档案库房的空气污染及高压静电净化空气的优势

档案库房的空气污染及其对策作者简介：钱唐根男上海市档案馆档案安全保护部主任主题词：档案库房空化气净文章摘要：文章对污染档案库房空气的酸性气体、氧化性气体、粉尘等三种主要污染来源和对档案的影响作了较为详细的论述，并提出了解决空气污染的几种方法，这些方法包括库在房周围种植绿化、利用自然通风和机械换气及安装空气净化装置等措施，并详细阐述了高压静电空气净化装置在库房空气净化的中优势和安装方法，为档案库房安装空气净化设备提供了参考意见。随着科技的进步和档案工作人性化的发展，档案库房空气洁净度的研究已经得到了档案界内外的广泛重视，特别是在建造新库房时，防止档案库房空气发生污染和我们对污染应采取的对策，是档案界共同关心的话题。空气污染是指空气中出现了通常不存在的物质，污染一般情况下来之工业企业排放的废气、汽车尾气、房屋装修、家庭炉灶等，其主要成分有二氧化氮、二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、臭氧等，还有各种0.004-200微米的粉尘类物质。我们可以把污染分为三类物质，一、 酸性气体。二、 氧化性气体。三、 粉尘。酸性气体在浓度低的情况下对纸张影响不是很大，但是浓度超过一定的指标，就会影响档案，如二氧化硫在空气中每立方米达到0.5-1/1000000克浓度时就会影响纸的寿命，它与纸张中的水份作用，生成亚硫酸。so2+h2o——h2so3亚硫酸既有氧化性又有还原性，能与一些有机色素生成无色的化合物，对档案的字迹、颜色有影响，亚硫酸很不稳定，与空气中的氧气作用，就会生成硫酸2H2SO3+O2__*O4硫酸是强酸，当纸质档案中含有硫酸时，将加速纸张纤维素水解速度，降低纤维素大分子键的活化能，聚合度降低，纸张就会变脆，甚至酥化成粉末。除二氧化硫外，其它类似的酸性气体对纸张的影响基本相同。氧化性气体包括NO、NO2、NO3等，现以二氧化氮为例，说明氧化性气体对档案的影响。二氧化氮能溶于水，它与水反应生成硝酸。3NO2+H2O——2HNO3+NO硝酸是很强的氧化剂，不仅使纸张的纤维素降解，而且使纸张变脆，降低纸张的牢固度。臭氧对纸张的纤维作用也很强烈，它能切断碳键上的双键，使纸张发黄、变脆、颜料褪色。粉尘是悬浮在空气中的矿物和有机物质混合的微粒，来源与自然界及人类的生产和生活活动，其组成十分复杂，有各种烟雾、矿石粉以及孢子等。据资料介绍，城市中1立方厘米中约含有10万个以上微粒，大西洋1立方厘米空气中约含1千个左右微粒，远离居民区和工业区的深山，10立方厘米只有几十个微粒。粉尘对档案的影响是，当粉尘落在纸张上，一旦纸张受潮，粉尘中的粘土（Al2O33SiO22H2O）就会起水解作用，分解出胶状的氢氧铝（Al（CH）2），使纸张粘连在一起，形成纸砖而难以揭开。当粉尘中含有霉菌孢子时，落在纸张上的粉尘又是霉菌孢子传播和繁殖的场所，易使纸张霉变受损。对于档案库房空气的成分，上海市档案馆与上海市测试中心和上海市计量测试技术研究院合作对库房中的有害气体成份和菌落个数进行了数次检测，得到了一些有价值的空气成份的数值。实验选用了一面积为160平方米的库房，窗户北向，平时用变风量风机来控制库房的温湿度，常年基本保持恒温恒湿，库房内不安放任何防虫防霉药剂，档案装具均为密集架，全部为纸质载体档案，绝大部分是解放以前的档案，部分是19世纪末期的档案，档案入该库房时间超过6年，没有发生过虫、霉现象。对库房中不凝性有害气体的测定，采用浓缩采集法。采集时先将抽风机与玻璃试管连接，再将玻璃试管存放在一195°C液氮中，实验利用各种不同类型气体液化温度不同的特性，使绝大部分有害气体液化浓缩在冷井中，当空气中的氧、氮等气体蒸发后，其它气体可以富集，富集的气体取回实验室，再用气相色谱一一质谱联用仪测量检测，检测结果经用计算机对比分析，可以发现库房空气中含有吗啉、环乙烷、甲基丙烯、磺胺类等物质，这些物质都有明显的异味。如何防止和消除档案库房内的空气污染，通常可以采取如下方法应对。防止空气污染的方法之一是在库房外进行绿化。具有关资料介绍，在档案馆周围种花植树不仅可以美化环境，还能吸收空气中有害气体。在植物遍植的地区，空气中的SO2硫的浓度与植物中SO2浓度成正比。原因是空气中SO2被植物吸收后，92.5%转化成硫酸盐留在叶片内，7.5%被利用形成氨基酸和蛋白质。同样植物还能吸收空气中的氯气。防止空气污染方法之二是用通风的办法来改善库房空气质量。但效果不是很理想。一般情况下，符合如下条件时，可以通风。1、 当库房外相对湿度和温度低于库房内温度时，可以通风。2、 当库外温度低于库内温度而相对湿度稍高库内时可以通风。3、 当库内外温度比较接近而库外湿度低于库内湿度，同时库内需要降湿时可以通风。上述三条并不是一成不变的，在冬季干燥季节，需要在库房内加湿时，库内外温度差异不大，而库外湿度较大时，通风既可以升湿，还可以换气。自然通风很容易，但是效率低，机械通风优于自然通风，它效率比自然通风高，如用电脑来管理通风时间和条件，则更佳，但问题的关键不是随时随地都能通风，事实上室外符合上述通风条件的时间是有限的。为解决库房空气污染，应对方法之三是对库房内的空气进行过滤和净化。对于空气中的有害气体和金属粉尘、植物纤维、霉菌孢子等微粒等，由于微粒的直径很小，为确保过滤的效果，通常采用带有阻隔性质的过滤分离办法，过滤器分三类，一类是粗过滤器，它可以阻断10微米以上的微粒，第二类是中过滤器，能阻断1-10微米的悬浮颗粒，第三类是高过滤器，它能阻断1微米以下的颗粒。过滤一般采用无纺布和活性碳纤维进行。它能截留空气中飘尘、细菌，缺点是不能杀菌，所以细菌有可能随风流回到空气中，造成二次污染，而且滤网会产生较大的风阻，影响风的流速，为了减少二次污染，过滤网应经常更换。为了解决二次污染和减少风阻，上一世纪九十年代起上海就开始有高压静电灭菌空气净化器问世。进入21世纪后，高压静电灭菌型空气净化系统逐步代替滤体截流法进入空气净化领域。高压静电灭菌空气净化器的特点是采用了蜂巢形针状双区三电场结构系统。净化的原理是，当污染的空气经过净化器中的预过滤系统后便进入电场极化区，空气中的飘尘、污染物被迅速极化，极化后的飘尘、污染物被电场集尘区的极板有效吸附，达到除尘的效果。室内空气中的飘尘、污染物可以依靠风机的动力多次循环通过电场区，电场对飘尘不断反复极化、吸集，使室内的空气越来越洁净。广东省卫生防疫站对高压静电空气净化装置进行了的检测，得出如下结论。检测方法是选一间面积为18平方米、容积为53立方米的房间，预先测定好空气中的本底值，开启净化机器，120分钟以后再次进行检测，得到如下的数据检测房间污染物的底本值氧化碳二氧化碳可吸入颗粒空气细菌总数（mg/m3）（%）（mg/m3）（个/皿）10.50.1580.2912开机120分钟后净化效果0.2 0.073 0.03 1净化率98.1% 53.8% 89.7% 91.7%通过对比，可以看到房间内空气中绝大部分污染物被清除了。高压静电空气净化器也有很强的杀菌作用。第二军医大学流行病学教研室实验表明，在27立方米的气雾室内，对枯草杆菌黑色变种芽胞ATCC9372株作用15分钟和30分钟，平均除菌率可达99.9%和99.99%。高压静电空气净化系统对空气中的烟雾净化效果很好。在档案库房中安装高压静电灭菌空气净化器优于用阻挡过滤法净化空气法。有很多安装高压静电空气净化器的方法，最简单的方法是安装一台单体高压静电灭菌空气净化器，通电即可运行。安装单体空气净化器时，要注意每小时的空气循环次数不小于6次，风速在出厂时已作了调整，安装时不必再考虑。另一种方法是将高压静电灭菌电场净化器安装在中央空调空气循环系统中。安装库房中央空调空气净化器时，应选用蜂巢形电场净化器。由于是电场为蜂巢形结构，它风阻小，电场与风的接触面积大，高压极板电场的电压高于7000伏，易杀灭病菌，净化效率比较高。安装空气净化器时要注意流经净化器的风速不要大于每秒3米，风速过大，流经高压电场的污染颗粒还没有被吸收就气流带出净化器，风速也不能太低，一旦风速太低，风循环次数就会减少，影响净化效率。在风速不大于每秒3米的情况下，库房内每小时的空气循环次数不能少于6次，即整个库房中所有的空气每小时要流过净化器6次，次数太低，会延长净化的运行时间，降低净化效率。高压静电电场不能少于三级，电场少于三级也会降低净化效率。档案库房的空气经过净化后，污染会大大降低，检测后发现，档案库房空气中原有的有害物质大部分已被消除，只有二氧化碳、氮气、氧气、水和低分子量物质。作试验档案库房加装了高压静电灭菌空气净化器，共三段三节电场，安装后经过三周运行，再由上海市测试中心和上海市计量测试技术研究院用相同方法对库房空气进行过检测，结果显示，档案库房的空气经过净化后，对可吸入悬浮颗粒物的去除率为92%，一氧化碳的去除率为74%，氨氮的去除率为64%，细菌去除率为98%高压静电灭菌空气净化器对库房空气中的霉菌也有杀灭作用。上海市档案馆档案曾对霉菌杀灭效果作过一次对比实验。在没有进行空气净化前，将霉菌培养皿暴皿放在库房各个不同的部位，捉捕空气中的自然掉落霉菌个体，然后通过实验室培养，来分析菌落个数。净化后再做一次相同的试验，对比的结果是，空气净化以前，菌落个数为8个，净化后菌落个数为3个，下降了62.5%。高压静电场还有去除异味的功能。空气中异味主要是通过飘尘、气溶胶等空气中的介质传播的，不管何种介质，只用通过电场，均能被电场极化、吸收。高压静电灭菌空气净化可以用在办公室内，公共场所。空气净化的方法很多，如可以事先测出空气有害气体的化学成份，再用相应的学物质组成过滤网进行中和反应，以期达到净化空气的目的。此法的缺点是要事先测定空气中需要过滤的气体成分，同时过滤网也要经常更换。综上所述，档案库房空气净化采用高压静电灭菌空气净化器优势比较明显，对档案库房的空气净化有很多益处，所以档案库房安装高压静电灭菌空气净化机正在逐步增多