环境工程毕业参考论文

1、分类号：x5密级：一般单位代码： 114学 号：1140208014006本科毕业论文（设计）目：室内甲醛污染控制方法分析与比较环境科学姓 名:祁迎春业:指导教师:职 称：助理实验师室内甲醛污染控制方法分析与比较摘 要：室内甲醛污染已严重影响到人们的生命健康，如何更有效的进行控制 和治理室内甲醛污染就成了一个重要的社会课题，随着人们环保意识的加强， 以及对室内环境质量要求的提高，甲醛污染问题刺激着各国科技人员研究和开 发低污染技术和非醛替代品。确定快速简便的监测方法和安全有效的净化手段 已经是当务之急。木文介绍了室内甲醛污染物的来源以及危害，归纳总结了口 前甲醛污染治理方法的热点，并从效率、优

2、缺点等方面分析比较了儿种常用的 甲醛治理方法，为寻求科学有效耳经济的甲醛污染物治理策略提供重要依据。 关键词：甲醛污染；控制方法；比较the analyzed and compared control methods about theindoor formaldehyde pollutionabstract: at this stage, the indoor formaldehyde pollution has seriously impact on people's lives and health. how to control and manage effectively o

3、f indoor formaldehyde pollution has become an important social issue, with the strengthening of the awareness of environmental protection, as well as the indoor air quality requirements increased, formaldehyde pollution problems stimulate the national scientific and technical personnel to research a

4、nd develop clean technologies and nonformaldehyde alternatives. it is a priority to determine the quick and easy monitoring and the safe and effective means of purification. this article described the sources and hazards of indoor formaldehyde pollutants, summarizing the hot topic about formaldehyde

5、 pollution control methods, efficiency, advantages and disadvantages. these factors are analyzed and compared several commonly with each other, which provides an important basis strategy for controlling formaldehyde pollutant, effectively and economically key words: formaldehyde pollution; control m

6、ethods; compare引言随着人们生活水平的提高，室内装潢越来越豪华考究，由装潢材料中甲醛 带来的室内空气污染已影响到人体的健康，并已成为居民关注的问题之一。人 们有90%的时间停留在室内坏境中。而建材和装饰材料的广泛使用使居室环境 污染物日趋增加，环境口趋恶化。目丽造成室内空气污染检出率最高的一种污染物是甲醛，2001-2004年，相关部门先后对很多城市的住宅室内甲醛污染状 况作了详细的检测分析，结果发现最少有60%的住宅室内甲醛浓度超标。此外， 甲醛的释放周期很长。经日木横滨国立大学的研究表明，室内甲醛的释放期为 3-15年。而且，室内建材一旦使用，一般难以拆除更换，所以若已使用富

7、含甲 醛的建材，则只能通过空气的净化来消除室内不断挥发出的甲醛。由此可见， 净化室内空气显得史加重要和紧迫本文在大量阅读资料的基础上，分析和比较 了国内外控制甲醛污染的常见方法，总结出各种方法的优缺点，最后为找出快 速有效，去除效果稳定可靠且便于普及应用的甲醛净化方法提供依据。1甲醛的来源及危害11甲醛的来源甲醛的来源非常广泛，要从室内和室外两个方面进行考虑，室外主要是自 然界中存在的天然甲醛是多种自然过程的产物。例如在森林火灾时有甲醛产 生，腐殖质被阳光照射也能产生甲醛。曲于甲醛是一种代谢中间产物，多数生 物体内也存在低浓度的甲醛多种细菌、藻类、浮游生物和植物也能释放甲醛。 此外，工业废气、

8、汽车尾气、光化学烟雾等在一定程度上均可排放或产生一定 量的甲醛，但是这一部分含量很少。据冇关测定结果：城市空气甲醛的年平均 浓度大约是0. 005-0. 01 mg/m3, 一般不超过0. 03 mg/m3,这一部分气体在一些 吋候可进入室内，是构成室内甲醛污染的一个来源。室内污染源主要包括以下几个部分：(1) 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人造板材。 如目前生产人造板使用的胶粘剂是以甲醛为主耍成分的脉醛树脂、三聚氧甲 醛，胺基甲醛树醋，酚醛树脂等。(2) 含有甲醛成分并有可能向外界散发的其他各类装饰材料，比如贴墙布、贴 墙纸、化纤地毯、泡沫塑料等。(3) 在纺织生产中

9、，为了增加抗皱性能、防水性能、防火性能，常加入一些含 有甲醛的助剂，在使用过程中也会释放出甲醛。(4) 燃烧后会散发甲醛的某些材料，比如香烟及一些有机材料。(5) 來自化妆品、清洁剂、杀虫剂、印刷油墨、纺织纤维以及医院和科学实验 室内使用的消毒剂和防腐剂。这些物质中有些可能含有甲醛，尤以病理及解剖 实验室常一直接用福尔马林作防腐剂时甲醛对空气的污染尤其。(6) 来自于食物中也都含冇甲醛，荷兰的一项调查表明162种谷类食品中53%样 品甲醛含量超过1 mg/kg, 20%样品超过2 mg/kg, 一些肉制品含量高达20 mg/kgo 食品甲醛来源一是生食中天然存在的，如梨中甲醛含量为60 mg/

10、kg, 土豆为57 mg/kg,猪肉为20 mg/kg,海鱼为20 mg/kg;1.2甲醛的危害人们h常室内生活屮主要是通过呼吸道和消化道来接触卬醛污染的，卬醛 对人体的危害是近年来医学上研究的一个热点，现代科学研处表明，甲醛对人 体健康有负面影响，对人的眼睛和呼吸系统有着强烈的刺激作用，04年6月份 世界卫生组织的国际癌症研究屮心称高浓度的卬醛可引发耳、鼻、喉癌。卬醛 乂是致敏物质，它对皮肤有很强的刺激作用，能引起皮肤的过敏。当空气中甲 醛的浓度为0. 5-1.0 mg/m3时，会引起皮肤的肿胀、发红。低浓度的甲醛能抑 制汗腺分泌、使皮肤干燥、开裂，甲醛能使蛋白质变性，对细胞具冇强大的破 坏

11、作用。甲醛还有致畸、致癌作用，据流行病学调查，长期接触甲醛的人，催 患鼻腔、口腔、鼻咽、咽喉、皮肤和消化道癌症的几率高于一般人。人类长期 接触低量卬醛可以引起慢性呼吸道疾病、女性月经紊乱、妊娠综合症，引起新 生儿休质降低，染色体异常，甚至引起鼻咽癌，高浓度的甲醛对神经系统、免 疫系统、肝脏等都有毒害，甲醛引起人体不适感的剂量表如表1,因此世界卫 生组织及美国环境保护局均将卬醛列为潜在的危险致癌物与重要的环境污染 物加以研究和对待。国际癌症研究屮心将甲醛列入人类可疑致癌物，在我国有 毒化学品优先控制的名单上它居第2位。表1甲醛质量浓度对人体不适感的关系质量浓度/ (mg. m'3 )对人

12、体的影响0. 06-0. 07嗅到臭味0. 12-0. 2550%的人闻到臭味，黏膜受到刺激2. 5-6. 2眼睛、感官受刺激，打喷嚏、咳嗽，起催眠作用> 12刺激加强，呼吸困难> 60引发肺炎、肺气肿、导致死亡1.3室内甲醛污染的主要特征室内空气甲醛污染的主要特征有以下儿点：(1) .污染范围广。我国城市60%-94%新装修的房屋内甲醛浓度超过国家的 标准，且平均浓度为国家居室内甲醛卫生标准(o.o8mg/n?)的310倍，不但 远远高于西方发达国家水平，也高于发展中国家水平，甲醛已成为我国目前室 内空气中首要的污染物。(2) .污染时间长呈季节性波动。由于聚合腺醛树脂的降解是一

13、个长期不间 断的过程，因此，甲醛污染可以持续数年之久，且甲醛释放量可随季节环境温 度和湿度的升高而大幅度增加，在温度与湿度相对较大的夏季甲醛的释放量尤 为严重。(3) .污染水平相对较高。尽管居室内空气与职业性空气甲醛的污染水平相 比，还属于低浓度水平，但是在所冇曲室内装修引起的有机类空气污染物中， 甲醛的污染水平常可以高达0.14mg/n?。这样的浓度水平不但远远高于其他单 个污染物，有吋甚至高于其它挥发性有机化合物的总量，所占比重也是其它污 染物难以相比的。(4) .生物毒性大。根据美国政府化学性致癌物的分类标准，甲醛属于a2 类化合物(可疑的人类致癌物)，目前美国甲醛的职业阈限值为0.3

14、7mg/m3,我 国也于2002年将车间空气卬醛的职业阈限值从3.0mg/n?降低至i0.5mg/m3o同 时根据世界卫生组织(who )文件，非职业性环境空气甲醛阈限值仅为 0.1mg/m3,这些数据均说明气态甲醛有加大的生物毒性。(5) .毒作用种类繁多，机制不清。除了遗传毒性和致癌作用外，气态甲醛 还具有免疫毒性、神经毒性、细胞毒性和生殖毒性。甲醛的毒性作用是非常广 泛的，涉及多种器官系统的损害，冇些毒性作用效果至今尚冇争论，述冇许多 甲醛的毒作用机制口前大多并不十分清楚。2室内甲醛污染的控制方法控制室内甲醛气体危害的研究主耍分为两个方面，一是控制甲醛的产生渠 道，减少甲醛产生量，以降低

15、居室内空气中甲醛的浓度，此即源头控制。二是 对空气中游离的甲醛气体进行治理，使其在空气中的浓度减小，以降低其对人 体的危害。常见的甲醛的治理方法有：口然通风法、高温烘赶法、化学氧化法、 物理吸附法和生物法。目前，国内外较多采取的治理室内甲醛污染的空气净化 技术归纳起來主要有：光催化技术、物理吸附法、化学吸附法、生物净化技术 等。(1) 加强通风法建材中的甲醛的释放是连续的，空气中甲醛的浓度具有累积性。通风能将 室内的甲醛排出室外，将新鲜空气带入室内，从而避免了甲醛在室内的积累。 但此法只适用于污染较轻的场合。(2) 高温烘赶法装修材料和家具中的挥发性有机物释放会随着建筑物内部的温度增加而 增加

16、。为了减少新装修建筑物中甲醛水平，可以采取在新装修、末入住的建筑 物中维持一段时间较高的温度，即将建筑物加温高到32°c以上，并保持通风， 如果在足够的时间内保持这样的条件，残留在建材中的甲醛会较快地蒸发，入 住后的释放量也会相应减少。(3) 化学氧化法臭氧很不稳定，在常温下即可分解为氧气。臭氧与极性冇机化合物例如甲 醛反应，导致不饱和的有机分子破裂，使臭氧分子结合在有机分子的双键上， 生成臭氧化物，从而达到分解甲醛分子的目的。(4) 物理吸附法主要是利用各种多孔性物质通过吸附作用除去甲醛。最常用的吸附剂是活 性炭，此外还有分子筛、膨润土、粉末硅、珍珠岩、方英石。(5) 生物法某些植

17、物对甲醛气体有吸收一代谢作用。吊兰、鸭拓草、芦荟、龟背竹、 虎尾兰、一叶兰等叶片硕大的观叶植物，都对甲醛有一定的吸收和积累能力， 可以将甲醛通过自身的代谢反应将其转化为冇机酸、糖和氨基酸。不过，利用 植物对甲醛的吸收作用净化室内空气需要在较低污染物浓度下，且作用吋间较 慢，其作用的时效和稳定性还有待进一步观察和研究，这就决定了此方法只能 作为降解甲醛的辅助手段。(6) 光催化作用催化技术以催化为主，结合超微过滤，从而保证在常温常压下使多种有害 有味气体分解成无害无味物质，由单纯的物理吸附转变为化学吸附，不产生二 次污染。口前市场上的有害气体吸附器和家具吸附宝都属于这类产品。3甲醛污染控制方法比

18、较各类方法比较如上表2所示：甲醛的自然释放率和温湿度有很大关系，对 于新建房屋采取通风处理甲醛时，可在夏天甲醛释放率高的情况下尽量增加通 风吋间，并且增加室内空气相对湿度，有利于室内装修材料的甲醛快速释放。 通风方法可以让建筑在人们使用前最大限度地除去室内甲醛污染。可应用于体 积较大空间以及厂房等气密性较并的地方。物理吸附法由于其局限性，很少作为单独处理室内甲醛污染的方法。经常 配合其他方法综合处理甲醛，利用活性炭的物理吸附和作为催化剂载体。化学吸附法能克服物理吸附法的缺点，可以通过多种化学反应机理把甲醛 降解为无污染的物质。但是此法多采用一些化学试剂作为反应物，很多原料容 易挥发，形成新的污

19、染源。另外，化学吸附法消醛的机理往往不是催化反应， 没有循环过程，因此也存在吸附降解能力有限，不能长期使用，要定时更换等 缺点。根据所查阅的文献资料可知，化学吸附法降解甲醛的能力受甲醛气体的初始浓度影响较大，当甲醛浓度小于50ppm吋，化学吸附法消醛能力不是很好, 然而除了某些特殊情况与场合，室内甲醛气体浓度都远小于50ppmo 植物净化应该是同活性炭一样作为辅助净化方法，在角落摆放具有净化效果的 植物景观。是一种新型的净化室内甲醛技术美国国家空间技术实验室的有关实 验证明，银苞芋、吊兰、芦荟、仙人球、虎尾花、扶郎花等室内观赏叶植物对 甲醛有较好的吸收效果。因此，在室内放置上述植物既美化环境又

20、起到净化空 气的作用。表2甲醛污染控制方法比较控制方法优点缺点效率加强通风法简单经济通风时间季节限制，周 期较长，净化缓慢，对 于持续释放污染物的 空间不能从根源解决 问题吴泳等通过不同净化方 式实际净化效果对比试 验得到通风24h甲醛净 化效率可达到30. 5%光催化法纳米tio2光催化技 术工艺简单，成本低 廉，无二次污染，无 壽无刺激性，对有 机、无机、臭气及微 生物都有良好的降解 作用。不能解决室内空气中 的悬浮物及危害很大 的细微颗粒物问题， 催化剂微孔容易被灰 尘和颗粒物等堵塞而 致使催化剂失活真空紫外-光催(vuv-t12/uv)甲醛净化效率可达37. 4%o化学氧化臭氧同吋可以

21、杀菌，净化效率不高，同时本汪燿珠等通过测量低浓法消毒，分解有机物身也是一种空气污染 物，也可能造成二次污 染。在反应期间人不能 进入度臭氧对甲醛气体的净 化率(有紫外灯照射)发 现，臭氧浓度0.0500. 075 mg/m3,甲醛浓度3. 038. 70 mg/m3, 5min 后检测，臭氧对甲醛净化 效率为41. 74%o物理吸附价格低，可做催化载周期短，需定期更换。吴泳等通过不同净化方法体当温度、湿度、风速升高到一定程度所吸附的污染物颗粒式实际净化效果对比试 验得室内放置活性炭雕 塑24h甲醛净化效率可生物法兼美化环境与净化与净化机理冇待深入研不同环境下不同植物净一体究，有些植物对人体健化

22、污染物种类与效果不康不利，植物吸收污染 同。后会净化性能会衰减, 净化效率不稳定。3近年来室内甲醛治理方法研究热点近年来，室内甲醛污染研究的热点包括催化氧化法、非平衡等离子体空气 净化法和液体吸收法三种，如下所述：(1) 催化氧化法去除甲醛具有处理量大、可处理浓度低、处理完全、二次 污染少等优点，是一种较有前途的去除技术。催化氧化法大致可分为热催化和 光催化。热催化技术顾名思义就是在高温下进行甲醛的催化降解反应。过高的 反应温度限制了它在实际中的应用。光催化氧化法是近年來快速发展的治污技 术，它利用光催化剂将吸收的光能直接转化为化学能，使许多通常情况下难以 实现的化学反应在常温、常压的条件下顺

23、利进行，对室内有害的有机污染气体, 光催化反应可将其氧化生成c02, h20,最终消除其对环境的污染。该法现已成 为空气污染治理研究和开发的热点。以光催化技术开发的各种空气净化产品， 目前市场上大致有以下儿类：在传统的空气净化器附加光催化净化功能开发 而成的新一代高效绿色健康产品。直接将光催化剂复合到各种结构材料上， 得到具有光催化功能的新型材料。将光催化剂直接复合到灯的外壁而制成的 各种洁净灯具。此法较适合在通风较差的居室使用。对光催化的研究主要集中 在选择合适的光催化剂和光源上。实际应用中从成木、化学稳定性、抗光腐蚀 能力、光匹配性等多种因素选择光催化剂。纳米二氧化钦由于有较好的综合性 能

24、，是研究与应用中使用最广泛的单一化合物催化剂。(2) 非平衡等离了体空气净化法是利用非平衡等离了体净化空气中挥发性 有机化合物和杀灭细菌是近年来的研究热点。将非平衡等离子体应用于净化空 气，是以高能电子与气休分子碰撞反应为基础催化净化过程。等离子消毒洁净 机就是在其工作过程中激发出大量的高能口由基团，高速粒了，以及高能紫外 光子，能有效降解空气屮的甲醛。现阶段国内外研究的室内甲醛净化手段，虽然方法很多，但是实际推广应用的并不多。开窗通风、植物吸收缺乏长效性， 只能作为辅助手段；化学氧化法借助的氧化剂，如臭氧、二氧化氯等木身多为 空气污染物，不合家居使用，目前广受关注的光催化法以环保高效而被看好

25、， 但光催化过程需借助紫外光引发这一缺陷又限制了其推广，目前市场上比较常 见的空气净化器多数是利用固体吸附法原理制成的，对液体吸收法的研究比较 少。(3) 冃前国内外对于液体吸收法这方面的研究还不是很多，文献涉及的主要液体吸 收剂多为无机盐、有机胺类及亚硫酸盐，利用化学反应和物理吸附相结合的方式来达到 甲醛去除的目的。4建议人们的身心健康，室内空气污染严重影响了人们的生活质量。对新装修的 室内污染物控制提出了几点建议：(1) 合理选择装修材料及装修方式是减少或避免室内空气污染的根本措施。 首先，尽量选择甲酶、苯、总挥发性有机物、氧、氨等有害污染物释放量较 低，并且符合国家标准要求的装饰装修材料

26、(如人造板材、涂料、油漆、天然 石材等)；其次，装修设计吋如果有条件应做室内空气污染预评价，预测入住吋 候室内空气质量状况；最后，建议尽量了解了各种方法的优缺点，效率和经济 性。在面对市场上繁多的空气净化方法，空气净化剂以及空气净化装置吋，要 针对需要净化的空间实际情况，比如温度，湿度，甲醛释放量，工业工艺耍求 來选择合理并且经济的净化策略。结合物理，化学为一体的综合净化方法的效 率十分理想。甲醛释放是一个长期的过程，首先要尽量从根源解决甲醛释放问 题，严格控制各种板材，皮革，装饰等材料中甲醛含量，同时在通风空调系统 设计时要充分考虑优化方法，针对甲隔的长期释放和检测含量采取综合稳定的 治理方

27、法，在排风以及二次冋风处要采取二次过滤措施除去可能产生的二次污 染和各种净化过程中吸附污染物的尘粒。建筑室内空气品质的优劣，关系到少用化学合成材料，避免过度装修，提倡接 近自然的装修方式，应充分考虑室内家具的摆放密度，房屋的空间承载量。(2) 最大限度的利用自然通风。装修应尽量选择在通风良好的春夏季节，这 样才有利于装修污染物的挥发。(3) 切实保证空调或通风正确设计、严格的运行管理和维护，使可能的污染 源产污量降到最低；选择合适的空气净化器，以提高室内空气品质，降低污染 毋害。(4) 选择合适的室内盆栽植物对室内空气进行长期持续的净化作用。(5) 政府及有关部门应尽快制定完善室内空气品质卫生标准，以法规形式对 安全健康的绿色居住环境加以定义，入住前应有强制的验收标准。参考文献：1孕汉珍，杨旭，李燕，等.室内装饰材料的卫生状况调查j.医学与社会