溶膠而被人們吸入體內(nèi),氡進入人體后,可在人體內(nèi)進行衰變,其衰變產(chǎn)物可損傷人們的呼吸系統(tǒng),如果其在人體內(nèi)有一定的積累,可引發(fā)癌變[2]。
3.生物性污染物
當室內(nèi)的溫度及濕度達到細菌、真菌、病毒和塵螨等所需的生長條件時,這些微生物便開始快速地繁殖。細菌、真菌和病毒所引起的疾病具有一定的傳染性,故應保證室內(nèi)的空氣流通。而塵螨是最易引起人們過敏的過敏源,它們常寄生在床墊、地毯、枕墊、毛絨玩具及裝飾品等物品上,從而引發(fā)過敏性哮喘、濕疹和皮疹等疾病[3]。
二、室內(nèi)空氣污染的凈化技術
1.吸附技術
吸附技術具有吸附能力強、凈化效率高、可吸附多種有害氣體等優(yōu)點,是凈化室內(nèi)空氣污染物較常用的一種技術。近些年來,已研制出來的新型活性炭:活性炭纖維(ACF),以其吸附性能好、吸附容量大、可再生利用等優(yōu)點成為吸附技術的熱點。黃正宏[4]等人研究了經(jīng)ACF進行濕氧化改性后對低濃度苯和丁酮蒸氣的吸附效果,研究結(jié)果表明,經(jīng)改性后的ACF對小分子低濃度的有毒氣體的吸附能力有顯著地提高。
2.低溫等離子體凈化技術
低溫等離子體技術是一門集物理和化學于一體的交叉型學科,近年來,該技術在污染處理方面有著廣泛的應用。多次研究表明,低溫等離子體技術在凈化空氣污染物方面有顯著地效果,室內(nèi)空氣中的絕大多數(shù)污染物都能被除去[5]。鄭雷等人[6]研究了在正脈沖電暈反應器中加入BaTiO3為催化劑后對含二氯甲烷的空氣的降解效果,研究結(jié)果表明,二氯甲烷的降解率達90%以上。
3.納米光催化技術
納米光催化技術是在紫外光照射下進行的一種低溫深度氧化技術,它可以在室溫條件下將室內(nèi)空氣中的有機污染物氧化為CO2和H2O,在該過程中產(chǎn)生的二次污染小,且易操作,這些優(yōu)點使它成為一種新型環(huán)保技術。古政榮等人[7]研究了活性炭—納米TiO2復合光催化網(wǎng)對室內(nèi)空氣污染物的凈化效果,研究結(jié)果表明,其對甲苯的凈化率達98.8%,對甲醛的凈化率達98.5%,對氨的凈化效率達96.5%,對活性炭還可以原位再生。
4.綠色植物凈化技術
近年來,利用綠色植物自身的生態(tài)功能來除去空氣中的一些污染物的技術研究越來越多,李慶君等人[8]研究了7種觀賞植物對甲醛的吸收能力,研究結(jié)果為海芋>綠蘿>虎尾蘭>綠寶石>佛肚竹>肉桂,且2年生的虎尾蘭對甲醛的吸收能力高于5年生的虎尾蘭。
綠色植物凈化技術是一種經(jīng)濟、有效的技術,它不僅可以凈化室內(nèi)空氣,還具有觀賞價值,故綠色植物凈化技術將是一種新型的熱門技術。
三、結(jié)論
由于室內(nèi)空氣污染物種類繁多,成分復雜,所以對于凈化室內(nèi)空氣污染的各類技術均有一定的弊端,并且單一的使用某種技術開凈化室內(nèi)空氣污染難以取得理想的效果,故綜合各種技術的優(yōu)點,互取優(yōu)勢,提高凈化效率將成為今后的重點研究方向。
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關鍵詞:室內(nèi)檢測;污染氣體;處理方法
中圖分類號:TU24 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2012)04-0056-020引言
甲醛、氨、苯及TVOC是室內(nèi)污染危害很大的幾種常見氣體,國內(nèi)外學者調(diào)查及檢測數(shù)據(jù)顯示,室內(nèi)污染源排放的有害氣體含量超過由室外進入的危害氣體量[1]。這些污染氣體具有毒性、致病性和潛伏性,對人體內(nèi)臟、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等有極大的破壞力,長期處于其中,對自己甚至后代的健康造成不利的影響。
室內(nèi)裝修污染主要來源于不符合環(huán)保標準的人造裝修板材黏合劑,油漆、涂料、防水材料及各種油漆涂料的添加劑、稀釋劑,室內(nèi)吸煙后的殘留有害氣體,水泥中含有的防凍劑等[2]。未達標的人造板材含有大量的甲醛氣體,甲醛可經(jīng)呼吸道吸收,其水溶液“福爾馬林”可經(jīng)消化道吸收,長期接觸低劑量甲醛可以引起慢性呼吸道疾病和鼻咽癌,高濃度甲醛對神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肝臟等都有毒害,甚至還有致畸、致癌的作用[3]。許多涂料中含有超標的苯和苯系物,人在短時間內(nèi)吸入高濃度的甲苯、二甲苯時,可出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻醉作用,長期接觸一定濃度的甲苯、二甲苯會引起慢性中毒[4]。吸煙不僅有害健康,其殘留的TVOC物對人體的濃度聚集能引起機體免疫水平失調(diào),影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能,出現(xiàn)頭暈、頭痛、嗜睡、無力、胸悶等癥狀;它還可能影響消化系統(tǒng),出現(xiàn)食欲不振、惡心等;嚴重時甚至可損傷肝臟和造血系統(tǒng),出現(xiàn)變態(tài)反應等[5]。水泥防凍劑中會殘留大量氨,對接觸的皮膚組織都有腐蝕和刺激作用,可以吸收皮膚組織中的水分,使組織蛋白變性,并使組織脂肪皂化,破壞細胞膜結(jié)構;長期接觸氨,部分人可能會出現(xiàn)皮膚色素沉積或手指潰瘍等癥狀[6]。
檢測公司通過多個教職工住宅的甲醛(CH4)、氨(NH3)、苯(C6H6)和總揮發(fā)性有機物(TVOC)四個指標的檢測,依據(jù)GB50325-2006《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》中的一級標準(見表1),可以發(fā)現(xiàn)很多問題。
1家屬區(qū)住宅情況介紹
教職工新住宅區(qū)房屋位于江寧中專南側(cè)江寧博學院小區(qū),周圍綠化正在完善,且周圍沒有任何工廠(特別是污染企業(yè)),小區(qū)內(nèi)只有一所幼兒園,室內(nèi)空氣質(zhì)量受到外界因素影響不大。
1.1 甲醛情況在所有甲醛的7個數(shù)據(jù)中(見圖1),有4個數(shù)據(jù)高于標準。甲醛最低值為0.01mg/m3,說明基本房屋建成時甲醛含量低,小于或等于0.01mg/m3。我們可以認為甲醛的超標來自于房屋的裝潢。
經(jīng)過對住宅中的裝潢設計、家具、廚具、油漆和木制地板等材料的分析,我們可以大體了解甲醛的來源:①部分甲醛來自木地板,木地板中甲醛含量超標,甲醛揮發(fā)出來,形成污染;②部分甲醛來自木制組合家具,同樣會揮發(fā)造成住宅污染;③人造板材及膠粘劑中含大量的甲醛,導致甲醛揮發(fā),超過標準限。
1.2 氨情況圖2所顯示氨的5個數(shù)據(jù)中,有4個數(shù)據(jù)高于標準。氨最低值為0.33mg/m3,氨的含量遠高于基準值,最大值超過標準值的9倍,說明基本房屋建成時氨含量很高,大于0.20mg/m3。這說明氨的超標來自于房屋本身的建設,建房時水泥的防凍劑中氨含量過高。
1.3 苯情況由圖3表明,苯的檢測值有兩個,但均高于標準。苯最低檢測值為0.14mg/m3,高于0.09mg/m3。通過分析認為甲醛超標來自房屋裝潢。通過住宅是否使用涂料和檢測數(shù)據(jù)的對比,發(fā)現(xiàn)了苯的來源:一部分苯來自墻紙,涂料、填料的揮發(fā);另一部分苯是來自含苯量較高的膠粘劑以及防水材料的揮發(fā)。
1.4 TVOC情況由圖4顯示的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),TVOC雖然只有兩個數(shù)據(jù),但均高于標準。TVOC最低檢測值為0.25mg/m3,低于標準0.50mg/m3,說明TVOC在原本住宅的建設中不超標。通過分析認定TVOC超標來自于房屋裝潢。
經(jīng)過對住宅中裝潢設計、家具、廚具、油漆和木制地板等材料的分析,大體可以了解TVOC主要來源是家具涂飾時用的添加劑和增白劑。
2污染氣體處理方法
室內(nèi)污染氣體大都來源于人造建筑材料,如木質(zhì)地板、人造板材、家具、涂料等。家屬住宅區(qū)的教職工大多數(shù)都不是環(huán)保化工相關專業(yè),所以提出的處理方法必須中肯、簡易,且可操作性強,同時還要考慮經(jīng)濟性等因素,給學院教職工提供合適的操作方法,營造健康居住環(huán)境。
針對揮發(fā)出的四種污染氣體,我們需要采取綜合處理的方式,若單一處理,一方面消耗的材料相對較多,同時占地較大,如果使用化學方法容易造成藥品的浪費,且再生的恢復性較差。
下面,我們?yōu)槟硨W院家屬區(qū)的教職工提供幾種去除污染性氣體的常用方法:①經(jīng)常打開窗戶使室內(nèi)空氣保持流暢;(簡稱“通風法”);②用盆子盛大量涼水,并加入適量食醋放在有污染氣體的房間,同時打開家具,使之大量吸附;(簡稱“食醋吸收法”);③在室內(nèi)種植蘆薈、吊蘭、常春藤、鐵樹、、萬長青等植物來促進甲醛、氨及苯等污染物含量的減低;(簡稱“植物吸收法”)[8];④用光觸媒(常用的有納米二氧化鈦)噴霧法與甲醛,氨,苯等物質(zhì)發(fā)生聚合反應來消除污染物的危害;(簡稱“光觸媒吸收法”)[9];⑤可在室內(nèi)放置一些活性炭來吸收污染性氣體。(簡稱“活性炭吸附法”)[10]。
3建議
某學院家屬區(qū)教職工在處理室內(nèi)空氣污染物時需要注意多種方法的結(jié)合使用,比如活性炭吸附法與種植物吸收法兩種方法結(jié)合,去除污染氣體能達到的效果遠遠超過“1+1=2”。下面將提供幾種針對性的治理方法:①對于甲醛含量超標嚴重的住宅,推薦使用活性炭吸附、通風法、植物吸收法結(jié)合的方法;②對于氨含量超標嚴重的住宅,推薦使用通風法、食醋吸收法、植物吸收法結(jié)合的方法;③對于苯或TVOC含量嚴重超標的住宅,推薦使用通風法、植物吸收法、光觸媒吸收法結(jié)合的方法;④對于總體污染較輕或者幾乎沒有污染的住宅,推薦使用通風法即可;⑤對于多數(shù)氣體污染物均嚴重超標的住宅推薦使用通風法、植物吸收法、光觸媒吸收法結(jié)合的方法。
當然,僅有處理方法是不夠的,某學院家屬區(qū)的教職工仍有許多要注意的地方:①提高自我保健意識,改變不良生活習慣,定時開窗通風,不要室內(nèi)抽煙;②安裝室內(nèi)空氣凈化裝置或者安置適當盆景;③購買裝潢材料需要仔細閱讀說明書,看看其中是否含有危害物質(zhì);④在對室內(nèi)污染氣體經(jīng)過深度處理后,對室內(nèi)污染氣體含量進行二次檢測;⑤不要急于入住,即使新裝修居室的各項標準均達標,也不要入住,應盡量保證室內(nèi)空氣的充分流通1個月以上,以促使污染氣體的揮發(fā)。[1]
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關鍵詞:室內(nèi)甲醛;室內(nèi)空氣污染;空氣凈化;室溫催化氧化; 低溫等離子體催化
中圖分類號:TU834文獻標識碼:A文章編號:
Abstract: Indoor formaldehyde pollution caused by the interior decoration has become the key issue of indoor air pollution over the years in China. More and more efforts have been made to control the indoor formaldehyde pollution. The source and harm of indoor formaldehyde and its pollution situation were briefly introduced; the recent development of indoor formaldehyde pollution control technology, especially the formaldehyde purification technology, was reviewed. Among the popular purification technologies, the room temperature catalytic oxidation and non-thermal plasma catalysis have attracted most interest and regarded as the most promising technologies.
Keywords: indoor formaldehyde; indoor air pollution; air purification; room temperature catalytic oxidation; non-thermal plasma catalysis
近些年來,隨著人們生活水平的提高,室內(nèi)裝飾裝修漸成風尚,但由此造成的室內(nèi)空氣污染也日益嚴重。甲醛作為一種最常見、最主要的室內(nèi)空氣污染物,日益引起人們的重視。室內(nèi)甲醛主要來源于各類建材、家具的釋放,包括人造板材、絕緣材料、涂料、建筑裝飾材料等,其釋放期可達3C15年[1,2]。
甲醛對人體具有嚴重危害,主要表現(xiàn)在[3]:(1)造成呼吸道刺激、眼睛刺激、皮膚過敏和變應性哮喘等;(2)損害造血功能;(3)損害女性生殖系統(tǒng);(4)具有基因毒性,可造成外周血細胞和淋巴細胞DNA和染色體畸變的概率增加;(5)具有致癌性,國際癌癥研究機構(IARC)已將甲醛歸類為可造成鼻咽癌的人類致癌物,長期暴露還可能導致白血病,對兒童和孕婦等敏感人群而言尤其如此。
1 我國室內(nèi)甲醛污染現(xiàn)狀
在我國,作為室內(nèi)甲醛最主要來源的裝修裝飾材料、家具產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,導致裝修引起的室內(nèi)甲醛污染狀況相當嚴重。徐江岑等[4]對安徽某市9套不同類型居民住宅的室內(nèi)甲醛檢測結(jié)果表明,甲醛濃度最高超標6.5倍,樣本合格率僅30.8%。陳鳳娜等[5]對深圳74套精裝修住宅的室內(nèi)空氣質(zhì)量進行了現(xiàn)場測試和長期監(jiān)測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲醛超標率高于60%,且以兒童房和臥室的甲醛超標情況最為嚴重。李惠敏等[6]對洛陽城區(qū)77戶居民住宅的室內(nèi)甲醛濃度進行了檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲醛污染情況更加嚴重:裝修后2個月內(nèi)的新房,甲醛超標率高達93.75%;甚至裝修后一年,仍有36.05%的住宅甲醛濃度超標。
2 室內(nèi)甲醛污染控制技術
由于室內(nèi)甲醛主要來自室內(nèi)裝飾裝修材料,釋放期漫長,因此為了將甲醛的危害降至最低,需要對其進行全過程控制。
2.1 污染源控制
確定合理、環(huán)保的裝修方案,避免過度裝修;選用高質(zhì)量的環(huán)保型裝修裝飾材料,避免使用過多的人造板材家具;裝修過程中嚴格按照規(guī)范的施工流程進行作業(yè)。
2.2 房間充分通風換氣
裝修完畢的住房應加強自然通風或強制通風,可輔以升溫、加濕的方法加快甲醛釋放,在通風換氣一段時間后再行入住。
2.3 采用甲醛凈化技術
消除污染源是最根本的控制手段,但受限于市售裝修裝飾材料的質(zhì)量以及技術條件,目前還不能實現(xiàn)從根源上完全消除甲醛污染。室內(nèi)通風換氣簡單、經(jīng)濟,然而在現(xiàn)代生活方式下,通風量有限;且由于室外大氣污染(如灰霾、氮氧化物等)形勢嚴峻,采用通風換氣對降低室內(nèi)污染的積極意義有限。因此就需要采用后期甲醛凈化技術,本文所述控制技術即主要針對于此。
目前在國內(nèi)外得到廣泛研究的室內(nèi)甲醛凈化技術主要包括吸附法、植物凈化法、化學反應法、空氣負離子凈化技術、光催化技術、室溫催化氧化技術以及低溫等離子體協(xié)同催化技術等。
2.3.1 吸附法
物理吸附法是最常見的空氣凈化技術之一,廣泛應用于各型市售空氣凈化器。常見的吸附劑包括活性炭、分子篩、竹炭、膨潤土、活性氧化鋁和硅膠等[2]。吸附法脫除效率高、成本低、易于推廣應用;但吸附劑容易脫附,造成甲醛二次釋放,且吸附劑達到飽和后需要進行再生或更換。
2.3.2 植物凈化法
植物主要通過莖葉吸收、植物代謝與轉(zhuǎn)化以及根際、葉際微生物降解作用凈化甲醛,已發(fā)現(xiàn)去除甲醛效果較好的植物包括五加科、唇形科、菊科、秋海棠科和蕨類等[7]。植物凈化法成本低、無二次污染,且凈化空氣的同時能夠美化室內(nèi)環(huán)境,是一種綠色環(huán)保的凈化途徑[7]。但植物凈化法見效慢,受限于植物本身的生長狀態(tài),高濃度甲醛還可能導致植物中毒甚至死亡。因此,單一的植物凈化法往往難以實現(xiàn)凈化甲醛的目的,但它很方便與其他方法聯(lián)用,不失為一種有效的輔助手段。
2.3.3 化學反應法
化學反應法是根據(jù)甲醛的化學性質(zhì),選用合適的化學物質(zhì)(稱為甲醛消除劑或消醛劑)與甲醛發(fā)生氧化反應、加成反應或絡合反應使甲醛分解為CO2和H2O[2]。常見的甲醛消除劑包括氧化劑型、氨基衍生物型和含α-氫化合物型三類[8]。該方法具有吸收牢固、去除效率高等優(yōu)點,但市場上現(xiàn)有的甲醛清除劑持久性差,需要經(jīng)常更換,且容易造成二次污染。
2.3.4 空氣負離子凈化技術
空氣負離子是帶負電荷的單個氣體分子和氫離子團的總稱,包括O2−、H−、H3O2−、O2−(H2O)n等,利用其強氧化性可以使甲醛發(fā)生氧化分解,從而起到凈化空氣的作用。但空氣負離子存在時間較短,需持續(xù)生成負離子才可真正發(fā)揮其凈化作用;而當前市售的負離子發(fā)生器普遍作用范圍較小,且容易產(chǎn)生臭氧和氮氧化物等副產(chǎn)物,需附加凈化處理,由此導致該技術實際操作不便,其推廣應用受到很大限制。
2.3.5 光催化技術
光催化氧化分解甲醛技術是以TiO2等n型半導體氧化物為光催化劑,在一定光照條件下,使甲醛在催化劑表面發(fā)生氧化反應,最終生成CO2和H2O。但由于TiO2禁帶寬為3.2 eV,只能吸收波長小于387.15 nm的紫外光,量子效率較低。為了充分利用太陽光,就需要降低光催化劑的帶隙能,使其能夠吸收可見光[8]。通常采用的方法包括摻雜金屬離子和非金屬陰離子、制備復合氧化物光催化劑、利用光敏化作用等[9]。但目前光催化技術大多仍需使用紫外光源,對可見光的利用效率低,運行成本較高,而且還存在催化劑容易失活的問題,由此導致該技術的實際應用尚需一個比較漫長的過程。
2.5.6 室溫催化氧化技術
室溫催化氧化是利用合適的催化劑,使甲醛在室溫下即被完全氧化分解為CO2和H2O。該方法具有脫除效率高、處理完全、相對成本較低等優(yōu)點,被認為是最有應用前景的凈化甲醛的方法之一[8,10]。對于高效穩(wěn)定的催化劑的研究開發(fā)是該項技術的核心,當前見諸報道的以負載型貴金屬催化劑為主。中科院賀泓研究組[10]開發(fā)出具有室溫催化氧化甲醛性能的Pt/TiO2催化劑,以該催化材料為核心的空氣凈化器現(xiàn)已上市銷售,成功得到應用。最近,研究者發(fā)現(xiàn)以尿素為沉淀劑,采用沉積-沉淀法制得的Au/CeO2[11]也表現(xiàn)出優(yōu)異的室溫催化氧化性能。
但由于貴金屬基催化劑成本較高,且存在容易失活、制備條件苛刻等問題,在一定程度上限制了它的大規(guī)模應用。如何在保持催化劑高活性的同時,改進催化劑組成,優(yōu)化制備工藝,減少貴金屬的使用或開發(fā)非貴金屬催化劑,從而降低催化劑成本,是室溫催化氧化技術普及應用的關鍵。
2.3.7 低溫等離子體協(xié)同催化技術
低溫等離子體協(xié)同催化技術是在低溫等離子體反應體系中引入適當催化劑,在相對溫和的條件下利用低溫等離子體和催化劑的協(xié)同作用提高甲醛等揮發(fā)性有機物(VOC)的降解率、增加CO2選擇性,并能大大降低能耗,是一種新興的VOC脫除技術[12]。Ding等[13]采用介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生低溫等離子體,并將其與Ag/CeO2催化劑相結(jié)合用于催化氧化空氣中的甲醛,發(fā)現(xiàn)甲醛脫除率獲得了顯著提高。Wan等[14]考察了直流電暈放電等離子體與MnOx/Al2O3催化劑協(xié)同脫除空氣中低濃度甲醛的過程,發(fā)現(xiàn)MnOx/Al2O3催化劑的引入能夠顯著提高HCHO轉(zhuǎn)化率并減少O3和甲酸等副產(chǎn)物的排放。
低溫等離子體協(xié)同催化技術能夠克服單獨低溫等離子體技術能耗高、副產(chǎn)物多等缺點,同時又拓寬了催化氧化技術常溫凈化污染物的適用范圍,因此在室內(nèi)空氣凈化領域具有良好的應用前景。但該技術尚不成熟,在今后的研究中須結(jié)合對反應機理的研究優(yōu)化反應器設計,開發(fā)協(xié)同效果更好、壽命更長的催化劑,并需要對該項技術室內(nèi)應用的安全性進行全面考察。
3 結(jié)語
隨著人們對居室環(huán)境舒適度的要求日益提高,室內(nèi)空氣質(zhì)量越來越受到人們的重視。甲醛作為主要的室內(nèi)空氣污染物,對其控制需要從源頭入手,采用環(huán)保型裝修方式,加強室內(nèi)通風換氣,并采取適當技術對室內(nèi)甲醛進行凈化處理。在各種室內(nèi)甲醛凈化技術中,尤以室溫催化氧化技術和新興的低溫等離子體協(xié)同催化技術最引人關注,前者具有脫除效率高、處理完全、簡便易用、相對成本較低等優(yōu)點;后者則具有更寬的適用范圍,除脫除甲醛外,還可用于去除乙醛、苯系物等比甲醛更難降解的揮發(fā)性有機污染物。對于高效穩(wěn)定、廉價易得的催化劑的開發(fā)是室溫催化氧化技術推廣應用的關鍵,而低溫等離子體協(xié)同催化技術則需要在反應機理研究、反應器優(yōu)化設計、高效催化劑的開發(fā)等方面繼續(xù)開展工作。
作者簡介
張圓圓(1984C),女,河南靈寶人,碩士,講師,主要從事建筑環(huán)境與設備工程教學與科研工作;陜西省西安市子午大道中段39號西安科技大學高新學院建工學院(710109)
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