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室内空气污染研究(合集7篇)

时间:2023-08-16 17:05:58
室内空气污染研究

室内空气污染研究第1篇

关键词:室内空气;污染;甲醛;苯;甲苯;二甲苯;氨;总挥发性有机物;氡

近年来,随着物质文化生活水平的提高,人们住房条件大幅度改善,装修也越来越豪华,造成的室内环境污染亦日趋严重,因而室内环境污染已成为国内外研究的热点。

1.室内空气污染的定义

室内空气污染是指在室内空气正常成分之外,又增加了新的成分或原有成分浓度的增加,其数量、浓度和持续时间超过了室内空气的自净能力,使空气质量发生恶化,对人们的健康和精神状态、生活、工作等方面产生影响的现象[1]。

2.室内空气污染的主要污染物

据调查,目前使用的大部分建筑装饰材料不同程度地含有有机溶剂、甲醛、苯、氯化烃等有机物,其中甲醛、苯、三氯乙烯等是已知的致癌物质,常见的室内空气主要污染物有以下几种:甲醛、苯、二甲苯、甲苯、氨、总挥发性有机物、氡等。

3.室内空气污染的研究进展

3.1国外室内空气污染的研究进展。国外室内空气污染问题最早可追溯到20世纪30年代,但从60年代开始才有了关于室内空气污染健康效应的研究,主要集中在各种人类活动引起的呼吸性健康疾病 [2,3]。此时,欧美等他国家开始大量使用甲醛制品,其中,甲醛泡沫树脂隔热材料在那时曾被大量用于构建房屋,致使大量甲醛释放到室内,引起居住者急性中毒,甚至引起中毒性肝炎或过敏性紫斑。这些问题在当时引起很大的震动,于是,工业卫生、环境保护、化学化工和建筑装璜等专业的工作人员都围绕着甲醛污染问题,相继开展了环境监测、流行病学调查、临床观察、毒理试验、工艺改革及相应的实际工作和科学研究。

1983年,世界卫生组织开展大规模调查,初步掌握室内空气质量问题的成因、现状和危害。1974~1990年,世界卫生组织召开了8次关于“室内空气质量与健康的会议,此外北大西洋公约组织在1989~1993年间进行了来自14个国家的200名专家参与的有关室内空气方面的调查研究,在相关研究成果的基础上,世界卫生组织于1989年提出空气有机污染物的分类,得出挥发性有机物对人类危害的试验性结果[2]。1991年,美国采暖、制冷与空调工程师学会与国际建筑研究学会联合召开了首次健康建筑与室内空气质量国际会议。期间,许多学者进行了很多相关的研究,室内环境污染也逐渐发展成为比较科学完备的研究体系,从污染物检测、流行病学调查、污染分析模拟,到质量风险评价、风险管理、污染物卫生标准等各方面都比较深入。

与此同时,室内环境管理机构也开始在发达国家或地区形成,如美国环保局于1988年在其空气与辐射司下设了室内空气质量程序办公室,1995年又与较早设立的氡分部合并成立了室内环境处,并附设了两个与室内环境相关的国家实验室,在相关部门设立了室内环境的监管、执法机构;从1993年到现在,美国还将每年10月份的第3周作为国家氡活动周,使室内环境质量控制成为全民行为,在学校里都设有室内环境协调员,管理和督导室内环境质量的监测和控制。法国政府也于1999年底成立了国家室内空气检测站,并从2001年开始,每年在全国选择1000个监测点,对典型室内场所的氡、铅、霉菌、过敏源、人造矿物纤维、杀虫剂及烟草烟雾等10多种有害物质进行检测,并向公众通报检测结果。

日本、意大利、德国、加拿大、美国和澳大利亚等国家对室内环境空气质量进行了控制,分别制定了本国的室内环境质量标准。美国一般引用美国环保局已有的环境空气监测分析方法和采样方法,或制定适用于室内空气质量监测的分析方法,如美国新泽西州环保局 2003 年4月颁布的程序文件《室内空气中 VOC采样及分析规范》、威斯康新州公众健康局的专业导则《化学蒸汽入侵下居室室内空气》、克罗拉多州公众健康与环境有害材料管理局的《 室内空气样品分析导则》等。

目前,国外研究的几个主要方面有:室内生物性污染物的研究、室内污染对未成年人的影响、污染物暴露评价、计算机模拟技术、室内空气污染模型建立研究、室内污染控制方法研究以及室内二次污染的研究。

3.2国内室内空气污染的研究状况。我国最初大规模出现室内空气污染是在20世纪80年代,随着室内空气质量的不断恶化,人们开始关注室内环境污染问题,国家开始重视室内环境污染的防治工作。

在20世纪80年代,我国预防医学工作者开展的有关室内空气质量研究,主要集中于燃料燃烧、烟草烟雾和烹调油烟的研究。90年代初期,随着房屋装修日益普遍豪华化,室内空气污染物的来源也越来越复杂,在这样的背景下,人们对室内空气质量的重要性有了更深刻的认识,并且从国家层次开始着手室内空气污染的控制工作。政府和科研人员对室内建筑装修引起的室内染研究更是关注,在继续早期污染物研究的同时,科研工作者又进行了甲醛、氨、挥发性有机化合物以及多环芳香烃等污染物的研究[3]。

卫生部于1999年开始组织了室内空气卫生监督管理方法的调研工作,并委托中国预防医学科学院、环境卫生监测所牵头进行了有关文献调研及专家走访,主持召开了由全国25个单位参加的起草工作会,形成了“室内空气卫生监督管理办法”(征求意见稿),并正在加紧制定配套的卫生标准及检验方法,继续研究国内外相关法律、法规和标准,收集我国室内空气污染的背景资料,完成了《室内空气卫生监督管理办法》[4]。

国家技术监督局、国家标准化管理委员会于 2001年7月启动了人造板、涂料、壁纸等 10 项室内装饰装修材料有害物质限量标准的起草工作,并于当年12月正式颁布。10 项强制性国家标准对室内装修所使用的原料和辅料、加工工艺、使用过程等各个环节中甲醛、挥发性有机化合物、苯、甲苯、二甲苯、氨、游离甲苯二异氰酸酯、氯乙烯单体、苯乙烯单体、可溶性的铅、镉、铬、汞、砷等有害元素以及建筑材料放射性核素的限量值都做了明确的规定。

2001 年11月26日,建设部颁布了《民用建筑工程室内环境污染控制规范》,分别对新建、扩建和改建的民用建筑在建筑和装修材料的选择、工程勘察设计、工程施工中有害物质的限量提出了具体要求,并提出验收时必须进行室内环境污染物浓度检测。

卫生部卫生法制与监督司、中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所、中国疾病预防控制中心辐射防护与核医学安全所于2003年联合出版《室内空气质量标准》一书,这对室内空气质量的全面评价提高了科学依据,对控制室内空气污染,切实提高我国的室内空气质量,保护人民健康具有十分重大的作用。

目前我国建筑、环保、卫生等部门都在开展室内环境质量监测,各部门均制定了国家标准或行业标准,包括《民用建筑工程室内环境污染控制规范 》、《室内空气质量标准》、《居室空气中甲醛的卫生标准》、《住房内氡浓度控制标准》以及《室内空气质量卫生规范》(卫生部文件卫法监发〔2001〕255 号)等。崔九思主编的《室内空气污染监测方法》、《室内环境检测仪器及应用技术》,周中平等编著的《室内污染检测与控制》等著作对室内空气监测的采样方法、分析方法进行了研究分析,并介绍了国内外最新的仪器分析手段。

我国研究工作刚刚起步,相继开展了一些工作,如不同地方、环境场所中室内污染物的检测及其污染物对人体的刺激影响,少数单位利用环境舱室对材料的释放量和材料的毒害、毒性进行模拟研究,污染控制技术的开发研究,例如严彦等[5]利用小型环境室测定和探讨了国产木制板材的甲醛释放规律;白志鹏等[6]进行了室内混凝土墙体中氨释放规律的模拟研究;韩克勤[7]对室内材料和用品中挥发性有机化合物释放速率和规律进行了试验研究。但是这些研究大多集中在一些大城市或在试验条件相对稳定的实验室进行的,可利用的数据资料有限。

如何降低或消除室内空气污染物也是近年来政府和科研人员关注的重点。室内空气污染控制的途径有三大类,即源控制、通风和空气净化。对于源控制,我国现阶段主要是通过实施《限量》法规和改进生产工艺来进行;通风是改善室内空气质量,减少病态建筑综合症的重要途径,但是增加通风所带来的能耗增加也不可忽视。因此,我国研究人员一直致力于如何合理进行室内通风的研究,如马仁民 、沈晋明 、吴果[8-10]等人研究了通风的有效性与室内空气品质的关系等。近年来国内采取了催化转化、活性炭吸附、光催化氧化及其组合技术等治理室内污染物,以期降低室内空气污染物的浓度,给人们创造健康的生活空间。如杨瑞等[11]用光催化氧化法处理甲苯的静态试验;陶跃武等[12]使用光催化氧化法处理丙酮和乙醛,肖劲松等[13]在4m3的测试室中利用纳米Ti02涂料光催化降解甲醛,以及用纳米催化剂降解室内污染物等。

参考文献:

国家环境保护局科技司,中国环境科学会.室内环境与健康[M]北京:中国环境科学出版社,2002

Steve MHays,Ronald V Gobbell,Nicholas R GaniCK. Indoor air quality: solution and strategies[M]New York:Mc-Graw Hill Inc,1995

朱利中,刘勇健,松下秀鹤.室内空气中多环芳烃的污染特征、来源及影响因素分析[J]环境科学学报,2001,21(1):64-68

徐东群,崔九思,韩克勤,等.室内空气污染卫生监督管理研究进展[J]第二届全国卫生监测工作研讨会,2000,1:23-24

严彦,王光学,杨旭,等.木制人造板材甲醛释放规律的研究[J]环境科学学报,2003,23(1):134-137

白志鹏,王宗爽,贾纯荣,等.应用环境舱研究室内混凝土墙体中氮的释放规律[J]中国环境科学,2003,23(2):117-121

韩克勤,井海宁.室内材料和用品挥发性有机物释放速率测定和释放规律[J]中国环境卫生,2002,5(1):190-205

马仁民.通风的有效性与室内空气品质[J]暖通空调,2000,30(5):20-23

沈晋明.室内空气品质的新定义与新风直接入室的试验测试[J]暖通空调,1995,25(6):30-33

吴果,龚毅.满足室内空气品质要求的通风量计算[J]郑州纺织工学院学报,1998,9(2):20-25

杨瑞,金招芬,张寅平,等.纳米光催化材料在空调领域中的应用[J]暖通空调,2001,31(l)42-44

室内空气污染研究第2篇

关键词:室内空气污染;污染研究;物理性污染;化学性污染;生物性污染

中图分类号:X510文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)08-0106-03

室内空气污染是指由于室内引入能释放有害物质的污染源或室内环境通风不佳而导致室内空气中有害物质无论是从数量还是种类上不断增加,并引起人的一系列不适症状的现象。

室内空气污染包括物理性污染、化学性污染和生物性污染。物理性污染是指因物理性因素,如电磁辐射以及不合适的温度、湿度、风速和照明等引起的污染。化学性污染是指因化学物质,如甲醛、苯系物、氨气、氡及其子体和悬浮颗粒物等引起污染。生物性污染是指生物污染因子,主要包括细菌、真菌(包括真菌孢子)、花粉、病毒、生物体有机物成分引起的污染。室内污染主要是人为污染,以化学性污染最为突出。

一、国内室内空气污染现状及研究进展

我国20世纪80年代以前,室内污染物主要是燃煤所产生的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物,90年代初期,主要是室内吸烟、燃煤、烹调以及人体呼出的二氧化碳等149种有害物质对室内的污染。90年代末期,随着住宅改革和人民生活水平的提高,特别是建材业的高速发展,装修热的兴起,由装饰材料所造成的污染成为室内污染的主要来源。尤其是空调的普遍使用,使得室内空气污染的成分更加复杂,室内甲醛、苯系物、氨气、臭氧和氡等污染物浓度水平远远高于室外。

(一)国内室内空气污染现状

2001年,我国不少城市开展了室内空气污染状况的调查。据北京和深圳两地的住宅和办公室调查表明,室内空气中共检出甲醛、乙醛、丙酮、苯、甲苯、乙苯等20多种挥发性有机物,其中甲醛和苯的检出率高达100%,而且其浓度明显高于室外,甲醛是室外的15~150倍,苯为室外的5~15倍。调查结果还表明,新装修的房间挥发性有机物污染更为严重。2001年天津市环境检测中心对天津地区居民住宅、写字楼、医院、幼儿园、学生公寓、银行、企事业办公室和大型儿童活动中心等装修后的室内空气污染现状进行了监测。所监测的污染物甲醛、苯、氨气超标严重。其中甲醛浓度为0.003~5.02mg/m3,样本超标率为76.2%;苯浓度范围为0.003~4.78mg/m3,样本超标率为22.8%;氨气浓度范围为0.004~24.75mg/m3,样本超标率为80.7%,同时还对甲醛、苯、氨的污染程度分级百分比统计:

由表1可以看出我国的室内空气污染现状十分严峻,而且超标率极高。在2002年4月召开的首届全国室内空气质量与健康学术研讨会上,公布了一个惊人的数字:据统计,我国每年由室内空气污染引起的超额死亡人数可达11.1万人,超额门诊数可达22万人次,超额急诊数430万人次。严重的室内空气污染在给人体健康造成损失的同时,也造成巨大的经济损失,仅1995年我国因室内空气污染所导致的经济损失高达107亿美元。来自我国各地大量的监测数据表明,近年来,我国室内化学性、物理性、生物性的污染均在增加。

(二)国内研究进展

就我国目前而言,引起室内空气污染的最主要原因是不良装修,即在装修过程中使用含有大量有害物质如甲醛、挥发性有机物等的装饰材料,国内对因家庭装修引起的室内空气污染研究也最广泛。

一些使用空调室内环境,由于空调房间一般是长期封闭环境,室内空气经反复过滤后,负氧离子量少,阳离子过多,从而影响了空气的清洁度和人体正常的生理活动。空调器内的环境适宜细菌微生物的滋生,由此引起一系列建筑综合症。由于不良建筑综合症在某些大城市已经出现,国内对这方面的研究也有所涉及。目前国内室内空气污染研究主要包括以下几个方面:

1.制定全面科学的室内空气质量标准。人们强烈意识到室内空气污染问题并引起全社会广泛关注刚刚是近几年的事。国家还没有制定全面的法律、法规,《室内空气质量标准》(GB/T18883―2002)在室内空气污染物中也仅仅只是对甲醛、细菌总数、二氧化碳、可吸入颗粒物、氮氧化物、二氧化物等卫生标准进行了规范。而有些室内空气污染物并没有相应的室内标准,这就为室内空气质量的评价和控制带来了难度。而全面科学地制定标准需要大量的现场调研以确定室内污染物的种类、发生率以及平均的污染水平,了解暴露--效应关系,确定可接受的效应水平,以确定适合我国国情的室内空气质量标准。

2.污染源控制。这是我国目前室内空气污染研究的一个热点问题。大量文献表明,在国内引起室内空气污染的最主要原因是由于装修过程引入各种各样的不良建材,这些建材成为污染室内空气的主要污染源。室内空气污染的污染源还有某些建材主体,如混凝土块中释放出的氨气等。消除污染的根本方法是消灭污染源,如对产生石棉粉尘的石棉等建筑材料停止使用等措施无疑是有效的,但这必须有相应的法规来保证。因此,对于目前问题较为严重的建筑材料和室内装修材料,一方面,要通过立法在生产过程中尽量控制这些建筑材料中污染物的含量;另一方面,需要对室内究竟有哪些污染源,这些污染源可能产生什么样的污染物以及这些污染物的释放特征进行研究,这样就可以在装修过程中对有可能造成室内空气污染的污染源进行控制。

我国关于控制室内空气污染源的法律规范非常少,1999年国家环保总局颁布了环境标志产品技术要求中,关于室内材料的仅有水性涂料、人造木质板材两大类。随着人们对室内空气污染现象的日益重视,国家技术监督局于2001年12月颁布了包括人造板材、涂料、壁纸等10项室内装修材料有害物质的限量标准。此标准的出台为规范室内装饰材料市场提供了技术依据,对于保证人体健康和人身安全具有重要意义,同时对室内装饰材料有害物质监控和规范装饰装修市场正常秩序起重要作用。

3.各种污染物的检测方法。检测室内空气污染物的方法有很多,国内目前的检测技术可以满足一些常见的污染物,如氮氧化物、二氧化碳、甲醛等的检测要求,但对于某些污染物,如挥发性有机物,还存在一些问题。由于许多室内用品(如室内建筑装饰材料、家具、地毯等)中含有挥发性有机物,而且不同材料含有的有机物种类也不同,同时不同材料中有机物的挥发过程也不同,这就造成了不同材料对室内空气污染无论是污染物种类,还是时间或空间上都有很大的差异,这就为准确监测某一些室内环境中的挥发性有机物造成了难题。

目前国内对挥发性有机物的定性定量主要是采用仪器法,如色谱仪或更高级的色谱和质谱联用仪,还有以传感器技术为基础的各种测定仪,但这些仪器要么操作复杂,检测过程较繁琐,要么检测数据误差大。因此,如何更方便、快捷又准确的监测室内空气污染物,建立室内环境监测的方法还在进一步的研究中。

4.室内空气质量评价。对室内空气质量进行评价大多采用主观评价和客观评价相结合的方法。客观评价一般先认定评价指标,再进行试验分析测定。对所取得的大量实验数据进行数理统计,求得具有科学性和代表性的统计值。常用的统计方法有平均大气质量指数法,综合大气质量指数法和大气质量超标指数法等。目前常用的是现场测定方法,一般在现场取样进行分析。

主观评价的常用方法有培养专人进行感官分析,也有采用对大量人群进行调查的方法。调查表采用选择法对各种感觉程度进行量化,一般调查结果用百分比进行统计归纳得出规律性,然后将主观评价和客观评价的结果相结合得出室内空气质量的评价结论。

5.建筑物综合症。我国目前关于建筑物综合症方面的研究还很少,大多数只是对其产生的原因及症状进行介绍。根据国外文献,建筑物综合症主要出现在高层办公写字楼这样使用中央空调系统、人口密集、长期封闭的环境中,其产生的主要原因就是建筑物新风量供给严重不足,造成室内空气不新鲜,进而引起人体不适感。许多空调室内污染物,如可吸入颗粒物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、以及甲醛等都可以通过改善通风加以降低。具体来说就是对新风首先要有量的要求,同时还要有质的要求,即使用低污染的新风。这一技术目前正是暖通专业致力解决的问题。因此,我们应该参考国外标准,根据我国的具体情况,制定通风与空调设计、安装、调试、运行和维护清理全过程的详细规范与管理制度。

6.室内空气净化技术研究。由于目前许多室内环境已经处于严重污染状态,因此研究室内空气净化技术是非常必要的。常用的室内空气净化技术有机械过滤、静电除尘和吸附剂吸附等。研究工作在两方面展开:一是发展高效吸附剂,二是开发新技术。在清除有害气体方面,近年来许多工作集中在光催化氧化技术上。光催化氧化是在光的照射下(如365nm的紫外线),在催化剂(如二氧化钛)表面将有机物氧化为二氧化碳和水,其有效性已为许多实验所证实。在成为适用技术前,还需要在以下几个方面进行进一步研究:对高速气流中低浓度的有机物的处理效果;光催化氧化过程中可能产生的副产物;提高催化剂表面的传质效率。

从目前国内状况看,没有统一的发展计划,缺少先进的技术设备和研究手段。近年来,空气污染治理专家在多年研究的基础上,采用先进的纳米技术,成功地研制出了高效率催化和光催化净化技术,是理想的全方位的空气净化器。目前仍需加强这方面的研究和开发,以适应市场广大消费者的需要。

7.协同效应研究。随着分析手段的进步,目前在有些环境中可检测出的物质已有数百种,它们浓度不同,对人体的毒性各异,研究工作包括两方面:其一是对于引起明显症状的空间,确定主要污染物;其二是在检测出污染物的种类后,建立起对人体有害的预测模式。将各类污染物的毒性简单相加是最常用的处理方式,但各类污染物之间的协同效应也时有发生,因此,还必须对这一现象做深入探讨。

8.放射性污染。目前作为室内环境中放射性污染评价指标主要是氡及其子体。自从氡致人类肺癌和其他肿瘤的观点被人们接受之后,许多国家开展了对环境氡特别是室内氡的来源、水平、转移规律、危害程度和防治措施的研究,逐步形成“氡热”。

从20世纪80年代初期以来,室内空气中氡对人体健康的影响受到社会的普遍关注,许多国家开展了室内氡的危害监测与防治研究工作。1989年国际原子能机构向各成员国政府建议开展“人类环境氡调查”的研究工作。我国根据初步调查,居室中氡浓度稍低于世界平均值。但有些居室中浓度是较高的,如地下室、窑洞和煤渣及其它工业废渣建材建造的建筑物等。

由于氡是一种无色无味的气体,人们不宜感觉到它的存在,因此当感到不适的时候,此时机体内可能已经受到了损伤,就这一点而言,其对人体产生的危害更大。快速、准确地确定环境中氡浓度水平具有重要的意义。

二、国外室内空气污染现状及研究进展

(一)国外室内空气污染现状

美国EPA2001年的一项分析报告显示,美国在120万商业建筑物中有2500万工作人员患有“致病建筑综合症”。美国一个历时五年的专题调查发现,许多民用和商业建筑,室内的空气污染程度是室外的2~5倍,有的甚至超过100倍。2002年日本的一个调查小组经过检测后宣布,日本大约有30%的住宅因为使用有害的化学物质而引发“新居综合症”。加拿大一卫生组织的调查显示,当前人们68%的疾病都与室内空气污染有关。美国EPA对各种建筑物室内空气连续年检监测表明:室内空气中某些有毒化学物质的浓度比室外绿化区高20多倍,新装修或新建筑物完工后的最初6个月,有害物质比室外空气高10~100倍。根据国际卫生组织估计,在新建和改建的建筑物中,约有30%是致病建筑。

(二)国外室内空气污染研究进展

国外由于装修引起的室内空气污染早于我国。在以后的几十年中逐渐形成了比较科学的研究体系,建立了相对比较完备的法律及各项污染物的卫生标准。

1.相关研究成果。1979~1985年美国EPA进行了总暴露量的评价方法研究(TEAM)测定了650个家庭中11~19种VOC的室外空气、个体接触量、呼出浓度,研究表明,室内VOC高于室外,呼出气中的VOC的浓度与个体接触量有很好的相关性,而与室外空气中VOC的浓度没有相关性。TEMA的研究成果被德国(500个家庭,75种VOC)和芬兰(300多个家庭,45种VOC)的调查所证实。世界卫生组织的一个小组利用这些数据得出了VOC对人类危害的实验结果,其中要求单个化学物的质量浓度不超过所属分类的50%,也不超过VOC总量的10%;不适于致癌化合物的评价,醛类中不包括甲醛。根据这些实验结果德国学者推荐了室内空气中VOC的浓度限值:

日本、德国、意大利、加拿大、美国和澳大利亚等国家首先对室内一些无机污染物进行控制,随着人们对生活质量的不断提高,室内空气质量标准中又增加了甲醛等有机污染项。

2.室内建筑、装饰材料和家庭用品管理的相关法律。1960年美国国会通过了《联邦有害物品法》,规定所有有害产品都必须带有“警告标签”。1966年对该法规的修订案,增加了在“警告标签”还不足于保护消费者安全的情况下,可以颁布禁用的家用产品。1972年通过了《消费者安全法》。1973年成立了消费品委员会,对除食品、化妆品、烟草及其产品、农药、机动车、飞机、船以外的家用产品进行管理。另外,美国EPA“美国测试和材料协会(ASTM)”对如何健康地使用建筑装饰材料和室内产品都有明确的规定。

为了加强对污染源的监控,1990年ASTM提出了测试室内污染源释放有机物的指导浓度,推荐了用小型人工气候舱测定室内材料制品中挥发性有机物的测试条件,欧盟也于同年提出了相似的指导程序。随后EPA提出了影响室内材料释放的因素和污染源释放模型,利用释放数据,可提出IAQ(室内空气质量)模型,预测室内释放的污染物浓度,并根据源的释放特性和暴露量评价提出室内材料的评价方法。

正是由于制定了大量较完备的法律规范,使得国外目前可以较好地从源头控制室内空气污染,室内单纯由于装饰材料引起的室内空气严重污染现象,在近几年,已经慢慢得到改善。但国外对室内空气污染依然很关注。这主要因为20世纪70年代以后,能源危机使人们为了节能而进一步提高建筑物的密闭性和绝热性,降低最小新风量标准,建筑物透气性变差,换气量减少,使得空气中的微生物和可吸入颗粒物浓度大大超标,在封闭的环境中,污染物很难扩散,极易发生建筑物综合症。

如何改善空调系统以解决室内空气污染成为目前国外室内空气污染研究的热点问题。只有从室外大量引入新鲜空气才能降低室内空气污染物的浓度,澳大利亚制冷空调、供暖研究所为可接受的室内空气质量提供了机械通风标准(A・S・1668-2-1991),美国也制定了可接受的室内空气通风标准(ANSI/ASHRE62-1989R),对影响室内空气质量的各个环节做出了新的更明确而严格的规定。

由于许多室内空气污染现象已经存在,因此,如何通过净化技术改善室内空气污染也是国外室内污染问题的研究热点。目前,在世界范围内室内净化技术发展较迅速的是日本,其生产的净化器大都不是采用单一技术手段而是采用复合式,常用的技术有过滤、静电、吸附、催化、等离子体、负离子、增湿等技术。针对所需去除污染物的种类,将各种技术进行优化组合。

国外室内空气研究的另一个热点室内空气二次污染,由于检测技术的不断提高,室内可检出污染物越来越多。既然室内环境存在着各种各样的污染物,这些污染物是否会发生反应产生新的污染物,这些新的污染物会不会对人类的健康带来更大的危害,危害的程度有多高,这些都是室内空气研究者需要解决的问题。

三、结语

对比国内和国外室内空气污染现状及研究进展,我国室内空气质量较差,对室内空气污染的关注和研究与国外相比还有很大的差距。随着人们对生活质量要求的提高,室内空气质量如何已成为人们关注的话题。我们应该充分借鉴国外先进的经验和技术,为人们打造一个舒适、健康的室内环境。

参考文献

[1]宋广生.室内空气质量标准解读[M].北京:机械工业出版社,2004.

[2]朱天乐,吉明,周中平,王延吉,等.我国室内空气污染现状、成因与对策[J].环境污染治理技术与设备,2002,3(10).

[3]曹安民,王道,何洪.室内空气污染控制[J].污染防治技术,2002,15(1).

[4]李荣江.我国室内空气污染及控制进展[J].环境与健康杂志,2001,18(6).

[5]刘伟,翟德华,于洋,杨虹,等.装修室内空气污染现状分析及控制途径[J].城市环境与城市生态,2003,16(5).

室内空气污染研究第3篇

关键词:室内空气 污染物 气相色谱法

目前,随着人们生活水平的日益提高,办公和居住场所的装修水平也越来越高档,加上各种豪华家具搬进房内,导致室内空气污染。人的大部分时间是在室内度过的,因此室内空气质量与人们的健康息息相关。挥发性有机物(VOCs)的含量是室内空气质量的重要衡量标准之一。室内挥发性有机物虽然仅为痕量,但成分复杂繁多,而且这些污染物可通过呼吸道、消化道和皮肤进入人体,可引起人体感官刺激以及其他许多不适症状,是产生病态建筑物综合症(SBS)的主要原因之一[1-2],长期受其影响对人体具有致畸、致突变和致癌等危害。因此对室内挥发性有机物的研究成为当前一个热点,鉴于其痕量且成分复杂的特点,选择合适的分析方法对室内空气质量的测定及研究具有重要意义。环境空气中VOCs的采集主要采用滤膜采样[3]、罐取样技术[4,5]、吸附管浓缩法等。滤膜采样主要适用于环境大气长时间采用,对于室内空气应用较少;罐取样技术目前在国外应用较多,但该技术必须保证罐中样品的稳定性,并且其成本较高,操作复杂,不利于普及;而吸附管浓缩法具有设备简单、操作简便、样品保存时间较长等优点,因此有着广泛的应用前景。样品的预处理通常采用热解吸或溶剂解吸法,与溶剂解吸法比,热解吸法具有较高的灵敏度,可以避免溶剂对分析样品的干扰。目前对VOCs的检测常用的方法有气相色谱(GC)、气相色谱一质谱(GC-MS)、高效液相色谱(HPLC)及荧光分光光度法等,其中最常用方法是GC和GC―MS[6]。笔者研究了Tenax GC吸附/热解吸毛细管气相色谱法测定室内空气中VOCs时的试验条件,并讨论了VOCs的定性及定量分析方法、采样效率、分离度等。

一、试验部分

1.仪器与试剂

1.1仪器LY-110型气体采样泵(0-0.5L/min);内装200mgTenax GC的采样管;4560液-固气态有机物吹脱捕集仪,RJ-Ⅲ热解吸仪;GC-5890H气相色谱仪(氢火焰离子化检测器FID),SSQ710色谱质谱联用仪。

1.2试剂苯(色谱纯),甲苯(色谱纯),正癸烷(色谱纯),二氯甲烷(分析纯)。

2.样品的采集

2.1采样管的处理采样管每次使用前都要进行活化处理,在200℃下用30ml/min的氦气吹扫20min,在通氦气的情况下冷却至室温,密封后放入零度以下的清洁冰箱内保存。

2.2样品采集采用小体积、低噪声采样器,用长12cm、内径3mm、内装200mgTenaxGC有机吸附剂的采样管采集空气中的VOCs。在采集样品前应对采样系统进行气密性检查,不得漏气。采样系统流量要保持恒定,采样前和采样后用一级皂膜计校准采样系统进气流量,误差不超过5%。

3.样品的解吸与检测

采用热解吸进样技术对样品进行解吸,解吸时间主要取决于待测样品与吸附剂的作用,解吸过程需要一定的时间,但对于一次热解吸,太长的时间使样品初始谱带变宽,不利于分离。因此,试验使用二次热解吸装置。二次热解吸装置是在样品吸附管和色谱柱之间增加了一个冷阱。待测样品从吸附管中解吸后,被冷阱捕集,然后再快速加热冷阱,使VOCs随载气进入GC进行分离。

3.1采样管解吸条件冷阱温度:26℃;吹扫时间:11min;吹扫气体(He)流量:30mLmin-1;采样管加热温度:180℃。冷阱加热解吸条件:冷阱温度:220℃;解吸时间:5min。

3.2色谱分析条件采用HP-5(PH MF,交联5%苯甲基硅烷)毛细管柱,规格为30m×0.32mm×0.25μm;程序升温:40℃:保留5min,8℃min-1升温至25℃,并保留2min;载气为氦气,流速45mLmin-1;柱前压力47kPa;氢气流速40mLmin-1;空气流速450mLmin-1;进样口温度200℃;检测器温度250℃。

该检测方法的最低检出量为0.0038μg,当采样体积为8L时,该试验方法检出限为0.48×10-3μgL-1(按甲苯为标准计算)。

4.空白检验

在整个试验过程进行质量控制,对试验中所用二氯甲烷等试剂进行色谱分析,作为试剂空白;在一批现场采样中,应留有2个采样管不采样,并与其他样品管一样对待,作为采样过程空白;在每批样品进行试验的过程中,按照与样品分析相同的流程来分析空白管,作为试验过程空白。

二、结果与讨论

1.采样条件的确定

任何一种吸附剂都有饱和吸收量,达到饱和后,吸收效率立即降低。为了确定合适的采气量,选择一新装修过的试验室,进行采样条件试验,该试验室内存放一些化学物品,挥发性有机物浓度比一般室内环境略高,而且室内基本无人员活动,保持室内空气中污染物浓度不变,以0.2Lmin-1的抽气速度,分别抽气5、10、20、30、40、50、60、80、99、120min,选择一些典型的有机化合物进行研究。

图1(略)为苯吸附曲线图。由图1可见,开始两者基本呈线性关系,说明此时吸附未达到饱和,随着采样时间的增加,斜率逐渐变小。100min之后,吸附量基本不再随采样时间的延长而增加,此时吸附剂达到吸附饱和。其他一些化合物的吸附曲线类似于苯,综合考虑,选择采样时间为40min。

2.化合物的定性与定量

试验方法采用色谱一质谱定性,按照各种VOCs在GC-MS谱图中的相对保留时间和特征离子共同对化合物进行定性,并在GC―MS的总离子流图上标注出化合物。图2为在一新装修房间所采样品的色谱―质谱图。

由图2可见(图2略),通过色谱一质谱定性,可以辨别出室内空气中的大部分挥发性有机化合物。化合物的定量采用标准曲线法来确定。化合物的绝对量与色谱峰面积关系可通过不同浓度标样的GC分析求取。定量分析所用的标样为苯、甲苯、正癸烷混和标样,分别配制为表1所列的8种不同浓度的标样(表1略),分别将0.5μ1混和标样直接加入到采样管中,按照前述的样品分析方法进行色谱分析。结果如图3所示。

图3中(图略),苯、甲茉、正癸烷3种标准物质的绝对量与色谱峰面积的相关指数分别为0.9993、0.9993、0.9990,回归方和依次为у=0.0019х、у=0.0019х、у=0.002х。通过标准曲线就可计算出所分析样品中化合物的量。

3.采样效率

一个采样方法的采样效率是指在规定的采样条件下所采集到的量占总量的百分数。采样效率评价方法一般与污染物在空气中存在状态有很大关系。笔者采用相对比较法确定采样效率,选取一间VOCs浓度相对较高的试验室,用2根采样管串连采集样品,计算第1管含量占各管总量的百分数,采样效率(K)为:

式中的,C1和C2分别为第1管、第2管中分析测得的浓度,由表2结果发现(表2略),除少数沸点很低的易挥发性有机化合物效率较低外,大部分化合物在第2根管中的含量与第1根管中的含量相比是很小的,大部分化合物的采样效率在70%~100%之间,这说明试验方法是可行的。

4.分离效果

试验采用HP-5毛细管柱,它具有热稳定性高,可用范围宽,是目前广泛用于有机分离的毛细管柱,克服了填充柱相比小、单位时间内分离能力低等缺点,使在很窄沸点范围内的组分得到有效的分离。

为了判断物质在色谱柱中的分离情况,常用分离度 R作为柱的总分离效能指标,R定义为相邻色谱峰保留时间之差与峰的平均底宽的比值。R越大,表明相领两组分分离越好。通常用R=1.5作为相邻两组分已完全分离的标志。图4(图4略)为采集的某一样品的色谱图。

选取谱图中离的较近的2峰,计算其分离度R=3.2,说明2峰分离效果很好,所以该分析方法对样品的分离效果很好。

三、结语

通过试验建立了一种室内空气挥发性有机物的采样分析方法。该方法采用低噪声、小体积采样泵采样,Tenax树脂吸附,样品采用与色谱连接的RJ-Ⅲ热解吸仪热解吸进核弹头,经HP-5毛细管柱分离、氢火焰离子化检测器(FID)检测。该方法具有采样装置体积小、操作简便、样品预处理方便、回收率及分离度高等特点,适合环境空气中低浓度VOCs的测定。

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室内空气污染研究第4篇

关键词:甲醛 悬浮颗粒物 室内空气污染

室内空气污染是指室内空气中存在的对人体有害的气体或颗粒物。据统计,每人平均每天吸入10m3的空气,其中80~95%都是室内空气。在现代社会,城市居民80~90%的时间是在室内度过的。室内空气的污染不仅破坏了人们的工作和生活环境,而且直接威胁着人们的身体健康[1]。据有关国际组织调查,全世界每年有280万人直接或间接死于装修污染,世界上30%的新建和重修的建筑物存在有害于健康的室内空气污染[2]。因此,人们对室内空气污染问题的关注程度日益增强,国内外许多专家学者已对该问题展开了一系列的相关研究。本文就室内空气主要污染物及其控制措施的研究现状与进展进行概述。

一、甲醛

甲醛在常温下无色,带有强烈刺激性气味,是主要的室内空气污染物。其40%的水溶液俗称福尔马林,室温时极易挥发,是常用的组织防腐剂。化学性质比较活泼,易发生羰基加成、氧化、还原、聚合反应,给人体的健康造成重大的影响。

1.室内甲醛污染研究进展

家庭室内甲醛主要来源于香烟的燃烧,以及使用的多种装饰材料,如含醛的树脂、泡沫塑料和油漆等。含甲醛的生物杀灭剂的使用也带来了甲醛的污染。在30m3的室内吸2支烟,可使室内空气的甲醛浓度达到0.1mg/m3以上[3]。余江、关英民[4,5]等检测发现,各地装修后住宅、办公楼、宾馆、商场等室内甲醛浓度严重超标。进入机体的甲醛,主要在肝脏和红细胞中在甲醛脱氢酶和醇脱氢酶的催化下,生成甲酸,甲酸通过不同的代谢途径排出体外或被氧化生成CO2和水。研究表明,随着接触的甲醛浓度的增高,机体接触前后尿酸浓度明显升高。

长期接触甲醛者,可以发生不同程度的头痛、记忆力减退和睡眠障碍等症状。当室内空气中的甲醛超过国家规定的卫生标准(0.08mg/m3),可引起眼部、上呼吸道刺激症、皮肤过敏反应以及变态反应[6]。由于甲醛的高水溶性,吸入体内的甲醛95%在上呼吸道被吸收,只有相对小部分进入肺部,到达肺泡黏膜。因此,甲醛对于呼吸系统的影响最明显的表现为其上呼吸道症状。Lutz等[7]通过对甲醛暴露情况和呼吸系统疾病发生规律的研究发现,随着空气中甲醛浓度的升高,相应刺激症状会增多,但空气中甲醛浓度与呼吸系统反应没有显著的剂量-反应关系。翟敏等[8]的研究表明,精装修组居民眼部、呼吸道刺激等症状的阳性率显著高于简单或未装修组。在甲醛引起的症状中,上呼吸道刺激症状发生率虽然显著低于眼部刺激症状的发生率,但高于对照组人群[7,8],长期接触甲醛还会引起过敏性哮喘。

甲醛还有致畸、致癌作用,遗传毒性研究发现甲醛能引起基因突变和染色体损伤。刘金玲等[9]研究了甲醛与胃癌发生率的关系,发现甲醛暴露者胃癌发病的危险性是非暴露者的2.9倍,且其发病与暴露浓度、暴露年限呈显著正相关。旷亦乐等[10]的研究证明,甲醛可抑制小鼠胚胎中脑及肢芽细胞的分化和增殖,可能对胚胎骨和脑发育具有毒副作用。长期接触甲醛可引起染色体突变、鼻腔、口腔、咽喉、皮肤和消化道的癌症,甚至抑制骨髓造血功能,引发再生障碍性贫血。另外,甲醛与人体内蛋白质的氨基结合,改变蛋白质的内部结构,扰乱人体细胞的正常代谢。

2.室内甲醛污染的控制措施

2.1采用环保建筑材料,加强室内通风

在装修材料的选择上,应注意严格选用环保安全型材料,如不含甲醛的黏胶剂、大芯板、贴面板等。避免使用释放甲醛较多的尿醛类建筑装饰材料,从而提高装修后的空气质量。北京儿童医院自2000年开始接诊白血病患儿时进行了家庭环境调查,结果发现90%的患儿家庭半年前曾进行过豪华装修[11]。因此,要适度装饰、慎重装修,减少室内甲醛的排放。

尽可能增加室内的通风,通风状况越好,就越能促进室内甲醛浓度的扩散稀释,从而有效减小其室内浓度值。按照通风动力的差异,通风方法可分为自然开窗通风和机械设备通风。由于房屋在其新建、刚装修完毕时甲醛的释放最为显著,因此,适当推迟入住时间有利于减少甲醛对于人体的影响。

2.2活性炭吸附法

目前,利用活性炭的吸附特性来治理甲醛污染的研究有了很大的进展。活性炭纤维(ACF)具有良好的吸附性能、容易再生再利用、生成的炭粉尘少等优点。荣海琴等[12]用聚丙烯腈对活性炭纤维进行浸渍改性处理后,提高了其对甲醛的吸附容量。

2.3光催化氧化技术

光催化氧化技术在治理室内甲醛污染方面也比较具有潜力。该技术具有节能、清洁和快速等优点[13]。Ao等[14]研究了湿度对光催化降解甲醛的影响,发现当室内空气湿度为10%RH时,光催化甲醛的效率为80%。

2.4绿色植物

由于绿色植物对室内的空气污染物具有吸附、吸收和净化作用,可以加快室内环境中空气污染物浓度的降低[15]。在24小时照明条件下,芦荟可去除1m3空气中所含的90%的甲醛、龙舌兰可吸收70%的苯和50%的甲醛、吊兰能吸收96%的一氧化碳和86%的甲醛[16]。胡海红等[17]的观察表明,鹅掌柴等7种常见的观叶植物可以降低室内甲醛、CO2、CO、SO2的浓度。白雁斌等[18]在装修1年后没有通风的室内悬挂吊兰观察吸收甲醛情况,结果显示甲醛浓度在2周后有显著降低。李庆君等[19]对7种观赏植物吸收甲醛能力测定结果为海芋>绿萝>虎皮兰>绿宝石>佛肚竹>肉桂,且2年生的虎尾兰吸收甲醛的能力强于5年生的虎尾兰。Giese等[20]用C14示踪证明,吊兰吸收甲醛,并通过自身代谢将甲醛转化为有机酸、糖和氨基酸。

室内空气污染研究第5篇

【摘要】本文综述建筑及建筑装修装饰材料对室内造成污染及对人体健康的影响,降低室内空气污染的治理方法。

【关键词】室内空气污染;人体健康;治理

【中图分类号】R122.2【文献标识码】B文章编号:1004-7484(2012)-05-1057-02 “室内”主要指住宅居室内环境,包括室内公共场所和室内办公场所,是人们生活、工作的主要环境,室内空气污染是指由于各种原因导致的室内空气中有害物质超标,进而影响人体健康的室内环境污染行为[1]。随着经济的迅速发展,建筑、装饰装修等造成的室内污染成为影响人体健康的一大杀手。现代建筑物密闭程度越来越高,使得室内空气污染物不容易扩散,城市人群每天大约80%至90%的时间是在室内度过的,增加了室内人群与污染物的接触机会。污染物主要包括化学物污染、微生物污染、以及放射性物质污染等。随着污染程度加剧,人体会产生亚健康反应甚至威胁到生命安全,是日益受到重视的人体危害之一。环境卫生领域在这方面的研究也在广泛地深入进行中,主要研究的是环境流行病学和毒理学等方面[1,2]。本文主要对建筑物自身及室内建筑装饰材料对室内造成的污染及对人体健康的危害进行综述。1.室内空气污染物的种类与主要污染物的来源及对人体健康的影响

1.1室内空气污染物的种类。室内空气污染物的种类很多,有化学性、物理性、生物性和放射性四大类。随着室内装饰材料的多样性,这些材料中含有大量的有机污染物和放射性污染物,室内装修装饰和新家具的大量使用,产生大量的甲醛、苯及苯系物、氨、氡、等有机挥发性污染物,将会直接导致室内空气的污染[3]。甲醛、苯及苯系物等挥发性有机物和氡及其子体等放射性因素引起的室内污染问题已经成为国内外专家关注的热点问题。

1.2主要污染物的来源及对人体健康的影响。

1.2.1甲醛。甲醛又有福尔马林、甲醛水、蚁醛溶液等别名。甲醛是一种无色、有强烈刺激型气味的气体,室内空气中甲醛的主体成分来于生产人造板使用的胶合剂,板材中的有害气体会在平时慢慢向周围的环境中释放。在新房装修中,甲醛的超标极其严重[4]。在国外,美国消费品安全委员会收到24个州800多起健康影响案例报告,在这些案例里面都涉及到甲醛严重超标的问题[5]。另外科学家随机抽查300个家庭来对他们新装修不久的新房内的室内甲醛浓度进行测定,结果发现,装修后3个月内及以上空气污染物,甲醛超标率分别为83%、87%[6],属于严重超标,山西省卫生防疫站对太原市的一项调查表明,越是装璜豪华的公共场所,甲醛污染越严重,其最高含量可达0.34mg/m3,远远超过《公共场所卫生标准》[7]。甲醛暴露与中枢神经系统反应,眼、鼻、喉刺激症状和皮肤过敏反应的发生有关联性[8];室内甲醛超标居民疲劳、恶心、眼刺激、鼻刺激、喉咙干燥、皮肤干燥、皮肤瘙痒、皮肤红肿等症状显著高于对照组[9];长期接触低剂量甲醛会引起慢性呼吸道疾病、女性月经紊乱、甚至鼻咽癌等;高浓度的甲醛可引起急性中毒如中毒性肝炎、变态反应等。国际癌症研究机构将甲醛列入可能致癌物质。

1.2.2苯及苯系物。苯及苯系物是一种浅黄色透明油状液体,有芳香气体,装修用的油漆装饰板材等里面都有可能含有苯及苯系物,主要影响神经系统和造血系统,出现神经衰弱症状,主要表现为头昏、记忆力减退、思维及判断力降低等比较严重的症状。以后出现白细胞减少和血小板减少,更危险时还可能导致再生障碍性贫血,如果造血功能完全破坏,可引起白血病。这是人们所熟知的一种较为严重的病变[10]。经过大量长期的研究表明,苯是一种致癌物,苯及其同系物对女性的危害比男性更大一些,在对女性危害的症状中,其最主要的症状为月经不规律[6][11]。如果女性在怀孕期间不注意,触碰到过多的苯及苯系物时就可能会引发很多妊娠并发症,统计发现接触甲苯的实验室工作人员和工人的自然流产率明显增高。而且,苯及苯系物也被很多国家列为可能致癌物质[12]。

1.2.3氨。俗称“氨气”,分子式为NH3,是一种无色气体,有非常强烈的刺激气味,主要是建筑施工混凝土外加剂。这些含有大量氨类物质的外加剂会随着温度的变化而释放,从而造成空气中氨的浓度增高。氨对人体健康也有着很大的危害,在短期内吸人大量氨气后会出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、胸闷、呼吸困难,可伴有头痛、头晕、乏力等症状。氨进入气管、支气管会引起咳嗽、咯痰、痰内有血。严重时可咯血及肺水肿,呼吸困难、咯白色或血性泡沫痰,双肺布满大、中水泡音。患者有咽灼痛、咳嗽、咳痰或咯血、胸闷和胸骨后疼痛等[13]。急性重度中毒时会出现剧咳,咯大量粉红色泡沫样痰,气急、心悸、呼吸困难,喉水肿进一步加重,明显发绀,或出现急性呼吸窘迫综合症、较重的气胸和纵隔气肿等。

室内空气污染研究第6篇

关键词:室内空气污染;来源;防治;危害

收稿日期:20120401

作者简介:娄云(1988—),女,辽宁沈阳人,吉林大学环境与资源学院硕士研究生。中图分类号:X701文献标识码:A文章编号:16749944(2012)05020103

1引言

随着人们生活水平的日益提高,人们对于室内装修、装饰的要求也日趋精致,致使大量新型建筑、装饰材料、家用电器、日用化学品等进入生活和办公场所,增加了室内空气污染物的来源和种类,导致室内环境质量日益恶劣。资料显示,人一生中约有70%~90%的时间在室内度过[1],室内环境污染将严重危害人体健康和人们的工作、生活质量。资料记载,当前人们68%的疾病都与室内空气污染有关[2],病态建筑综合症(SBS)、多种化学污染物过敏症(MCS)及与建筑有关的疾病(BRI)[3]都与室内空气污染有直接关系。因此,室内空气污染已成为社会关注的焦点。本文通过分析城市室内空气污染的来源及其危害,并提出相应的防治措施,以改善室内环境质量,保护人体健康,提高人们的工作、生活的舒适度。

2室内空气污染的来源

室内空气污染是指有害的物理、化学、生物性因子污染物进入室内空气中并达到对人体健康产生直接或间接、近期或远期,或者潜在有害影响程度的现象[4]。室内空气污染主要来装修和装饰材料、电器污染、人为活动、人体自身的新陈代谢等。室内空气污染主要包括灰土、可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物、烟雾等悬浮固体污染物和甲醛、苯系物、挥发性有机物、氨、氮氧化物、臭氧、氡气等气体污染物[2]。

2.1装修和装饰材料

室内装修、装饰过程中,常会使用一些价格低廉、性能优越的合成材料及各种涂料、墙布、油漆、胶粘剂、新购家具等,这些材料会散发多种室内空气污染物,是室内空气污染的主要来源。这些污染物常会导致头疼、失眠、过敏、免疫力下降等症状。如人造板材中会释放出甲醛,内墙涂料中含有挥发性有机物、甲醛、微量重金属等污染物,油漆会挥发出苯、挥发性有机物,胶粘剂中易释放出挥发性有机物、甲醛、苯系物等,木家具中含有甲醛、微量重金属等污染物。

2.2电器污染

目前,越来越多的电器产品进入办公室和家庭,如复印机、计算机、打印机等,但这些电器的使用会散发出臭氧、有机挥发物等有害气体,降低室内空气品质。臭氧浓度过高时,臭氧氧化就会产生氮氧化物,刺激呼吸道,还会出现头晕、咽喉干燥、咳嗽、视力减退等症状,甚至会导致中毒水肿、神经系统方面的病变。

2.3人为活动

人们日常生活常会使用煤气、液化气等燃料烹饪、供能。这些燃料在燃烧时会产生一些固态悬浮物和一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物等气态污染物,会影响人体健康。此外,吸烟亦是室内空气污染的主要来源。吸烟不仅不利于自身健康,也会危害他人健康。吸烟者产生的烟雾含有一氧化碳、氮氧化合物、含氟烃、芳烃、烷烃、烯烃、硫化氢、氨、亚硝胺等污染物[3],这些污染物能损害肺及支气管粘膜的纤毛上皮细胞,对人的健康造成严重的损害。

2.4人体新陈代谢

人体每天都要进行新陈代谢,通过呼吸作用、汗腺、皮肤及排泄等向外界排出大量污染物,如一氧化碳、氨类化合物、硫化氢等,咳嗽、打喷嚏亦会喷出一些致病微生物,另外人体皮肤脱落的细胞也是空气尘埃主要来源[5]。如果室内通风不良,污染物的浓度就会累积,降低室内空气质量,对人体健康造成影响。

3室内空气污染物及其危害

3.1甲醛

甲醛作为室内空气的首要污染物,主要来自胶合板、人造地板及清洁剂、油墨、纺织品等日常生活用品。甲醛是一种无色、有刺激性气味的气体,能刺激眼睛、皮肤和黏膜,还会导致呼吸道强烈刺激、呼吸困难、咳嗽、咽喉烧灼痛、眼睛刺激、发冷等症状的出现,降低人体的免疫力,对肝、肺、神经中枢系统有损害作用。由于甲醛的释放期达3~15年[2],装修后的房屋中甲醛不会短期内完全挥发,因而导致室内有害气体浓度较高。

3.2苯系物

苯、甲苯和二甲苯是室内空气的主要污染物,油漆、胶黏剂、涂料、墙纸、合成纤维等是其主要来源。苯及其衍生物是强致癌物质。苯和甲苯能刺激眼睛、上呼吸道、皮肤,短期内吸入高浓度的苯、甲苯、二甲苯会引起中枢神经系统麻醉,长期接触低浓度苯系物可能慢性中毒,导致头痛、失眠、精神萎靡、记忆力减退等症状的出现,苯还会对生殖系统造成一定的伤害。

3.3总挥发性有机化合物(TVOC)

总挥发性有机化合物是指沸点范围在50~100℃到240~260℃之间的化合物,主要包括卤化烃、芳香烃、脂肪烃、氧烃、氮烃等[4],部分物质有致癌性,主要来源于建筑材料、室内装饰材料、生活和办公用品,家用燃气、烟雾等。TVOC能造成机体免疫失调,对中枢神经系统有一定的影响,引发头痛、头晕、胸闷、无力等症状,还对上呼吸道及皮肤有一定的刺激作用,亦会影响消化系统,出现食欲不振、恶心等症状。

3.4氨

氨主要来自混凝土外加剂,由于含尿素的混凝土防冻剂、高碱混凝土膨胀剂的大量使用,当温湿度等环境因素发生变化时,氨气就会从墙体中缓慢释放出来,导致室内空气中氨的浓度增高。氨能与血红蛋白结合,破坏其运氧功能。短期内吸入大量氨气后会引发流泪、咽痛、咳嗽、呼吸困难等症状,严重者会造成肺水肿、并可能发生呼吸道刺激症状[6]。

3.5氮氧化物

氮氧化物通常指一氧化氮和二氧化氮,是常见的空气污染物。室内空气中的氮氧化物主要来自于烹饪、吸烟。氮氧化物易对肺部造成损害,对儿童肺功能和呼吸系统的危害更大。

3.6臭氧

臭氧具有强氧化性,主要来自复印机、全自动洗脚盆等电器及用臭氧消毒的自来水[2]。臭氧能刺激眼睛结膜和整个呼吸道,吸入后会导致咳嗽、咯痰、胸部紧束感等症状的出现,高浓度吸入则会引起肺水肿,长期接触出现起支气管炎,肺硬化的病症。

3.7氡

氡是天然放射性惰性气体,主要存在于水泥、矿渣砖、装饰石材中。氡是室内空气污染的主要污染物[2],能通过呼吸道,引起呼吸道系统疾病。氡有致癌性,能诱发基因和染色体畸变,对生殖系统有一定的危害作用。另外,氡还影响神经系统,使人精不振,损害人体的免疫系统,诱发慢性放射病。

4室内空气污染的防治

目前,国内外对于室内空气污染问题给予了较多的关注,国外已有许多机构研究防治室内空气污染的办法与措施[7~9],国内学者也提出了许多预防为主、防治结合的办法[10]。

4.1提高公众的室内环境意识

政府及有关部门应加大宣传力度,使公众了解室内空气污染的来源及危害,提高公众的室内环境意识,引导人们按绿色建材的概念去装修室内,科学、合理地设计装修、装饰方案。提倡简洁、大方、实用的装修格调,避免过度装饰,以减少污染源。

4.2注重装饰材料的选用

由于装修过程中使用的板材、涂料、胶粘剂等装修材料是室内空气污染的主要来源,因此选用环保材料替代高污染材料是避免和减少室内空气污染的有效办法。我国已经针对室内装饰装修材料提出了相应的标准及要求[11],建议消费者选用获得国家环境标志的装饰、装修材料,摒弃含有大量污染物的装饰、装修材料,减少污染物的来源。

4.3科学选择入住时间

装修后的房屋,不宜立即入住,应根据装修程度、家具的材料和总量,及通风透气情况,选择适当的入住时间。一般来说,要等到装修后3~6个月再入住[4],并注意保持室内空气流畅。

4.4室内空气污染的净化

4.4.1通风换气

保证室内通风是缓解和控制室内空气污染最经济、最简捷、最有效的手段之一。装修后的房屋通过开窗通风能有效地降低室内污染物的浓度。调查显示,改善通风过滤系统、调控室内空气温度及湿度可有效地控制真菌、尘埃、细菌等污染物[12]。研究表明,室内换气可将室内空气中60%的有害气体除去[3]。因此,建议住户经常保持室内通风,在室外的新鲜空气进入室内的同时,将有害物质排到室外。

4.4.2植物净化

由于植物具有分解有毒物质的能力,因此在室内养植花卉植物可以消除或减轻室内空气污染对人体的危害。研究表明,吊兰、芦荟、长青藤等能有效地降低甲醛含量;月季可有效地吸收硫化氢、苯、乙醛等;一叶兰、龟背竹等可清除空气中的有害物质;万年青、龙舌兰、雏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、兰花、薄荷、石竹等可集尘、杀菌;腊梅、米兰等对空气中的二氧化硫、一氧化碳等有害物的清除效果较好。

4.4.3净化器净化

利用净化器对室内空气进行净化时,应根据实际情况,选择相应的产品,如对于颗粒状污染物可选用静电除尘、筛分除尘等,对于细菌、病毒等一般采用低温等离子体净化技术,对于异味、臭气的清除可选用多功能高效微粒滤芯[5]。使用净化器应注意化学置换剂的使用,避免产生二次污染。

5结语

由于室内空气污染与人们的健康息息相关,应该了解室内空气污染的产生及其防治措施,减少室内空气污染,提高室内空气品质,创造良好的生活和工作环境。从源头抓起,采用环保材料,绿色装修,同时也要提高室内各种空气污染物的检测技术、手段,确定主要污染物及其污染程度,依据具体污染情况,采取有效防治措施减少、消除有害气体。以预防为主、防治结合的方法,防治城市室内空气污染。

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室内空气污染研究第7篇

关键词:室内空气污染;净化技术;防治对策

1引言

室内环境既包括办公室、教室、医院等室内环境,又包括图书馆、电影院等各种室内公共场所及飞机、火车、汽车等交通工具内环境。这里所说的室内空气污染主要是指居室内的空气污染,室内空气污染在此也可定义为:由于室内引入能释放有害物质的污染源或室内环境通风不佳而导致室内空气中有害物质无论是从数量上还是种类上不断增加,并引起人的一系列不适症状的现象[1]。

现代居民对日常生活和工作的室内空气环境质量的要求不断增高,室内建筑的密闭性也越来越好,这导致室内外空气的交换越来越少,室内污染物容易积累,引发室内空气污染。另一方面,随着经济条件的改善,室内装饰材料和日用电器使用逐渐增多,使室内污染气体含量积累超标。本文旨在通过对室内空气环境的主要污染物、污染防治对策与净化技术的研究,全面客观地认识室内空气污染。

2室内空气环境污染的种类及其对人体健康影响

室内空气污染主要是人为污染,以化学性污染和生物性污染为主,同时存在少量物理性污染。

(1)挥发性有机化合物(VOCs)。挥发性有机化合物(VOCs)是室内空气污染物的主要组成部分。长期接触挥发性有机化合物可引起恶心、呕吐、胸闷、气喘甚至肺气肿,严重者可致昏迷以致呼吸、循环衰竭而死亡,还可诱发呼吸道、皮肤和消化道细胞病变。

(2)无机含氮化合物和氧化剂。氨、氮氧化物。氨是室内臭气的主要来源,具有弱碱性,对接触的组织具有腐蚀和刺激作用,破坏细胞膜结构,减弱人体对疾病的抵抗力。短期内吸入大量氨气可出现流泪、咳嗽、呼吸困难等,严重者可发生肺水肿、成人呼吸道窘迫综合症等。

氮氧化物(NOX)主要是指一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),NO对人体肺部有较强的损害作用,浓度越大对人体的伤害越大,其对儿童肺功能和呼吸系统的危害性则更大。

(3)含硫化合物:SO2、H2S、SO2很少单独存在于空气中,往往和可吸入颗粒物(IP)一道进入体内。室内空气中SO2、IP污染主要由燃煤引起的,SO2很少达到呼吸道深部,但如果SO2附在IP上,则可随着IP进入细支气管和肺泡。当它们到达肺深部时,一部分被吸收,另一部分则沉积在肺泡内或粘附在肺胞壁上,产生刺激和腐蚀作用。

(4) 噪声。噪声是指人们主观上不需要的声音,它属于感觉公害,当声音超过卫生标准时,它将影响人们的休息和睡眠,长久接触强噪声会损害听力,甚至会造成耳聋,以及引起神经系统、心血管系统、消化系统等方面的疾病。

(5) 放射性物质与电磁辐射。某些室内用品中存在放射性元素,这些放射性元素在衰变过程中会产生放射性物质。这些辐射体直接照射人体时,会对人体的器官和系统造成伤害。

电磁辐射污染是家用电器以及日常使用的电子用品在工作时产生的各种不同波长频率的电磁波,其具有较强的穿透性,能穿过人体组织。人体如果长期暴露在超过安全的辐射剂量下,会使免疫和代谢功能降低,诱发疾病。

3室内空气污染物来源

室内空气污染物的主要来源有3个方面:建筑及室内装饰材料、室外污染物、人类活动。

(1) 建筑及室内装饰材料。建筑施工中加入了化学物质,以及家具和装修中的使用的物质都能产生挥发性有害气体,造成室内空气污染。油漆、泡沫填料、内墙涂料等室内材料中均含有多种挥发性有机物。

(2)室外污染物的污染。室外大气中污染气体及颗粒物质的超标,加剧了室内空气的污染。这些污染物质能通过门窗以及墙壁渗透到室内,对人体造成危害。

(3)人类活动。人类活动包括烹饪、吸烟及其取暖等,这些人类日常活动会产生CO、NO、SO2以及未完全氧化的烃类等污染气体,这也是室内空气污染的重要来源。

4室内污染物防治对策分析

4.1污染源控制

消除污染源常被认为是控制室内空气污染最有效的控制措施。

(1)改善室内通风环境。保持良好的室内通风状况有助于室内空气品质的改善。建筑设计人员在建筑设计阶段应选择合理的自然通风以改善室内环境[2]。为了减少室外环境空气污染物对室内的影响,需要掌握适宜的开窗通风的时间。一般来说,在天气正常情况下可以选择每天机动车流量小,室外空气质量较好的时段进行。

(2)合理选用建筑装潢材料。在装潢材料的选择上,要选用对室内环境危害较小的物质,一般遵循以下3个原则:选用环保安全型材料和资源利用率高的材料;选用可再生利用的材料;选用低资源消耗的复合型材料。

(3)合理布局室外污染源。对城市污染源进行全面规划可以降低居民区附近气体中污染物的浓度,这就在一定程度上减少了室外污染气体进入室内造成污染。一般来说,污染源应远离居民区同时大气扩散能力强的区域。

4.2空气环境污染净化技术

室内空气污染的净化技术近年发展较快,出现了许多新方法。目前,室内空气净化技术按作用原理主要有以下几种方法。

(1)光催化氧化技术。光催化氧化技术采用特定的波长照射纳米复合材料,产生强氧化剂,由光催化反应将反应体系吸收的太阳能转变为化学能,使室内有害气体及异味气体等分解为无臭无害的产物。此技术采用紫外光,它有除臭杀菌的功能。

(2)吸附技术。目前常见的吸附剂有颗粒活性炭、活性炭纤维、活性氧化铝、硅胶等[3]。吸附法法是通过吸收污染物而不能破坏污染物的成分,因此在吸附剂达到饱和的情况下去除效果较差,甚至会造成二次污染。

(3)室内空气污染的生物净化。生物技术基本方法有生物过滤法、生物洗涤法、生物吸收法等。生物吸附法是利用细胞和真菌菌丝巨大比表面积的特点。生物过滤技术是利用生物膜分离技术,是在过滤器中的多孔填料表面覆盖生物膜,废气流经填料床时,通过扩散过程,把污染成分传递到生物膜,并与膜内的微生物相接触而发生生物化学反应,使废气中的污染物完全降解为CO2和H2O。

(4)膜分离净化技术。用于分离气体的膜主要有有机聚合膜和无机膜。有机膜分离技术已成功地应用于有机物的分离,其分离系数较高,但有机聚合膜气体通透量低,不能在高温和腐蚀性强的环境中进行分离。无机膜分离技术则广泛应用于空气分离制取富氧、浓氮,其气体分离系数较低,但无机膜具有较高的通透性切能在高温和腐蚀性的环境中正常运行[4]。

(5)负离子空气净化。负离子能吸附室内空气中的微小颗粒物,形成带电的大离子,从而沉降。负离子空气净化技术对设备要求较高,且对空气中低浓度的污染物去除率不高。因此目前负离子空气净化技术还需进一步深入的研究,如何将负离子的发生和污染物的去除结合起来是研究重点。

(6)等离子体技术。等离子体技术主要有低温等离子体技术和放电等离子体技术。低温等离子技术是集物理学和化学于一体的全新技术。由于等离子体体系中含有大量活性基团并具有较高能量,因此足以使大多数气态有机物中的化学键发生断裂,从而使之降解。放电等离子体技术是利用放电等离子产生的能引起化学反应的多种自由基活性物质,有效地分解去除了室内气体状污染物质。为提高微粒状物质和气体状物质的去除率,现在多采用等离子体反应器与催化剂联合使用的球状颗粒填充式结构,脉冲放电和沿面放电形式。

(7) 组合技术。室内空气净化方法种类繁多,但各有优缺点,在实际的应用过程中常将不同的技术组合使用,以达到有效净化空气的效果。现在,已有许多采用不同组合技术的室内空气净化器投人生产,它们大致可按照净化技术的不同分为过滤式空气净化器、电子式空气净化器、离子发生器空气净化器、纳米光化学空气净化器、化学吸附或化学分解空气净化器等几大类。

5结语

随着科学技术的不断进步、人们生活水平的不断提高,室内环境问题越来越受到关注。我们不仅要提高公众的室内环境认识,加强自身防范意识,还需要建立一整套系统的、完善的管理体制和技术支持,这对今后解决我国室内环境空气污染极为重要。

参考文献:

[1] 韦冬萍.室内空气污染对人体健康影响研究[J].中国保健营养,2012(5):1057~1058.

[2] 汤雷,于丹丹,刘倩.居民室内空气污染的现状与防治[J].科技创业家,2012(5):243.