發布時間:2023-09-28 10:13:36
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,我們為您準備了不同風格的5篇室內空氣污染特點,期待它們能激發您的靈感。
關鍵詞:室內空氣污染物來源危害污染特征凈化技術
中圖分類號: Q958 文獻標識碼: A
1 引言
隨著現代化、城市化進程的加快和人民生活水平的提高, 居住環境和工作場所的室內空氣質量愈來愈受到人們的普遍關注。據國際空氣質量協會調查顯示: 室內空氣污染程度是室外的2~ 5倍, 有的甚至超過100倍。我國最新的調查表明, 我國每年因室內空氣污染造成約13.8萬人死亡。國際上一些環保專家已將“室內空氣污染”列為繼“煤煙型”、“光化學煙霧型”污染之后的第三代空氣污染問題。世界衛生組織在2002年世界衛生報告中明確將室內空氣污染、高血壓及肥胖癥等共同列為人類健康的10 大威脅, 室內空氣污染已被列為影響公眾健康的世界最大危害之一[1] 。室內裝修和建筑材料所釋放的有害物質是造成室內空氣甲醛和TVOC等污染的主要原因, 因此甲醛和TVOC的污染已成為國內外學者普遍關注的熱點。近年來,本課題組對重慶市新裝修建筑室內空氣中甲醛和TVOC濃度進行了調查和現場實測,并對甲醛和TVOC的降解方法進行了研究。本文主要從室內空氣污染來源、污染特征、凈化技術等方面,對課題組的前期研究進行了綜述總結,明確污染存在的現狀,以及各凈化技術的優劣分析。
2 室內污染物種類、來源及危害[2]
室內空氣污染物的種類非常多,按不同的類型可分為不同的種類。總的來說,空氣污染物包括固體顆粒,微生物和有害氣體。本文主要介紹前期課題組進行測量的對室內空氣質量影響較大的相關污染物的來源及危害。
2.1 甲醛
在諸多的室內空氣化學性污染物中,甲醛以其來源廣、毒性大、污染時間長等特點,已成為主要的室內空氣污染物之一。在自然界中,甲醛是甲烷循環中的一種中間產物,背景值非常低。據有關報道顯示城市空氣中的年平均值大約是在0.005~0.01mg/m3,一般不超過0.003mg/m3。室內甲醛的來源非常廣泛,來自室外空氣污染的甲醛主要來自工業廢氣、汽車尾氣、光化學煙霧等排放或產生的甲醛,這部分氣體擴散進入室內,構成室內甲醛污染的一個來源;來自室內本身的甲醛主要來自建筑材料、裝飾物品以及生活用品等化工產品,同時還包括燃料和煙葉的不完全燃燒。
甲醛是一種無色的刺激性氣體,在室內空氣中擴散會刺激眼、鼻、喉、皮膚等,且對皮膚、眼睛內膜、咽喉的刺激作用特別明顯。其經呼吸道吸收進入人體,會引起人頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、流淚、喉痛、胸悶、胃納差、心悸、失眠、記憶力減退、植物神經紊亂等;長期吸入甲醛可能導致胎兒的畸形,畸形,甚至死亡。妊娠綜合癥、女性月經紊亂、染色體異常,鼻咽癌也都是長期吸入甲醛的后果。接觸高濃度的甲醛時,人的神經系統、免疫系統和肝臟等也會受到侵害。
2.2 總揮發性有機物
總揮發性有機物(TVOC),并不是某種特定的化學污染物,它是一個綜合指標,系指室溫下飽和蒸汽壓>70.91Pa 或沸點<260℃的一類有機物,當多種揮發性有機物共存時,對人體健康的影響不容忽視。室內VOCs 不僅受室內污染的影響,還與室內復雜的裝飾裝修材料、污染源的釋放、人們的活動有著密切的關系。其來源主要歸納于以下幾個方面:建筑裝修材料、家具諸如人造地磚、油漆、涂料、地毯、壁紙等;日常生活用品如化妝品、清潔劑、消毒劑、家用電器、打印機等;吸煙、取暖、烹飪過程中也會產生少量VOCs。
總揮發有機物(TVOC)的危害很明顯,當居室中TVOC 濃度超過一定濃度時,短時間內會出現頭痛、惡心、嘔吐、四肢乏力,嚴重時抽搐、昏迷、記憶力減退等。TOVC 傷肝臟、腎臟、大腦,引起免疫水平失調,影響中樞神經系統功能。總揮發性有機物會刺激眼睛和呼吸道,使皮膚過敏,頭痛、咽痛與乏力,導致變態反應甚至癌癥。
3 室內空氣污染特征
本課題組前期對重慶新裝修建筑室內空氣污染問題進行調查并通過現場實測法檢測室內空氣中甲醛和TVOC濃度,以了解新裝修后建筑室內空氣甲醛和TVOC濃度水平。
3.1 甲醛
本課題組對重慶市部分新裝修住宅、辦公室、教室室內空氣中的甲醛進行現場檢測,檢測結果見表1。
表1 甲醛檢測結果
按我國現行的《民用建筑工程室內環境污染控制規范》(GB50325-2010)[3]中規定住宅等I類建筑室內空氣中甲醛濃度不得超過0.08 mg/m3,辦公室等II類建筑室內空氣中甲醛濃度不得超過0.1mg/m3。由表1可以看出,所測點位大部分甲醛超標,其中辦公室超標率62.5%,教室超標率46%,住宅類甲醛超標率最高達76.3%,住宅類超標倍數最高達11.4倍。住宅類超標率最高,超標倍數最大,其次是辦公樓,原因是室內裝修裝飾材料是甲醛的主要來源,又住宅類、辦公樓內家具種類相對復雜;住宅中不同類型房間的室內空氣中甲醛濃度水平存在差異,臥室類房間甲醛平均濃度是客廳類房間的2.82倍,臥室與客廳相比,存在面積小、封閉性好、通風不好,以及裝修情況復雜,地板多采用木地板,木制家具多等特點[4]。因此臥室作為室內主要休息停留場所,嚴重的甲醛污染已對人體健康構成威脅,應引起大家的關注和重視。
3.2 TVOC
本課題組對重慶市新裝修住宅、辦公室、教室室內空氣中TVOC進行現場檢測,檢測結果見表2。
表2TVOC檢測結果
按我國現行的《民用建筑工程室內環境污染控制規范》(GB50325-2010)中規定住宅等I類建筑室內空氣中TVOC濃度不得超過0.5 mg/m3,辦公室等II類建筑室內空氣中TVOC濃度不得超過0.6mg/m3。由表2可以看出所測點位教室類TVOC超標率最高為85%,最大超標倍數為3.85,平均濃度比辦公室類平均濃度小為1.67mg/m3,因為教室內有較大數量的桌椅,導致教室TVOC污染的普遍性,部分教室內裝飾面板墻現場做漆距離檢測時間較短,殘留較多污染物;辦公室類超標率60.6%,最大超標倍數為23.66倍,由于部分辦公室家具種類多、用量較大(皮質沙發、大班椅,會議室內的羊毛地毯等)釋放出揮發性有機污染物,而且辦公室類TVOC濃度范圍比較大,為0.1~14.7mg/m3,可能是由于房間的用途有較大的區別, 室內裝修及物品設備有較大的差異, 從而使得室內的污染情況也有很大的差異;住宅類TVOC超標率為35%,平均濃度0.43mg/m3污染最小。
3.3污染衰減分析
針對室內裝修所帶來的眾多危害,本課題組對新裝修居室室內空氣甲醛的污染狀況進行了調查,調查結果顯示,其室內空氣中甲醛濃度隨著裝修完成后時間變化而變化,在裝修結束后六個月內均表現為先升后降。室內空氣中甲醛濃度峰值均出現在裝修完成后三個月;而在裝修完成六個月后,住宅臥室甲醛平均濃度為0.14mg/m3,書房為0.1 mg/m3,客廳為0.06 mg/m3,辦公室空氣中甲醛平均濃度為0.06 mg/m3[5]。
田亞芹[5]等人在新裝修住宅甲醛污染的研究中對8戶新裝修居室空氣中的甲醛、TVOC的變化規律進行了探討,并對各個住戶所用的裝飾材料進行了比較,結果發現居室裝修后與裝修前甲醛、TVOC濃度有著明顯的變化,而且甲醛、TVOC的濃度受到通風狀況、季節變化和材料質量好壞的影響,苯系物濃度同時間呈負相關的關系,即時間越長,濃度越小,甲醛在100d 之后對人體還有一定危害,而TVOC在15~60d 時間里可揮發完全。
甲醛在膠粘劑中以脲醛樹脂等形式存在,即使過去幾十年仍會緩慢地從樹脂中游離出來造成長時間的空氣污染,而VOCs的使用量雖然很大,但大多使用于物體的表面,在較短的時間內能夠較快的揮發釋放,所以在短期內濃度可以達到很大,但隨著時間的推移,濃度降低較快[6]。
4 室內空氣凈化技術
針對日趨嚴重的室內空氣污染,科研人員積極投入室內空氣污染的防治以及凈化研究工作之中,涌現出了大量的室內空氣凈化技術,室內空氣凈化技術主要有生物凈化技術、物理凈化技術和化學凈化技術等[7]。
①生物凈化技術
目前主要是用植物吸收,或用微生物、酶氧化分解室內有機污染物。本課題組邵茂清等人[4]選用吊蘭、蘆薈等植物,進行室內空氣中甲醛的去除與凈化的實驗研究,實驗結果表明,甲醛初始濃度為0.20~1.10mg/m3 的室內空氣,吊蘭去除率為92~96%,蘆薈去除率為55~91%,可見,吊蘭和蘆薈對中低濃度的甲醛污染凈化能力較好。鐵樹、、常青藤等植物能適量吸收室內空氣中的揮發性氣體。生物凈化技術對室內污染物有著良好的吸收功能,且凈化成本較低,但其處理能力相對較弱,處理周期都較長,應用于污染嚴重的室內環境中可能導致自身的損傷,因此一般將生物技術輔以其它凈化方式,已達到去除污染物的目的。
②物理凈化技術
利用物理特性來凈化室內空氣,如通風換氣、吸附、靜電作用、紅外作用以及電子特性等,對應于這些特性的物理凈化方法主要有通風換氣法、吸附法、靜電除塵法膜、低溫等離子體技術等等。吸附方法適合于室內空氣中的揮發性有機化合物、氡氣等的凈化,能夠有效清除濃度低的有害物質,凈化效率高[7]。自然通風對去除甲醛、TVOC效果明顯,盡可能增加室內的通風,尤其是溫暖季節。需注意使用低污染的新風,對一般無中央空調的居室則盡可能打開門窗,進入新鮮空氣。
③化學凈化技術
通過化學反應(聚合、氧化、分解和光催化)將氣態有機污染物轉化成無毒無害的小分子。近年來興起的光催化氧化技術在室內空氣污染治理領域應用得較為廣泛,光催化劑本身無毒、無害,無腐蝕性;光催化反應條件溫和,室溫在紫外光或可見光照射下即可發生反應;催化反應速度快,生成的產物為二氧化碳、水及無機鹽等,二次污染小[8]。鑒于以上優點,納米光催化術受到了人們的普遍關注,并認為是最具潛力的環境污染控制技術。Lwasa Stevens[9]等研究表明較低濃度的甲醛氣體通過納米TiO2 光催化反應器的降解率可達100%,無紫外光而利用太陽光時,降解率為35%。因此,在居室等建筑物表面涂敷納米TiO2 光催化薄膜或安放TiO2 光催化凈化設備均可有效地降解室內甲醛。另外還可運用空氣負離子技術、材料封閉技術等均能不同程度地降低空氣中甲醛污染,有利于改善室內空氣質量,保護人們身體健康。
④控制污染源[10]
控制污染源是室內空氣污染防治對策之一,嚴格選用高質量的裝飾和裝修材料,通過改變建筑裝潢等各種材料的特性,來改善室內空氣質量,用已知無毒的原材料代替有毒的原材料,在裝修材料的選擇上,應選用環保安全型材料,如不含甲醛的黏膠劑、大芯板、貼面板等,購買復合板, 地板等選用國家允許生產的合格產品, 購買時應注意甲醛、苯等有害物質的含量高低,從而提高裝修后的空氣質量。
5 結論
本課題前期調查實測結果顯示,住宅類甲醛污染最嚴重,超標率為76.3%,最高超標倍數為11.4倍;其次是辦公室超標率為62.5%,最高超標倍數為9.6倍;教室類甲醛污染相對較小,超標率為46%,最高超標倍數為3.25倍。住宅類TVOC污染相對較小,超標率為35%,最高超標倍數為2.92倍;教室超標倍數僅為3.85倍,但污染比較普遍,超標率達85%; 辦公室類TVOC污染最嚴重,超標率為60.6%,最高超標倍數達23.66倍。結果表明,重慶新裝修后建筑室內空氣中存在甲醛和TVOC污染問題,已嚴重威脅到人體健康。
針對重慶新裝修后建筑室內空氣中存在的污染問題以及各凈化技術的優缺點,并根據室內污染情況采取不同的治理方法。①室內污染程度較小時,主要采用植物吸收等生物凈化方法和通風換氣等物理凈化方法;②室內污染嚴重時,需采用光催化等化學凈化技術,并輔以生物、物理凈化方法;③控制污染源,用無污染或低污染的材料取代高污染材料,采取避免或減少室內空氣污染物產生的設計和維護方案,是最理想的室內空氣污染控制方法。
本課題僅對室內甲醛、TVOC的污染特征及凈化技術進行了研究,而決定室內空氣品質的影響因素還有苯系物、PM10、氡、噪聲以及相應的室內空氣熱舒適性因素(室內溫度、相對濕度、風速及氣壓)等,應進一步開展室內苯系物、PM10、氡等影響因素污染特征的研究。
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關鍵詞:室內空氣污染;凈化技術;防治對策
1引言
室內環境既包括辦公室、教室、醫院等室內環境,又包括圖書館、電影院等各種室內公共場所及飛機、火車、汽車等交通工具內環境。這里所說的室內空氣污染主要是指居室內的空氣污染,室內空氣污染在此也可定義為:由于室內引入能釋放有害物質的污染源或室內環境通風不佳而導致室內空氣中有害物質無論是從數量上還是種類上不斷增加,并引起人的一系列不適癥狀的現象[1]。
現代居民對日常生活和工作的室內空氣環境質量的要求不斷增高,室內建筑的密閉性也越來越好,這導致室內外空氣的交換越來越少,室內污染物容易積累,引發室內空氣污染。另一方面,隨著經濟條件的改善,室內裝飾材料和日用電器使用逐漸增多,使室內污染氣體含量積累超標。本文旨在通過對室內空氣環境的主要污染物、污染防治對策與凈化技術的研究,全面客觀地認識室內空氣污染。
2室內空氣環境污染的種類及其對人體健康影響
室內空氣污染主要是人為污染,以化學性污染和生物性污染為主,同時存在少量物理性污染。
(1)揮發性有機化合物(VOCs)。揮發性有機化合物(VOCs)是室內空氣污染物的主要組成部分。長期接觸揮發性有機化合物可引起惡心、嘔吐、胸悶、氣喘甚至肺氣腫,嚴重者可致昏迷以致呼吸、循環衰竭而死亡,還可誘發呼吸道、皮膚和消化道細胞病變。
(2)無機含氮化合物和氧化劑。氨、氮氧化物。氨是室內臭氣的主要來源,具有弱堿性,對接觸的組織具有腐蝕和刺激作用,破壞細胞膜結構,減弱人體對疾病的抵抗力。短期內吸入大量氨氣可出現流淚、咳嗽、呼吸困難等,嚴重者可發生肺水腫、成人呼吸道窘迫綜合癥等。
氮氧化物(NOX)主要是指一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),NO對人體肺部有較強的損害作用,濃度越大對人體的傷害越大,其對兒童肺功能和呼吸系統的危害性則更大。
(3)含硫化合物:SO2、H2S、SO2很少單獨存在于空氣中,往往和可吸入顆粒物(IP)一道進入體內。室內空氣中SO2、IP污染主要由燃煤引起的,SO2很少達到呼吸道深部,但如果SO2附在IP上,則可隨著IP進入細支氣管和肺泡。當它們到達肺深部時,一部分被吸收,另一部分則沉積在肺泡內或粘附在肺胞壁上,產生刺激和腐蝕作用。
(4) 噪聲。噪聲是指人們主觀上不需要的聲音,它屬于感覺公害,當聲音超過衛生標準時,它將影響人們的休息和睡眠,長久接觸強噪聲會損害聽力,甚至會造成耳聾,以及引起神經系統、心血管系統、消化系統等方面的疾病。
(5) 放射性物質與電磁輻射。某些室內用品中存在放射性元素,這些放射性元素在衰變過程中會產生放射性物質。這些輻射體直接照射人體時,會對人體的器官和系統造成傷害。
電磁輻射污染是家用電器以及日常使用的電子用品在工作時產生的各種不同波長頻率的電磁波,其具有較強的穿透性,能穿過人體組織。人體如果長期暴露在超過安全的輻射劑量下,會使免疫和代謝功能降低,誘發疾病。
3室內空氣污染物來源
室內空氣污染物的主要來源有3個方面:建筑及室內裝飾材料、室外污染物、人類活動。
(1) 建筑及室內裝飾材料。建筑施工中加入了化學物質,以及家具和裝修中的使用的物質都能產生揮發性有害氣體,造成室內空氣污染。油漆、泡沫填料、內墻涂料等室內材料中均含有多種揮發性有機物。
(2)室外污染物的污染。室外大氣中污染氣體及顆粒物質的超標,加劇了室內空氣的污染。這些污染物質能通過門窗以及墻壁滲透到室內,對人體造成危害。
(3)人類活動。人類活動包括烹飪、吸煙及其取暖等,這些人類日常活動會產生CO、NO、SO2以及未完全氧化的烴類等污染氣體,這也是室內空氣污染的重要來源。
4室內污染物防治對策分析
4.1污染源控制
消除污染源常被認為是控制室內空氣污染最有效的控制措施。
(1)改善室內通風環境。保持良好的室內通風狀況有助于室內空氣品質的改善。建筑設計人員在建筑設計階段應選擇合理的自然通風以改善室內環境[2]。為了減少室外環境空氣污染物對室內的影響,需要掌握適宜的開窗通風的時間。一般來說,在天氣正常情況下可以選擇每天機動車流量小,室外空氣質量較好的時段進行。
(2)合理選用建筑裝潢材料。在裝潢材料的選擇上,要選用對室內環境危害較小的物質,一般遵循以下3個原則:選用環保安全型材料和資源利用率高的材料;選用可再生利用的材料;選用低資源消耗的復合型材料。
(3)合理布局室外污染源。對城市污染源進行全面規劃可以降低居民區附近氣體中污染物的濃度,這就在一定程度上減少了室外污染氣體進入室內造成污染。一般來說,污染源應遠離居民區同時大氣擴散能力強的區域。
4.2空氣環境污染凈化技術
室內空氣污染的凈化技術近年發展較快,出現了許多新方法。目前,室內空氣凈化技術按作用原理主要有以下幾種方法。
(1)光催化氧化技術。光催化氧化技術采用特定的波長照射納米復合材料,產生強氧化劑,由光催化反應將反應體系吸收的太陽能轉變為化學能,使室內有害氣體及異味氣體等分解為無臭無害的產物。此技術采用紫外光,它有除臭殺菌的功能。
(2)吸附技術。目前常見的吸附劑有顆粒活性炭、活性炭纖維、活性氧化鋁、硅膠等[3]。吸附法法是通過吸收污染物而不能破壞污染物的成分,因此在吸附劑達到飽和的情況下去除效果較差,甚至會造成二次污染。
(3)室內空氣污染的生物凈化。生物技術基本方法有生物過濾法、生物洗滌法、生物吸收法等。生物吸附法是利用細胞和真菌菌絲巨大比表面積的特點。生物過濾技術是利用生物膜分離技術,是在過濾器中的多孔填料表面覆蓋生物膜,廢氣流經填料床時,通過擴散過程,把污染成分傳遞到生物膜,并與膜內的微生物相接觸而發生生物化學反應,使廢氣中的污染物完全降解為CO2和H2O。
(4)膜分離凈化技術。用于分離氣體的膜主要有有機聚合膜和無機膜。有機膜分離技術已成功地應用于有機物的分離,其分離系數較高,但有機聚合膜氣體通透量低,不能在高溫和腐蝕性強的環境中進行分離。無機膜分離技術則廣泛應用于空氣分離制取富氧、濃氮,其氣體分離系數較低,但無機膜具有較高的通透性切能在高溫和腐蝕性的環境中正常運行[4]。
(5)負離子空氣凈化。負離子能吸附室內空氣中的微小顆粒物,形成帶電的大離子,從而沉降。負離子空氣凈化技術對設備要求較高,且對空氣中低濃度的污染物去除率不高。因此目前負離子空氣凈化技術還需進一步深入的研究,如何將負離子的發生和污染物的去除結合起來是研究重點。
(6)等離子體技術。等離子體技術主要有低溫等離子體技術和放電等離子體技術。低溫等離子技術是集物理學和化學于一體的全新技術。由于等離子體體系中含有大量活性基團并具有較高能量,因此足以使大多數氣態有機物中的化學鍵發生斷裂,從而使之降解。放電等離子體技術是利用放電等離子產生的能引起化學反應的多種自由基活性物質,有效地分解去除了室內氣體狀污染物質。為提高微粒狀物質和氣體狀物質的去除率,現在多采用等離子體反應器與催化劑聯合使用的球狀顆粒填充式結構,脈沖放電和沿面放電形式。
(7) 組合技術。室內空氣凈化方法種類繁多,但各有優缺點,在實際的應用過程中常將不同的技術組合使用,以達到有效凈化空氣的效果。現在,已有許多采用不同組合技術的室內空氣凈化器投人生產,它們大致可按照凈化技術的不同分為過濾式空氣凈化器、電子式空氣凈化器、離子發生器空氣凈化器、納米光化學空氣凈化器、化學吸附或化學分解空氣凈化器等幾大類。
5結語
隨著科學技術的不斷進步、人們生活水平的不斷提高,室內環境問題越來越受到關注。我們不僅要提高公眾的室內環境認識,加強自身防范意識,還需要建立一整套系統的、完善的管理體制和技術支持,這對今后解決我國室內環境空氣污染極為重要。
參考文獻:
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關鍵詞:空氣污染;室內;甲醛;苯;總揮發性有機物
お
1 引言
隨著我國經濟社會的發展,近年來居室裝修亦得到迅速的發展,人們的家居裝修越來越追求豪華和美觀。大量易揮發出甲醛、苯及其同系物的各種家具、建筑裝飾材料進入室內,室內污染物的種類和濃度比以往明顯增加,嚴重影響室內居民的身體健康。
由于青島地處東部沿海,空氣濕度大,勢必會加劇家具裝修材料內有機污染物的擴散。本研究擬通過青島市新裝修住宅室內空氣的檢測、分析與評價,揭示青島市新裝修住宅室內空氣質量狀況,研究結果有助于深入理解室內空氣污染物的來源、分布及原因,為防治青島市室內空氣污染,建設“健康”的“人居環境”提供科學依據。
2 材料與方法
2.1 樣點的選擇與分布
選擇青島市不同區市具有代表性的新裝修住宅05戶作為檢測對象,其中市南區46戶,市北區48戶,四方區45戶,李滄區戶,嶗山區51戶,城陽區1戶,黃島區18戶,即墨市17戶,膠州市16戶。按住戶居室的不同功能分別在臥室、兒童臥室、客廳布點檢測。各檢測點設在居室的中間位置,避開窗戶和門的空氣對流位置,離墻壁距離大于0.5m,采樣高度為0.8~1.2m。
2.2 監測內容與方法
檢測前關閉所有門窗12h,檢測的主要目標污染物是甲醛、苯、甲苯、二甲苯和TVO。檢測過程中室內無人吸煙且沒有爐灶燃料的燃燒。采用GB/T18204.26-2000《公共場所衛生標準檢驗方法》規定的酚試劑分光光度法測定甲醛濃度;采用氣相色譜法測定苯、甲苯和二甲苯的濃度;采用ISO 16017-1規定的熱解吸/毛細管氣相色譜法測定TVO的濃度。
2. 評價標準和方法
評價標準選擇GB/T 1888-2002《室內空氣質量標準》規定的污染物的濃度標準。評價方法采用上海醫科大學姚志麟教授推行的兼顧最高分指數和平均分指數的指數方法。該方法避免了由于某項指數大大高于平均分指數時而導致評價結果不可靠的可能性,對室內外空氣質量的評價都適用┆。該方法的數學表達式為:
式中,I為空氣質量指數,i為第i種污染物濃度,Si為第i種污染物的評價標準值,n為污染物個數。室內空氣質量等級按綜合質量指數可分為5級,由此可判斷出室內空氣質量的等級,見表1。
表1 室內空氣質量等級劃分表
綜合指數Ⅰ室內空氣質量等級等級評語
≤0.49Ⅰ清潔
0.50~0.99Ⅱ未污染
1.00~1.49Ⅲ輕污染
1.50~1.99Ⅳ中污染
≥2.00Ⅴ重污染
青島市室內空氣污染狀況分析
為了客觀準確的反映出青島室內空氣質量好壞,論文從地域性、季節性和不同功能房個層面對青島市室內主要污染因子數據進行處理分析,初步得出影響青島市室內空氣質量的主要污染物及分布狀況。
.1 不同區、市室內空氣污染狀況
通過對青島市不同地區的室內空氣監測數據進行統計,得出青島市不同地區甲醛、苯、TVO的超標率情況,見圖1。
圖1 青島市不同地區污染物超標率おお
從圖1可以看出,青島市黃島、即墨、膠州這些縣級市區中種污染物總體超標率要低于青島市內4區(包括市南區、市北區、四方區和李滄區);而市南區的超標率又低于市北區、四方區、李滄區。這主要是因為即墨、黃島等縣級市區經濟相對不發達,住宅裝修裝飾較簡單,所以超標率低于市內4區。市內4區中,市南區經濟最發達,人民生活水平高,對于裝修的認知水平也比高,能更多的選用符合國家標準的建筑、裝修材料,故污染物超標率比其它個市區低。所以,室內空氣污染最嚴重的主要集中在經濟相對較發達,室外空氣質量較差,環境意識相對較低的一些老城區。除了經濟發達情況和人的環境意識以外,室外空氣也會影響室內空氣質量狀況。
.2 不同季節室內空氣污染狀況
通過對5種污染物的分季節統計,得出青島市不同季節5種污染物的超標率情況,見表2。
表2 不同季節5種污染物的超標率
時間樣本甲醛苯甲苯二甲苯TVO
春樣本數/個6760606060
(~5月)超標數/個12254
超標率/%18.0.5.08.56.7
夏樣本數/個9982828287
(6~8月)超標數/個664111068
超標率/%66.74.81.412.278.2
秋樣本數/個7255555559
(9~11月)超標數/個214027
超標率/%1.91.87.045.8
冬樣本數/個6758585860
(12~2月)超標數/個91027
超標率/%1.41.705.245.0
如表2所示,青島市室內空氣污染以甲醛、TVO為主,污染物有明顯的季節性特征。例如,夏秋季節甲醛、TVO的超標率均達到55%以上,約高出冬春季的2~5倍。夏季甲醛超標率高達到66.7%,約為冬季甲醛超標率的5倍。而TVO的超標率情況,夏季明顯偏大,春秋冬相差不大。甲醛是水溶性的物質,其超標率隨四季空氣濕度不同而變化明顯,同時溫度對甲醛的擴散也有重要影響,所以夏季高溫高濕時室內空氣甲醛污染明顯加重┆。TVO則是受溫度影響比較大,所以夏季超標率明顯偏高。
. 不同功能房室內空氣質量狀況分析
通過對夏季臥室、客廳和兒童房中5種污染物的超標率進行統計,得到青島市不同功能房污染物超標情況,見圖2。
圖2 青島市夏季不同功能房污染物超標率おお
從圖2中可以看出,不同功能房中仍然以甲醛和TVO的超標率最高,可以達到40%~60%。其中甲醛濃度又以兒童房超標最為嚴重,其次為客廳,最后是臥室。導致這一情況的原因可能有以下幾點。
(1)兒童房間更注意保溫,密封性更好、空氣流動性更差。
(2)兒童房間為適合兒童特殊性更注意墻壁裝飾,如使用彩色涂料、粘貼壁紙等污染物含量較高的裝飾材料┆。
()兒童房間家具類、服飾類物品較多。
TVO的超標情況以客廳最為嚴重,像沙發、地毯、木質桌椅等家具主要集中于客廳,其表面油漆涂料、粘合劑等會散發出大量的TVO,導致其含量超標。另外,青島地區住宅大都是廚房和客廳連在一起,而廚房內烹調等活動可以釋放大量的有機物,使得客廳中TVO的濃度要高于其他2種功能房┆。
.4 青島市與其他城市的比較
通過以上分析可知,青島市室內空氣污染物以甲醛和TVO的超標率最嚴重,兩者的夏季超標率分別為667%和782%,這與沈陽┆、北京┆、上海┆、廣州┆調查結果基本一致。與其他4城市相比,青島市室內空氣污染的特點主要體現在,TVO的超標率大于甲醛,其他各城市是甲醛的超標率較高。另外,青島市甲醛和甲苯的平均濃度分別為0127mg/m和0064mg/m,比沈陽、北京、上海、廣州4城市較低。其他四城市分別為:08mg/m和010mg/m,0199mg/m和0189mg/m等。總體而言,青島市的室內空氣質量狀況與全國其他大城市并無太大差距,甚至還處于稍好的情況。
.5 青島市室內空氣質量綜合評價
鑒于室內污染物的相互作用可能會對室內空氣污染產生更強或更弱的作用,且單個因子不能全面的對室內污染狀況作出評價,下面采用綜合評價法對室內空氣質量做簡單分析。本研究計算了整個青島市的5種污染物濃度的平均值,再分別除以各自的標準值得到了各自的無量綱值,計算得到了空氣質量綜合指數,見表。
表 青島市室內空氣質量綜合指數
評價指標甲醛 苯 甲苯 二甲苯 TVO 室內空氣質ち孔酆現甘
濃度/(mg/m)0.1270.0190.060.090.861.046
無量綱化1.2700.170.150.4501.48
從表中可以看出,青島市室內空氣質量綜合指數為1.046,因此,青島市新裝修住宅室內空氣質量總體上屬于輕污染狀況。另外,通過統計分析發現,在所監測的05戶住宅中,夏季甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVO 5種污染物全都符合GB/T 1888-2002《室內空氣質量標準》的為9.7%,即使在室內空氣質量最好的冬季,5種污染物全都符合衛生標準的也僅占了46.2%。所以,青島市室內空氣質量狀況不容忽視。
4 結語
青島市新裝修住宅室內空氣質量總體上屬于輕污染狀況,空氣污染以甲醛和總揮發性有機物(TVO)為主,與其他城市相比并無太大差距,甚至還處于稍好的情況。從主要污染物的分布來看,室內空氣污染最嚴重的主要集中在一些老城區,夏秋季污染物的超標率高出冬春季2~5倍,兒童房甲醛污染嚴重,客廳則以TVO污染為主。鑒于青島市的室內空氣質量狀況,提出以下幾點建議。
(1)盡量選擇夏季裝修。青島夏季高溫高濕的氣候利于污染物擴散。
(2)條件允許可以配備吸濕器。降低夏季室內空氣濕度可以減少甲醛污染。
()兒童房內不宜做過多的墻面裝飾和家具的擺放。裝修時,最好將廚房和客廳隔開。另外,注意室內通風,尤其在夏季污染物超標率嚴重時每天應保證一定的通風時間。
お
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Monitoring and Assessment on Indoor Air Quality of Newly Decorated Apartments in Qingdao ity
Zhang Yansong,Ma Guofeng,Fu Hongjie,Zhang Yafu,Wang Jing,Lu Yanmei,Zhou Beibei
(ollege of hemistry and environmental engineering,Qingdao University,
Qingdao 266071,hina)
關鍵詞:裝飾工程;環境污染;防控
1.引言
國內外大量調查資料表明,建筑物室內空氣污染程度往往比室外還高。現代人平均有90%的時間生活和工作在室內,其中有60%以上的時間在家里。而城市中室內空氣污染的程度則比室外高出許多倍。資料反映,室內空氣污染嚴重影響人們的生活質量。與室內空氣污染有直接關系的各種疾病已經給使用者個人、社會和國家造成了很大的負擔及巨大的經濟損失。文章就裝飾工程室內環境污染源及危害進行了分析,并提出了相應的控制措施,具有很強的現實意義。
2.室內環境的污染源
引起室內環境污染的主要物質大體有以下幾種:建筑材料和裝修材料、室內污染物、燃燒產物和人的活動。具體表現在以下幾個方面。
2.1室內裝飾材料及家具的污染
這是造成室內空氣污染的主要原因。油漆、膠合板、刨花板、泡沫填充料、內墻涂料、塑料貼面等物均會揮發甲醛、苯、甲苯、氯仿等有害、有毒氣體,且具有相當的致癌性。
2.2無機建筑材料的污染
建筑施工中,為改變混凝土某些性能而加入的化學物質(如冬季施工加入的防凍劑);由地下土壤和建筑墻體材料或裝修石材、陶瓷、地磚中的放射性物質釋放的有害氣體。
2.3室外污染物的污染
室外大氣的嚴重污染和生態環境的破環,加劇了內空氣的污染。
3.常見的污染物及危害
《民用建筑工程室內環境污染控制規范》中規定,室內環境污染物需控制的有氡(Rn222)、甲醛、氨、苯和總揮發有機化合物(TVOC),同時還有聚氨酯涂料中游離甲苯二導氰酸酯(TDI)。
3.1氡氣
氡是一種具有較強放射的惰性氣體。無色無味,被人體吸入體內,在體內形成照射射線。氡的α射線具有致癌的作用,目前已破WHO認定為致使癌因素之一,氡主要來源于土壤。
3.2甲醛
甲醛,俗稱福爾馬林,是一種無色,具有強烈氣味的高揮發性、刺激性氣體,略重于水,且易溶于水,是室內環境的主要污染物之一。空氣中甲醛含量過高,對眼睛和皮膚都有刺激作用,經常吸入少量甲醛,能引起慢性中毒;若長期接觸,會使人感到周身不適,頭疼、眩暈、植物神經紊亂,甚至引起鼻癌。
3.3氨
氨(NH3),氣體,易被液化成無色液體,易溶于水,乙醇和乙醚,溶于水后形成氫氧化氨,俗稱氨水。氨氣可通過皮膚或呼吸道引起中毒。建筑物室內氨主要來自建筑施工中使用的混凝土外加劑。
3.4苯
苯是一種無色、具有特殊芳香氣味的液體,具有易揮發、易燃、蒸氣有爆炸性的特點,甲苯和二甲苯都屬于苯的同系物。長期接觸一定濃度的苯會引起慢性中毒,導致再生障礙性貧血,主要來源是建筑裝飾中使用的大量化工原料,如涂料。
4.室內環境污染防治措施
4.1控制污染源
只有控制污染源,才能減少室內污染物的釋放。應從以下幾方面入手:
4.1.1防治放射性氡氣污染:建筑工程應盡量避開氡異常的地質環境;采取有效的處理措施,減少地質、土壤環境產生的氡;建筑材料和裝修材料的放射性比活度應嚴格控制(材料放射性物質含量稱為比活度)。
4.1.2防治甲醛污染:改革生產工藝過程,減少甲醛的使用量,降低產品中的甲醛含量;木材類產品應先予以烘烤,加速甲醛的釋放后,再投入市場流通。
4.1.3防治氨污染:建筑工程中所使用的阻燃劑,混凝土外加劑等,嚴禁含有氨水、尿素、硝銨等可揮發氨氣的成分,以避免工程交付使用后墻體釋放出氨氣。
4.1.4防治苯及TVOC的污染:工程中應采用符合國家標準的和污染少的裝修材料;選擇恰當的施工工藝。
4.2加強通風換氣
消除室內空氣污染,最有效的方法是通風換氣。在室外空氣好的時候,適時的將室內有害氣體排出,可降低室內污染物的濃度,改善室內空氣質量,降低或消除空氣污染。
關鍵詞:室內環境;室內空氣質量(IAQ);污染;標準;評價方法
Abstract: This paper introduces the definition, origin, research objects and related content of the indoor air quality and indoor air pollution, puts a comprehensive analysis on the influencing factors of indoor air quality, and compares the indoor research situation, IAQ standards and the progress of IAQ evaluation index with that of abroad.
Keywords: indoor environment; indoor air quality (IAQ); pollution; standard; evaluation methods
中圖分類號:B845.65文獻標識碼A 文章編號:
導論
一天中人們會有80%左右的時間在室內度過, 室內空氣質( Indoor Air Quality, IAQ) 的好壞直接影響到人們的生理、心理健康。從20 世紀60年代開始,如何保障室內空氣品質的優良已成為眾多學者研究的重點。室內空氣品質是指在某個具體的環境內,空氣中的某些要素對人群工作、生活的適宜程度, 是反映了人們的具體要求而形成的一種概念。這種概念是建立在“以人為本”的基礎上的, 室內空氣品質并不局限于室內空氣污染物的治理, 還包括室內適宜的溫濕度、生活的舒適感和居室的美觀性。但在現有階段, 室內空氣污染物仍是影響室內空氣品質的主要因素。
1、關于IAQ理論的概述
1.1室內環境
室內環境主要指居室,廣義上講是人類生存和生活的重要場所,包括辦公室、會議室、醫院室等室內環境和飯店、賓館、候車室等公共場所以及火車、輪船、飛機等交通工具。室內環境從它的物理特性來定義,包括空氣質量、照度環境布置和噪聲等,其中最難的控制的是室內環境的空氣質量問題。
由于室內引入能釋放有害物質的污染源或室內環境通風不佳而導致室內空氣有害物質無論是從數量上還是種類上不斷增加,并引起任的一系列不適應癥狀,稱為室內空氣受到了阿污染。
1.2室內空氣質量的概念
IAQ的定義近20年來發生了較大的變化。最初,IAQ幾乎完全被等價與某些污染物濃度以及室內熱參數,室內空氣質量的好壞被理解為室內空氣手煙塵有害氣體微生物的污染程度,以及空氣溫度、空氣濕度、流動速度等熱環境參數。
1996年,美國供暖制冷和空調工程師協會(ASHRAE)新通風標準62-1989R,提出了“接受的IAQ”和”感受到的可接受IAQ“概念”。其中,可接受的IAQ定義為:空調房間中絕大多數人沒有對室內空氣質量不滿意,并且空氣中沒有已知污染物達到了可能對人體健康產生嚴重威脅的程度的濃度;感受到的可接受的IAQ定義為:空調房間中絕大多數人沒有因為氣味或刺激性而表示不滿,它是達到可接受的IAQ的必要而非充分條件。這一定義包括了客觀指標和主管感覺兩方面的內容。可接受的IAQ標準要高于感受上的可接受的IAQ;因為前者是基于對健康是否有害的客觀指標,并考慮了人們的主觀感受;而后者只是基于人體感覺的主觀評價。
國內有學者認為,室內空氣質量是指在某個具體的環境內,空氣中某些要素對人們生活 工作的適宜程度,它反映了人們的體要求而形成的一種概念,IAQ的優劣根據人們的具體要求而定。
1.3室內空氣污染
室內空氣污染的定義:由于室內引入能釋放有害物質的污染源或室內環境通風不佳,而導致室內空氣有害物質無論是從數量上還是種類上不斷增加,并引起人的不適癥狀。
室內空氣污染具有積累性、長期性、多樣性的特點。室內空氣污染危害人的身體健康,影響人的工作效率。
1.4室內空氣污染的種類和來源
室內空氣污染主要有3個方面:室外空氣污染,大氣中的粉塵、車尾氣和工業廢棄;建筑裝飾裝修材料和室內設備等;人類自身活動,人體代謝產物、烹飪或取暖造成的N氧化物、CO和粉塵,吸煙煙霧,清潔劑與殺蟲劑中揮發性有機化合物(VOC),以及可吸入顆粒物等。
室內主要污染物可分為4大類:
化學污染:據統計,至今已發現的室內空氣化學污染物約500多種,其中VOC達307種。例如,僅烹調油煙就產生多環芳烴、丙烯醛、顆粒物等200余種成分;煙草煙霧成分更復雜,已堅定出3000多種化學物質。裝修型污染物種類繁多,包括甲醛、苯物系、VOC、氨、重金屬等數百種化合物。
放射性污染:方劑地本身滲透的氡及其子體以及各種建筑材料中的放射性物質。其中,r射線來自房屋的建材大理石、花崗巖等天然石材,或摻工業廢渣的建筑裝飾材料、陶瓷磚等。氡及其子體來源于建材如花崗石、磚砂、水泥、石膏以及受氡污染的煤氣、水等。
生物污染:細菌、真菌、病菌、花粉、蟲螨等。僅引起呼吸道感染的病毒有200種之多,這些感染的發生絕大部分石在室內通過空氣傳播的。
電磁輻射:計算機、電視機、微波爐、電磁爐、廣播、電視等。
2國內外室內空氣質量研究的現狀及進展
2.1國內研究進展
國內IAQ研究始于20世紀70年代末,當時制定了職業安全的車間空氣質量標準。80年代末制定了公共場所的IAQ標準。90年代以來,由于室內裝修導致的室內空氣污染問題受到人們的廣泛關注,系統的IAQ研究開始展開。由國內60多家室內環境檢測機構參加的中國室內環境聯盟2003年在京成立。
(1)我國政府于2001年7月開始著手制定相關法規,現已公布并開始實施的有一下4種:
《民用建筑工程室內環境污染控制規范》(GB50325-2001).此外,還有《住宅《裝修工程施工規范》》(2002年5月1日起實施)、《建筑裝修工程質量驗收標準》(2002年3月1日起實施)。
《室內裝飾裝修材料有害物質限量標準》(GB28580~18588-2001),共10項,2002年1月1日起實施。
《住宅室內裝飾裝修管理辦法》(建設部令弟110號,2002年5月1日起實施)。
《室內空氣質量標準》(GB/T18883-2002),由國家質量監督檢驗檢疫總局、衛生部和國家環境總局共同頒布,2002年3月1日實施。
(2)室內各種污染物的檢測方法。為保障公眾的健康,2001年11月26日,我國公布了民用建筑工程室內環境污染控制規范GB50325-2001.該規范要求,對于民用建筑工程所用的建筑材料和裝修材料,除了正常進行物理性能檢測外,還必須進行室內環境污染濃度檢測。其中比較重要的如下:
環境空氣中氡的檢測活性碳核法
環境空氣中苯、甲苯、二甲苯的測定氣相色譜法
環境空氣中甲醛的測定酚試劑分光光度法
環境空氣中氨的測定靛酚藍分光光度法
(3)室內空氣質量評價。目前,對IAQ的評價采取客觀評價和主管評價。客觀評價是采用室內空氣 污染物濃度等指標來評價。客觀評價的依據是各種污染物濃度、種類、作用時間與人體健康效應之間的關系。主管評價即利用人體的主管感覺對室內環境進行描述和判斷,主要包括兩方面的工作,一時表達對環境因素的感覺,二是表達環境對健康的影響。在許多情況下,主管反映往往較某些客觀的評價更具重要意義。目前,我國IAQ 主要評價方法是由同濟大學沈晉明提出的符合我國國情的評價方法。還評價方法的評價過程主要有三條途徑,即客觀評價、主觀評價和個人背景資料。客觀評價直接用室內污染物指標來評價IAQ,主管評價即利用人自身的感覺進行描述額判斷,最后綜合主客觀評價,結合個人北京資料作出結論。這一方法提出了評價IAQ及提高IAQ較使用的工作流程。
(5)空氣凈化技術。目前我國的空氣凈化技術級別很多。主要是通過分離、凈化、過濾三個步驟。開發的新技術有光催化氧化法和等離子體凈化方法等。
2.2 國外研究現狀
20世紀70年代氣,IAQ研究在國際上開始受到重視,政府與民間組織、機構、投入兩人大量的人力和經費從事室內環境問題的研究。美國成立了專門機構負責室內環境安全與空氣質量,法國成立了室內空氣質量檢測中心。不少國家投巨資建立了專門用于室內環境研究的受控研究艙,如美國勞倫斯伯克實驗室的室內環境系、丹麥理工大學的室內環境和能源國際中心等。另外日本美國等還制定了一系列關于室內建筑、裝修材料和家庭用品管理的相關法律。
2.3我國IAQ與國外IAQ比較之我觀
世界各國對IAQ已有深入研究,但目前還沒有一個國家系統的制定出IAQ標準,主要原因在于IAQ管理實際操作中的困難性。作者因時間有限,主要進行了一下兩方面的比較:
IAQ標準的比較
由于各國國情不同,室內污染特點不同,人種、體質特性不同,制定標準的目的不同,因此,各國IAQ標準值是有差別的,且多為推薦標準,總體上可以歸納為5類:空氣污染衛生基準、職業安全標準、公共場所IAQ標準、居民住宅IAQ指導標準、暖通空調的行業標準。
與發達國家相比,我國IAQ標準包含的指標較全面。最新頒布的《室內空氣質量標準》
中全面規定了室內空氣4類19個指標的限量值,其中與人們生活和工作長期密切相關的物理性參數4個,化學參數13個,生物性參數1個,放射性參數1個。甚至包括了主管指標。
發達國家的機械通風行業標準一般包括IAQ標準,這類標準多數同時也是職業安群、公共場所或居民住宅的IAQ標準。而我國則在IAQ標準中包含一些暖通方面的指標,如新風量、相對濕度和溫度等。
氨在我國制定的多個IAQ標準中均作為一個指標,這主要是由于我國北方民用建筑工程冬季施工過程中使用含氨基類混凝土防凍劑導致了室內氨污染。而在發達國家,氨沒有被列入IAQ標準。
美國IAQ標準中包括氯丹,美國很多房屋建筑使用大量木材,氯丹常被用于防治損害房屋木建筑材料中的白蟻而成為室內主要污染物之一,國內則無此問題。
室內建筑裝飾裝修材料中有害物質限量標準比較。控制室內主要污染源建筑裝飾裝修材料是提高室內空氣質量一個重要方面。歐美國家早在上個世紀70年代末就開始推行產品環境標志計劃,不要求企業必須執行,但是獲得認證的產品往往受到消費者的信賴,能夠提高市場競爭力,促進綠色消費。我國的建材限量標準具有強制性,盡管我國在制定建材限量標準方面起步晚,但發展快,因為我國制定這些標準時充分借鑒了上述發達國家的標準和有關國際標準。
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