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室内空气污染 环境工程系治理1032崔美子 1 室内主要污染物来源及危害2 室内空气污染成因及特性3 室内环境污染现状4 室内空气污染治理技术 主要内容 室内主要污染物来源及危害 一 甲醛的来源和危害1 定义 甲醛是室内空气污染的主要来源之一 甲醛 分之式HCHO 无色气体 分子量30 03 气体的相对密度1 067 液体相对于水的密度0 815 20 沸点 19 5 易溶于水 乙醇 水溶液的含量最高可达55 甲醛对人眼睛的刺激阈可低至0 6 1 2mg m3 嗅觉阈0 03 0 6mg m 2 甲醛的来源 目前 甲醛是制造合成树脂 油漆 塑料以及人造纤维的原料 是人造板工业中制造脲醛树脂胶 三聚氰氨树脂胶 聚缩醛树脂 戊四醇醛树脂和酚醛树脂胶的重要原料 室内装修或家具中使用的材料 诸如胶合板 细木工板 中密度纤维板 刨花板 贴墙布 壁纸 化纤地毯 油漆 涂料 粘合剂等等均不同程度地含有甲醛或可水解为甲醛的化学物质 这些残留的或分解出来的甲醛会逐渐向周围环境中释放 最长释放期可达十几年 3 甲醛的危害 急性中毒 呼吸道强烈刺激 咽喉灼痛 呼吸困难 肺水肿 慢性中毒 流泪 眼痒 嗓子干燥发痒 咳嗽 气喘 声音嘶哑 胸闷 皮肤搔痒 长期低剂量接触 降低肌体免疫功能 引起神经衰弱 记忆力减退 呼吸道长期刺激 引发慢性呼吸道疾病 肺功能下降 儿童和孕妇对甲醛尤为敏感 长期接触会引发妊娠综合症 造成新生儿染色体异常 白血病 二 苯及苯系物的来源和危害1 定义 苯分子式C6H6 分子量78 11 相对于水的密度为0 8765 熔点5 5 沸点80 1 为无色至浅黄色透明油状液体 具有强烈芳香气味 是室内挥发性有机熔剂 燃烧时发出光亮 苯蒸汽与空气可形成爆炸性混合物 爆炸极限1 5 8 0 体积 在适当的情况下 分子中的氢能被卤素 硝基等置换 也能与氢和氯等起加成反应 2 苯及苯系物的来源 作为有机溶剂 如油漆的添加剂和稀释剂 防水材料添加剂 装饰材料 人造板家具等使用的粘合剂的溶液 苯及苯系物的危害 慢性苯中毒 主要是苯对皮肤 眼睛和上呼吸道有刺激作用 经常接触苯 皮肤可因脱脂而变干燥 脱屑 有的出现过敏性湿疹 长期吸入苯能导致再生障碍性贫血 初期时齿龈和鼻黏膜处有类似坏血病的出血症 并出现神经衰弱症状 表现为头昏 失眠 乏力 记忆力减退 思维及判断力降低等症状 以后出现白细胞减少和血小板减少 严重可使骨髓造血技能发生障碍 导致再生障碍性贫血 若造血功能完全破坏 可发生致命的颗粒性白细胞消失症 并可引起白血病 近些年来很多劳动卫生学资料表明 长期接触苯系混合物的工人患再生障碍性贫血的比率较高 苯还可导致胎儿的先天性缺陷 3 甲苯和二甲苯的危害 主要作用是对中枢神经系统的损伤及引起粘膜刺激 人体吸入较多甲苯 会使大脑和肾受到永久损害 孕妇吸入较多甲苯 其毒性可能会导致婴儿先天缺陷 二甲苯会造成皮肤干燥 皲裂和红肿 神经系统受损 还会造成肾和肝暂时性损伤 研究表明 女性对苯及其同系物的危害较男性敏感 甲苯 二甲苯对生殖功能亦有一定影响 育龄妇女长期吸入苯还会导致月经异常 主要表现为月经过多或紊乱 初时往往因经血过多或月经间期出血而就医 常被误诊为功能习惯性子宫出血而贻误治疗 孕期接触甲苯 二甲苯及苯系混合物时 妊娠高血压综合症 妊娠呕吐及妊娠贫血等妊娠并发症的发病率显著增高 统计研究还发现女性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 三 氨的来源及危害1 定义 氨的分之式NH3 分子量17 01 氨是一种无色而具有强烈刺激性臭味的气体 密度0 7710g L 相对密度0 5971 空气 1 00 易被液化成无色液体 在常温下加压即可使其液化 可感觉最低含量为3 76mg m3 临界温度132 4 临界压力11 2Mpa 即11 2大气压 沸点 33 3 也易被固化成雪状的固体 熔点为 77 7 溶于水乙醇 乙醚 在高温时会分解成氮和氨 有还原作用 2 氨的来源 建筑材料中的混凝土外加剂 冬季施工常常在混凝土墙体中加入以尿素和氨水为主要原料的外加剂对混凝土进行防冻保护 这些添加剂在墙体中会随环境因素的变化而被还原成氨气并从墙体中缓慢释放出来 造成室内空气中氨浓度的增加 室内装饰材料中的添加剂和增白剂 采用含有尿素组分胶粘剂的木制板 以氨水作为添加剂与增白剂的涂料 3 氨的危害 以气体形式吸入肺泡 与血红蛋白结合 破坏运氧功能 氨是一种碱性物质 对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用 使组织蛋白变性 使脂肪皂化 破坏细胞膜结构减弱人体对疾病的抵抗力 长期接触氨后可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状 短期内吸入大量氨气后可出现流泪 咽痛 声音嘶哑 咳嗽 痰带血丝 胸闷 呼吸困难 并伴有头晕 头痛 恶心 呕吐 乏力等症状 严重者可发生肺水肿 成人呼吸窘迫综合症 同时可能发生呼吸道刺激症状 四 总挥发有机化合物TVOC1 定义 世界卫生组织对总挥发性有机化合物 TVOC 的定义是指沸点范围在50 100 到240 260 之间的化合物 挥发性有机化合物的主要成分为芳香烃 卤化烃 氧烃 脂肪烃 氮烃等 多达900多种 其中部分已被列为致癌物 如氯乙烯 苯 多环芳烃等 2 TVOC的来源 建筑材料 室内装饰材料及生活和办公用品 家用燃气 燃煤 烟草烟雾 室外工业废气 汽车尾气 光化学污染等 3 TVOC的危害 由于挥发性有机化合物并非单一的化合物 各化合物之间的相加 相乘作用不够清楚 且不同时间地点TVOC的组分也不尽相同 因此对人体健康的影响也有所变化 大体的危害如下 影响中枢神经系统 出现头晕 头痛 无力 胸闷等症状 感觉性刺激 嗅味不舒适 刺激上呼吸道及皮肤 影响消化系统 出现食欲不振 恶心等 怀疑性危害 局部组织炎症反应 过敏反应 神经毒性作用 五 氡的来源及危害1 定义 氡是无色 无味 有天然放射性的一种惰性气体 它是由放射性元素镭衰变产生的 氡原子的衰变产物被称为氡子核 衰变同时产生阿尔法粒子 常温下氡及其衰变产物在空气中能形成放射性气溶胶而污染空气 2 氡的来源 从地基中析出的氡 在地层深处含有铀 镭 钍的土壤和岩石中含有高浓度氡 氡气通过水泥地面和墙壁连接处的裂缝 地面的缝隙 空心砖墙上的小洞以及污水坑和下水道等进入室内 因此 氡水平在地下室 地窖或与泥土接触的其它结构区通常较高 花岗岩 砖沙 水泥及石膏之类建筑材料 特别是含有放射性元素的天然石材 从户外空气带入的氡 从日常用水以及家用天然气中释放出的氡 氡在世界各地的空气中都存在 有些地方的水中也含有氡气 3 氡的危害 高浓度氡会导致机体血细胞出现变化 氡对人体脂肪有很高的亲和力 特别是氡与神经系统结合后 危害更大 导致肿瘤 氡衰变时放出a射线 轰击肺细胞 使其受损 诱发肺癌 世卫组织专门从事癌症工作的机构及美国国家毒理学 规划把氡分类为一种人类致癌物质 界上每年发生的肺癌病例中 6 到15 是由氡气引起的 氡对吸烟者的危害尤重 室内空气污染成因及特性 1 室内空气污染的成因 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 导致室内空气中有害物质无论数量上还是种类不断增加 并引起人的一系列不适症状的现象 即为室内空气受到了污染 就环境污染对人体健康的影响而言 由于人们生活 工作在室内环境的时间长 室内通风状况不良 不利于污染物稀释扩散自净等原因 室内环境质量比室外环境质量显得更为重要 室内空气污染与大气污染由于所处的环境不同 其污染特征也不同 室内空气污染具有如下特征 累积性 室内环境是相对封闭的空间 其污染形成的特征之一是累积性 从污染物进入室内导致浓度升高 到排出室外浓度渐趋于零 大都需要经过较长的时间 室内的各种物品 包括建筑装饰材料 家具 地毯等都可能释放出一定的化学物质 它们将在室内逐渐积累 导致污染物浓度增大 构成对人体的危害 长期性 由于大多数人大部分时间处于室内环境 即使浓度很低的污染物 在长期作用于人体后 也影响人体健康 多样性 室内空气污染物有生物性污染物 如细菌 化学性污染物 如甲醛 氨气 苯 一氧化碳 二氧化碳 氮氧化物 二氧化硫等 还有放射性污染物氡气及其子体 室内环境污染现状 来自世界银行的研究资料表明 我国目前每年由于室内空气污染造成的损失约为106亿美元 在首届全国室内空气质量与健康学术研讨会上 有关部门公布了惊人数字 目前发展中国家有近200万例超额死亡案例可能是由室内空气污染所致 全球约4 的疾病与室内环境相关 由监测结果及现场监测环境如气温 湿度 通风状况 装修时间等的分析比较后 得出的如下结论 a 室内空气首要污染物是甲醛 其次苯系物超标现象也比较严重 甲醛超标主要是由于装修材料及家具中的人造板材引起 甲苯 二甲苯超标主要是由于国家规定在油漆 涂料中禁用纯苯后 生产厂家以甲苯 二甲苯作为替代品造成的 b 使用恶劣材料的房间室内空气污染指数均超标 甚至通风数年后仍有超标现象 c 房间内板材使用量过大 室内空气污染指数易超标d 室内通风能力差的房间污染物浓度较高e 气温高 湿度大时污染物浓度会出现反弹f 装修时间越长 污染物浓度越低 室内空气污染治理技术 随着人们对室内污染的逐步重视 使室内污染治理技术应用得到逐步推广 室内污染治理方法也越来越多 目前国内主要有以下3种方法 a 物理净化 坚持打开门窗换气 使挥发出的有害气体不滞留在室内 新装修的房间每天通气换气至少3 5小时 如此保持通风三个月后再入住 在室内摆放有吸附作用的植物 如芦荟 吊兰 常青藤等 还可选用空气净化装置 b 化学净化 采用离子交换和光触媒技术让有害气体分解 C 生物净化 使用特种酶让有害气体进行生物氧化 目前 市场上流行活性炭 负离子 光触媒等多种室内空气污染治理方法 1 光触媒治理方法光触媒治理方法是新近应用较多的一种 对重度污染具有治理见效快的显著特点 但价格也较高 光触媒在进行光合作用 发生化学反应过程中 可能产生轻微的二次污染 对壁纸 木制家具的油漆表面会有影响 此类清除剂对甲醛去除效果为70 左右 对苯 TVOC的去除效果在80 以上 2 臭氧治理方法臭氧有强氧化性 是国际上公认的常用的 安全的物理治理方法 适用于中度 轻度污染 其最大特点是不产生任何残留物及二次污染 但采用该技术治理时 人要暂时离开房间 以免中毒 其对甲醛的去除效果为40 左右 对TVOC的去除效果为50 左右 3 负离子治理方法用一种产生高压电的仪器电离分解有害气体 使苯 甲醛等有害气体快速氧化成负离子 与空气结合后 还原成氧气 水和二氧化碳 这种方法见效快 无污染 不留死角 可定期采用 作为集中治理室内空气污染超标问题的一种好的选择 此类方法对甲醛 苯 氨 TVOC的去除效果在70 左右 4 活性炭治理方法竹炭 活性炭都是利用炭吸收异味 吸附有害气体的原理 来治理室内空气污染 它具有成本低 无副作用的特点 但见效较慢 此法可作为室内空气污染轻微超标的长期治理方法 其对甲醛的去除效果为50 左右 对苯的去除效果在90 左右 对TVOC的去除效果在50 左右 5 其他治理方法从植物中提取出来的纯植物性清除剂为天然产品 对环境不会产生二次污染 是理想的空气污染清新剂 其对甲醛 苯 TVOC的去除效果在50 左右 在居室内放一些抗污染的花草 也能起到 空气净化器 的作用 如 常青藤能让90 的苯消失 吊兰能让96 的一氧化碳 86 的甲醛和过氧化氮消失 天南星的苞叶能吸收80 的苯 50 的三氯乙烯 仙人球 芦荟也有净化空气的功能 6 综合治理系统方案先建立针对性的综合治理方案 根据室内实际污染指数区分并针对污染源 综合选用物理吸附技术 光催化技术 材料封闭技术 空气负离子的方法 严格按照专门制作的治理施工方案进行施工作业 A 对需治理的房间地面进行初步清洁 铺上防污台布 B 对家具内部 背面 床底等背光为止进行彻底的清洁 然后用强效的空气触媒对清洁后的部分进行均匀喷涂 祛除有害物质 C 对房顶 墙壁 窗户 家具外侧 门等进行除尘去污保洁 用专用光触媒处理剂对甲醛 苯 TVOC 氡等有害物质进行全面清除 D 对地板进行二次