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1、室内空气污污染与防治技术术 一、室内空气主要污染源及危害 1. 1 甲 醛 1. 2 苯系物 1. 3 TVOC 1. 4 氨 二、室内空气污染防治措施 2.1室内污染源的控制 2.2 通风 2.3 空气净化设备 2.4 植物消除法 一、 室内空气主要污染源及危害 室内空气污染（Indoor air pollution）指有害 的化学性因子、物理性因子和（或）生物性因 子进入室内空气中并已达到对人体身心健康产 生直接或间接，近期或远期，或者潜在有害影 响的程度的状况。 室内空气污染 - 有害污染源 主要有以下几个方面： 1、呼出气。 2、吸烟。 S/N：吸烟与非吸烟的平均浓度比. 从表2中可见
2、，吸烟环境下的CO、CO2、PM10 浓度明显高于非吸烟环境，特别是可吸入颗粒物的 浓度，高达79倍 污染物吸烟（1h）非吸烟（1h）S/N1) 最低最高平均最低最高平均 CO(mg/L)2.47.24.00.91.21.04.00 CO2(mg/L ) 578163210524504624552.31 NO2(mg/L ) 0.0060.0230.0130.0030.0280.0121.08 HCHO(mg /L) 0.1590.2120.1900.1540.1780.1621.17 PM10(g/ m3) 1053635870.35211179.1 表2 吸烟与非吸烟在相同环境下的测定 室
3、内空气污染 - 有害污染源 3、燃料燃烧。 4、烹调。 5、室内不清洁。 6、室内使用的复印机、静电除尘器等仪器设 备产生臭氧。 7、建筑材料。 8、家具、装饰用品和装璜摆设。 9、日常生活和办公用品。 1.1 甲醛 理化特性 甲醛（HCHO）是一种无色，具有刺激性且易溶 于水的气体。甲醛可经呼吸道吸收。甲醛沸点在19左右 ，常温下易溶于水、醇和醚，易挥发。它有凝固蛋白质的 作用。含35%40%甲醛的水溶液通常称为福尔马林，常 作为浸渍标本的溶液。 甲醛的来源 甲醛主要来自室内装修和装饰材料。用作室内装饰的胶 合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等，在加工生 产中使用脲醛树脂和酚醛树脂等为粘合
4、剂，其主要原料 为甲醛、尿素、苯酚和其他辅料。板材中残留的未完全 反应的甲醛逐渐向周围环境释放，成为室内空气中甲醛 的主体，从而造成室内空气污染。而生产家具的一些厂 家为了追求利润，使用不合格的人造板材，在粘接贴 面材料时使用劣质胶水，制造工艺不规范，挥发性有 机物含量极高。另外，含有甲醛成分的其他各类装饰 材料，如壁纸、化纤地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等 ，也可能向外界释放甲醛。有关研究表明，人造板材 中甲醛的释放期为315年。 甲醛的危害 甲醛是一种无色易溶的刺激性气体，经呼吸道吸收 ，长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，甚 至引起鼻咽癌；高浓度的甲醛对神经系统、免疫系 统、肝脏等都有害
5、。此外，甲醛还有致畸、致癌作 用，长期接触甲醛的人，可引起鼻腔、口腔、鼻 咽、咽喉、皮肤和消化道的癌症。 12 苯及苯系物 苯及苯系物的性质 苯是一种无色，具有芳香气味的液体，毒性很大，所以专 家把它称为“芳香杀手”。苯具有易挥发、易燃、蒸汽具有 爆炸性的特点，沸点为80，常温下是液态。 苯及苯系物的来源 苯系物在各种建筑材料的有机溶剂中大量存在，如：各 种 油漆和涂料的添加剂、稀释剂和一些防水材料等；劣 质 家具也会释放出苯系物等挥发性有机物；壁纸、地板 革、 胶合板等也是室内空气中芳香烃化合物污染的重要 来源之一。这些建筑装饰材料 在室内会不断释放苯系物等 有害气体，特别是一些水包油类的涂
6、料，释放时间可达1年 以上。 苯及苯系物的危害 苯为无色具有特殊芳香味的液体，是室内挥发性有机物 之一。在通风不良的环境中，短时间内吸人高浓度苯蒸气可 引起以中枢神经系统抑制为主的急性苯中毒。轻度中毒会造 成嗜睡、头痛、头晕、恶心、呕吐、胸部紧束感等；重度中 毒可出现视物模糊、震颤、呼吸短促、心律不齐、抽搐和昏 迷等，严重的可出现呼吸和循环衰竭，心室颤动。苯已被有 关专家确认为严重致癌物质。 13 氨 氨的性质 氨是一种无色气体，具有强烈的刺激性气味，对人 体有一定的毒性。并能以任何比例与水相互溶解，沸 点为-33.5，水溶液呈弱碱性，在室内极易挥发。 氨的来源 氨主要来自建筑物本身，即建筑施
7、工中使用的混凝 土外加剂和以氨水为主要原料的混凝土防冻剂。含有 氨的外加剂，在墙体中随着湿度、温度等环境因素的 变化还原成氨气，从墙体中缓慢释放，使室内空气中 氨的浓度大量增加。 氨的危害 氨是一种五色而具有强烈刺激性臭味的气体，可感觉的最 低浓度为5310-6gm3，氨是一种碱性物质，它对所 接触的组织有腐蚀和刺激作用。它可以吸收组织中的水分 ，使组织蛋白变性，并使组织脂肪皂化，破坏细胞膜结构 ，减弱人体对疾病的抵抗力。氨浓度过高时，除腐蚀作用 外，还可通过三叉神经末梢的反射作用而引起心脏停搏和 呼吸停止。 1.4 氡和镭 氡和镭主要来自建筑施工材料中的某些混凝土和某些天然 石材。氡和镭是放
8、射性元素，这些混凝土和天然石材中含 有的氡和镭会在衰变中产生放射性物质。这些放射性物质 对人体的危害，主要是通过体内辐射和体外辐射的形式， 使人体神经、生殖、心血管、免疫系统及眼睛等产生危 害。氡还被国际癌症研究机构确认为人体致癌物。 二、室内空气污染防治措施 室内污染源的存在是造成室内污染的根本原因。建议采 取以下措施来防止污染的发生。 (1) 对超标准释放甲醛及其它挥发性有机物的人工合成板 材应禁止销售。 (2) 住房设计中要保证住房的自然通风，并注意2幢楼之间 的回风。 (3) 对新装修的房屋应进行通风，待室内空气质量符合标 准后才入住。 (4) 建立室内空气质量的监测系统。 (5) 公
9、共场合禁止吸烟。 2.1 2.1 室内污染源的控制室内污染源的控制 2.22.2通风通风 通风可以有效地降低室内空气污染物的浓度。由于室外 空气的污染物浓度远低于室内，因此可以对室内的污染 物进行稀释，以改善室内的空气质量。通风量的计算如 下： 设室内污染物浓度为C（g/m3），室外为C0（ g/m3），室内容积为V（m3），污染物发生量为q（ g/h），通风量为Q（m3/h），根据物料平衡，则： VdC=qdtQ（CC0）dt 当t=0时，C=C1，解上述方程得： C= C0+（C1 C0）eQt/V+（q/Q）（1e Qt/V） 若t=，那室内外的浓度差为：CC0=（q/Q） 从上述计算可
10、见，减少污染物，加大通风量，都可以降 低污染物的浓度。 空气净化设备有许多，但就净化原理来说，主要 有吸附式、过滤式和光催化氧化式。 2.32.3空气净化设备空气净化设备 空气净化器的净化功能是靠其内在的净化模块来实施的， 不同的净化模块有不同的原理。 1）过滤原理 采用具有很多细孔的纤维状或海绵状物质组 成，当含有污染物的气流通过这些细孔时，固体污染物就 与细孔周围的物质相碰撞或扩散至四周壁上被孔壁吸附， 与气流分离。 2）吸附原理 使用内部充满微孔，每一个微孔的容积与内 部表面积都很大的材料作为吸附材料，选择性的将气流中 的某种或多种气体成分浓缩固定在吸附剂的表面孔上。 3）光催化 纳米二
11、氧化钛光触媒在一定波长光线的照射下 ，具有很高的光催化活性，产生具有强氧化作用的氢氧自 由基，将有毒有害气体及细菌病毒分解成无害的二氧化碳 和水。光催化技术是一种高效、全面的净化技术，被广泛 应用于空气净化器、净化设备、中央空调风机盘管消毒杀 菌等方面。在空气净化器原理中光催化原理是目前应用最 广泛的新技术。 4）静电原理 利用电晕放电原理产生高浓度的离子 （室内环境使用，一般为正离子）使气流中的固体 污染物带电，然后借助库仑力的作用将带电的固体 污染物捕集到收尘板上，达到除尘目的。 5）负离子 负离子是由于电晕放电，空气被电离而 产生的。 6）等离子 采用电子辐照或高能放电，可以使空气 中的
12、正负离子及大量的自由电子处于激发状态，从 而获得巨大的能量。高能离子与周围气体碰撞，将 气体分子激活，产生多种自由基，这些活性自由基 产生催化氧化作用，分解有害气体。 7）其他 如采用化学吸附，液体洗涤及生物等空气 净化技术 以上空气净化器原理，只有组合成空气净化器或 装置的情况下，才能体现它去除污染物质，提高空 气品质的功效。一般情况下，空气净化器都是两种 或多种净化部件集合而成，同时发挥净化功能，已 取得更好的效果。 植物净化室内空气的主要机理 2.4.1 对有害气体的净化 植物对室内有害气体的净化过程比较复杂，当植物被放 置于有害气体的环境时，有害气体经叶片上的气孔或茎 上的气孔和皮孑L
13、进入植物体内，这时植物细胞会对气体 进行识别，并释放出特异性蛋白质，同化或分解有毒物 质，以达到解毒的目的。例如植物吸收含有甲醛的气体 后，会将其分解，其过程为：甲醛和谷胱甘肽反应生成 硫一羟基谷胱甘肽；然后硫一羟基谷胱甘肽被甲醛脱氢 酶氧化成硫一甲酸基谷胱甘肽；最后硫一甲酸基谷胱甘 肽被硫一甲酸基谷胱甘肽水解酶水解成谷胱甘肽和 蚁酸。苯类物被植物吸收后，芳香烃断裂，从而被氧化 ，一部分碳原子被合成细胞组织成分的碎片，一部分碳 以C02形式散失，另一部分则被合成有机酸。氨进入植 物，细胞将氨转化为自身需要的氨基酸。 2.42.4植物消除法植物消除法 2.4.2对空气中有害微生物的抑制 空气中微
14、生物的含量受多种因素的影响，如气 候条件、尘埃颗粒的粒径和疏密情况、人为活 动强度、化学污染物质以及对微生物的抑制物 质等。在对微生物有抑制作用的物质中，植物 种类和抑菌杀菌能力对空气含菌量的影响很 大。有些植物如松柏、樟树、臭椿等的分泌物 ，具有杀菌的作用。能减少空气中的微生物含 量。一些芳香花卉，如玫瑰、桂花、紫罗兰、 茉莉、蔷薇、紫薇等，会产生挥发性油类，具 有显著的杀菌作用。 2.4.3对空气中尘埃的吸附 室内观赏植物能吸附空气中的尘埃而使空气得 到净化，如兰花、桂花、腊梅、花叶芋、红背 桂等。其纤毛能截留并吸滞空气中的飘浮微粒 及烟尘。许多植物茎和叶的表面可形成单细胞 或多细胞的表皮
15、毛如星状毛、针状毛、柔毛、 鳞毛等。草本植物表皮毛可终生存在，木本植 物茎的表皮毛只存在一段时间。植物表面的结 构，如叶面形态、粗糙程度、叶的着生角度等 也对表皮毛的滞留效果有一定影响。还有些植 物叶片的表面可产生分泌物。这些毛和分泌物 均对空气中的尘埃有吸附和阻滞作用。 室内观赏植物净化室内空气的优点 1.有效期长 与一般人造的空气净化装置不同，室内观赏植物 对室内空气净化的能力是持久有效的。2008年彭 红等对10种观赏植物的甲醛吸收能力进行了长达 50 d的观测，得出了以下结论，植物初期对甲醛 的吸收能力强，而且吸收速度快；从长期角度看 ，在37 d左右所有植物吸收量达到峰值；多数植 物
16、对甲醛的吸收能持续到50 d以后。 2.不消耗能源，大多无特异性 目前市面上销售的空气净化器大多是利用电能进 行工作或利用活性碳的吸附特性原理，需要每隔 一段时间就进行更换，不仅消耗资源和能源，净 化效果还不甚理想。此外，大多数人造空气净化 器仅能特异地对一种或几种空气污染有净化功能 ，而植物不仅不消耗能源，而且大部分植物在净 化空气方面则是十分“全面”的。 叶文利用Wolvertion试验方法对黄金葛、圣诞红 等50种室内观赏植物的滞尘能力、减少挥发性有 机污染物、蒸散作用速率、维护管理容易度进行 了测定，发现虽然植物的各项指标尽管不尽相同 ，但都具有比较全能的净化能力。 3无二次污染 多数人造空气净化器不仅消耗能源，而且经常会 导致二次污染，如空气净化器的塑料包装物，消 耗材料，有的空气净化器甚至自身会产生废气。 而绝大多数室内观赏植物会将吸收的污染物无害 化
