室内空气污染研究案例

第十一章室内空气污染研究案例CONTENTS目录第十一章室内空气污染研究案例11.1国内外民用建筑室内氨污染研究11.2应用环境舱研究室内混凝土墙体中氨的释放规律11.3氨气暴露评价11.4过氧乙酸消毒剂对人体健康影响的调查及其室内浓度变化规律研究11.5室内涂料挥发性污染物的健康影响和排放规律研究11.6大学生使用电脑及受其电磁辐射污染状况的调查11.7化学污染物释放规律研究

11.1国内外民用建筑室内氨污染研究

11.1.1我国室内氨污染调查

我国室内氨污染在地域上具有普遍性，加上氨具有较大的刺激性气味，使得人们对室内氨污染的关注在一段时期内超过了甲醛等其他污染物。理发店内的氨污染问题显著，且这方面的调查研究开展较早.11.1.2室内氨的来源国内专家认为室内空气中氨主要来源于3个方面:①建筑施工中使用的混凝土外加剂，其中含有胺基化合物如尿素等与混凝土中的水分发生水解反应产生并氨释放到室内空气中，这种释放持续时间长、污染重，对人体危害大，是最重要的室内氨的污染源。②木制板材，制作家具的木制板材在加压成型过程中一般都要使用脲醛树脂粘合剂，板材中游离的氨和脲醛树脂分解产生的氨能够释放到室内空气中。但以此方式产生的量较小，不会造成室内氨污染。③室内装饰添加剂和增白剂，含有氨水成份的添加剂和增白剂在室温下易释放出气态氨，但这种释放过程快，在较短的时间内能够扩散到室外环境中，不会造成长时间的污染。11.1.3建筑装饰装修材料中氨释放规律

采用环境舱首次模拟研究了随温度（T）、相对湿度RH和空气交换率（AER）变化墙体试块中氨的释放规律，发现T和RH一定时,随着AER的增大舱内氨气平衡浓度下降；AER和RH一定时,氨气平衡浓度和挥发速率随T升高而变大,完全释放时间缩短；与AER和T相比,RH对氨气释放的影响有限；在一般的情况下,使用含尿素防冻剂的住宅,其墙体中氨释放完全大约需要10-32年。11.1.4室内氨污染对人体健康影响

自2002年1月1日起，国家实施新标准限制使用含尿素防冻剂，此后建设的民用建筑室内不会再出现室内氨浓度严重超标情况。但根据原有标准冬季建造的民用建筑，其室内墙体中氨释放完全将持续一个长期的过程。

长期接触低浓度氨的刺激性气体可引起上呼吸道损害、慢性气管炎，慢性呼吸道损害发生率随着接触时间的增加而增加。11.1.5室内氨污染控制标准号标准名最高浓度限值适用范围TJ36-79《工业企业设计卫生标准》0.2mg/m3居住区GBJ119-88《混凝土外加剂应用技术规范》尿素含量＜水泥用量的4%混凝土GB9666-1996《理发店、美容店卫生标准》0.5mg/m3公共场所GB50325-2001《民用建筑工程室内环境污染控制规范》0.2mg/m3Ⅰ类）0.5mg/m3（Ⅱ类）交付使用时新住宅内卫法监发[2001]255号《室内空气质量卫生规范》0.2mg/m3室内GB18588-2001混凝土外加剂中释放氨的限量释放的氨量＜0.1%（质量分数）室内混凝土墙体GB18883-2002《室内空气质量标准》0.2mg/m3室内国家发布的室内氨相关标准11.1.6室内氨污染控制技术

在国内，有专家采用氨分解率来评价活性炭-纳米TiO2复合催化剂性能，朱玲等采用负载于石英砂的TiO2光催化剂研究氨浓度对降解率的影响。上述研究尽管取得了一定的效果，但并没有开展纳米级TiO2对氨的光催化净化的系统研究。白志鹏等开展了以铝箔为载体的纳米TiO2膜材料净化室内空气中氨的研究，结果发现以铝箔为载体的纳米TiO2膜在波长为365.5nm紫外光照射下对室内氨具有良好的净化作用,在适当条件下,较高浓度的氨去除率能够在短时间内达到100%。氨的平衡去除率和反应平衡时间与进气流量、进气浓度和相对湿度之间都表现出了规律性，但该研究没有检测中间和最终的反应产物，尤其是没有检测是否出现了具有致癌性的亚硝基类物质。上述氨气的纳米光催化净化都是利用紫外光源而非可见光照射纳米材料，而且也都没有进行反应机制和动力学方面的研究。11.1.7国外室内氨污染研究进展

西方国家对于室内空气中氨的研究始于20世纪80年代，与中国不同的是，最初所研究的室内氨主要来源于人体和家庭宠物的新陈代谢过程、室外空气、香烟烟雾、家庭清洁剂和空调冰箱制冷剂等，而近两年来才逐渐倾向于室内建筑装饰装修材料。而且严格地说，国外的室内氨气并没有达到污染的程度（相对于中国的标准）。Sisovica等1986年冬季和夏季在南斯拉夫分别同时检测了室外和室内空气中的氨,发现室外氨浓度通常较低，但夏季高于冬季；室内氨浓度超过室外的许多倍且大部分被检测的室内氨气浓度超过100mg/m3。2000年后，发达国家对于室内建筑装饰装修材料中释放氨的研究逐渐增多，而且不断提出氨同甲醛、VOC等一样影响室内空气质量。MasahiroH等在2000年的2月和7月对日本A和B两个博物馆（分别建于1990，1983年）内开展了氨气（主要来源于混凝土）检测，发现A内氨浓度为5-26ppb,B内小于5ppb，由此可看出混凝土墙体中氨释放完全需要很长时间。芬兰JarnstromH等2001年完成了对在建、建成4周以及居住6和12个月的室内建筑材料中有害物质释放情况的研究，结果在建的室内混凝土地面氨释放速率远大于已建成的和居住的，毛坯地面氨释放速率大于涂料封闭的地面，所有被检测的已建成且地面被涂料封闭的地面氨气释放速率都小于30μg/m2h，而在建且室内混凝土地面裸露的则相反。11.1.8国内外对室内氨研究的特点①我国对于室内空气中氨的研究起步较晚（20世纪90年代后期），氨气来源主要集中在了建筑装饰材料，尤其混凝土墙体释放氨气方面，且氨的浓度高；而国外，开始较早（20世纪80年代中期），所研究的氨的来源广泛，不限于建筑装饰材料，且室内氨浓度普遍较低。②我国室内空气质量相关标准中，将室内空气中氨的浓度和混凝土墙体中氨的释放量作为指标进行限量；而在国外，只有芬兰提出了氨的限量，把建筑材料中氨的释放速率作为指标。③由于我国室内混凝土墙体释放氨情况严重，相应的在控制措施方面的研究就较多，而国外则相反。④国内外对于低浓度的室内氨对人体健康的影响研究不多，且无定论；对于建筑装饰装修材料中氨释放的机制研究还都没有开展。11.1.9室内氨对人体健康影响美国EPA等都将氨视为非致癌性物质（有阈化合物）,EPA对氨慢性暴露的参考浓度设定为0.1mg/m3。加利福尼亚空气污染控制办公协会在1992年修订了氨气风险评价指（引）标，也将氨气慢性非致癌性的参考暴露水平定为0.1mg/m3，这对研究低浓度氨污染对人体健康影响具有重要意义。与国内一样，国外对于室内低浓度的氨，尤其是氨和其他室内典型污染物联合作用对人体健康的影响研究较少。尽管如此，仍然有文献提出超过40

g/m3的室内氨气对人体健康可能存在风险，而且长期暴露于室内低浓度氨能够引起呼吸道疾病如哮喘病以及眼膜炎等。11.2应用环境舱研究室内混凝土墙体中氨的释放规律

11.2.1研究意义目前，对于混凝土中氨气挥发造成的空气污染，国内还没有理想的解决方案。一般住宅只能以开窗通风来减轻污染，但多数高档写字楼为密闭式设计，通风条件很差，大面积的玻璃幕墙根本无窗可开，即便开窗，因为开度有限也很难达到通风的目的。一些室内空气净化器生产厂家正在开发氨气净化装置，希望通过这一途径消除室内空气中氨的污染，但这类装置的使用也给生活带来许多不便。应用环境舱研究室内混凝土墙体中氨的释放规律的目的在于：①探讨环境因素对墙体氨释放的影响；②估算冬季施工过程中使用含尿素防冻剂的民用建筑室内墙体中氨的完全释放时间；③室内氨气对人体的健康效应；④制定室内氨控制措施。第一节

概述

2-氰基-4-硝基苯胺是制备分散染料等的中间体，原料2-氰基-4-硝基氯苯是由邻氯甲苯经氨氧化得到邻氯苯腈，再经过混酸硝化而制得。用液氨进行氨解反应的缺点是：操作压力高，过量的液氨较难再以液态氨的形式回收。第一节

概述

2．氨水氨在常压和20℃时在水中的溶解度为34.1%（质量分数）、在30℃时为29%，在40℃时为25.3%。由此可见，在一定压力下，随着温度的升高，氨在水中的溶解度逐渐下降，为了减少和避免氨水在贮存运输中的挥发损失，工业氨水的浓度一般为25%。随着压力的增大，氨在水中的溶解度增加。因此，使用氨水的氨解反应可在高温、高压下进行。这时甚至可以向25%氨水中通入一部分液氨或氨气以提高氨水的浓度。第一节

概述

对于液相氨解过程，氨水是最广泛使用的氨解剂。它的优点是操作方便，过量的氨可以用水吸收而循环使用，适用面广。另外氨水还能溶解芳磺酸盐以及氯蒽醌氨解时所用的催化剂（铜盐或亚铜盐）和还原抑制剂（氯酸钠、间硝基苯磺酸钠）。氨水的缺点是对某些芳香族被氨解物溶解度小，水的存在有时会引起水解副反应。所以，工业生产中常常采用较浓的氨水作氨解剂，并适当降低反应温度。第二节

氨解反应基本原理

一、脂肪族化合物的氨解反应历程氨与有机化合物反应时氨通常是过量的，反应前后氨的浓度变化较小，因此常常可以按一级反应处理，而实际上是一个二级反应。当进行酯的氨解时，几乎仅得到酰胺一种产物。而脂肪醇与氨反应则可以得到伯、仲、叔胺的平衡混合物，因此研究较多的是酯类氨解的反应历程。酯氨解的反应历程可以表示如下：式中ROH代表含羟基的催化剂，R1和R2表示酯中的脂肪烃或芳烃基团。第二节

氨解反应基本原理

必须注意，在进行酯氨解反应时，水的存在将会使氨解反应产生少部分水解副反应。另外，酯中烷基的结构对氨解反应速度的影响很大。表10-2是各种醋酸酯在进行氨解时的相对速度。由上表可知，酯中烷基或芳基的分子量越大，结构越复杂，则氨解反应速度越慢。在酯的氨解反应中，乙二醇是较好的催化剂，因为它能形成如下环状氢键结构：第二节

氨解反应基本原理

二、芳香族化合物氨解反应历程1．氨基置换卤原子按照卤素衍生物的活泼性的差异，可将氨基置换卤原子的反应分为非催化氨解和催化氨解两类。（1）非催化氨解

对于活泼的卤素衍生物，如芳环上含有硝基的卤素衍生物，通常以氨水为氨解剂，可使卤素被氨基置换。例如，邻或对硝基氯苯与氨水溶液加热时，氯被氨基置换反应按下式进行：11.2.2研究方法（1)环境舱系统867912341011512图11-1环境舱系统及特制小车上的墙体试块示意图(非比例)1.空气压缩机2.活性炭净化管3.阀门4.湿度调节装置5.流量计6.出气口7风扇8.环境舱体9.环境舱门10.环境舱玻璃窗11.导气管12特制小车上的墙体试块实验T℃RH（%）AER(h-1)次数实验A20450.5/1.0/1.5/2.0/2.5/10.06实验B25/30/35/40451.54实验C282030/60/9045/751.0032表11-3环境舱模拟实验实验参数图11-2舱内氨浓度与时间关系曲线(AER=0.5h-1、T=20℃、RH=45%)图11-3舱内氨浓度与时间关系曲线(AER=1.0h-1、2.0h-1，T=20℃、RH=45%)图11-4舱内氨浓度于时间关系曲线（AER=1.5h-1、T=20℃、RH=45%）图11-5舱内氨浓度与时间关系曲线(AER=2.5h-1、10.0h-1，T=20℃、RH=45%)图11-6舱内氨浓度与时间关系曲线(AER=1.5h-1、RH=45%，T=25℃/30℃/35℃/40℃)图11-7密闭状态下舱内氨浓度与时间关系曲线图（AER=0h-1,T=20℃,RH=45%/75%）图11-8通风状态下舱内浓度随时间变化曲线（AER=1.0h-1,T=28℃,RH=30%,60%,90%）温度（℃）最大浓度(mg/m3)平衡浓度(mg/m3)挥发速率(mg/m2h)完全挥发时间(年)254.833.173.8115307.997.438.936.83512.412.014.43.84013.813.416.13.4AER(h-1)最大浓度(mg/m3)平均浓度(mg/m3)挥发速率(mg/m2h)完全挥发时间(年)0.597.59.433.78151.010.96.024.82121.530.84.475.37102.09.201.432.29242.52.880.871.723210.01.690.6895.5210AER(h-1)平衡浓度(mg/m3)氨气释放(mg/m3)完全挥发时（年）7.790.5683.221511.70.3553.021515.60.2843.221423.40.2133.6213表11-4温度对氨释放的影响表11-5AER对氨释放的影响表11-6实际房间不同AER对氨释放的影响卧室客厅密闭通风密闭通风住宅A5.31①5.850.42住宅B3.210.9263.980.937住宅C3.770.6173.571.07住宅D2.640.7262.300.469住宅E2.620.5222.460.624室外0.031（上午）/0.084（下午）表11-7室内氨监测结果（单位：mg/m3）①由于房间停电，未能采样。注：室内T=28℃、RH=50%；11.2.3结论①在温度和RH一定的条件下，随着AER的增大环境舱内氨平衡浓度下降；但氨气挥发速率和完全挥发时间与AER的关系并非正相关。②在AER和RH一定的条件下，随着温度的升高舱内氨平衡浓度升高，挥发速率不断变大，相应的完全挥发时间不断减小。③RH对氨释放有一定的影响，但与AER和T相比，其影响不明显。④环境舱模拟实验与现场实验结果有一定的差别，考虑到墙体老化时间等因素，环境舱实验结果与实际房间内氨的测定结果规律基本是一致的。⑤根据本实验，20℃时，墙体试块中的氨释放完全需要10～32年，在提高温度后（35℃～40℃），需要3.4～3.8年，完全挥发时间大大缩短。11.3氨气暴露评价11.31.氨气的暴露量和剂量估算

为了估算在不同微环境中对氨气的暴露浓度，在住宅内外进行了氨气浓度监测，5户毛坯房首先关闭每户住宅内所有门窗，16h后分别在卧室和客厅中间1.5m高处同时各采样一次，采样10min；然后打开所有门窗，通风4h后，在同样位置分别采样。对照样本分别在同一栋建筑中未使用含尿素防冻剂楼层和的住宅楼大门正前方3米，高度为1.5m处室外空气采集。分析方法采用卫生部颁布的《公共场所空气中氨气测定标准方法》（GB/T1820.425-2000），次氯酸钠-水杨酸分光度法。环境成人儿童成人儿童暴露量mg/m3·h百分比%暴露量mg/m3·h百分比%潜在剂量mg/d百分比%潜在剂量mg/d百分比%家中0.1715.570.2327.530.097.330.0912.41公共场所0.6861.960.3846.310.6858.340.3852.20室外0.2522.790.2226.160.4034.330.2635.38总和1.101000.831001.171000.73100表11-8成人和儿童在各类环境中氨的日暴露量和潜在剂量（未使用过含尿素防冻剂的居室）环境成人儿童成人儿童暴露量（mg/m3·h）百分比%暴露量（mg/m3·h）百分比%潜在剂量（mg/d）百分比%潜在剂量（mg/d）百分比%家中7.7889.3010.3494.533.8978.234.1386.56公共场所0.687.820.383.500.6813.700.388.01室外0.252.880.221.980.408.060.265.43总和8.7110010.941004.971004.71100表11-9儿童在各类环境中氨的日暴露量和潜在剂量（使用过含尿素防冻剂的居室）从表中得出以下结论：①建筑施工中施加含尿素防冻剂的居室中的混凝土墙体是人体对氨暴露的重要来源，施工中使用防冻剂的建筑中氨的人体暴露量和潜在剂量远大于施工中不使用防冻剂的建筑；②人体在室内暴露量远多于室外；③成人的潜在剂量大于儿童。11.3.2模型的建立在模型建立之前，先阐明模型所需的假设条件：①在小型环境舱中进行混凝土墙体中氨气挥发源的测试时，环境舱的内壁不对氨气有吸附作用，整个环境舱内没有氨气的沉降和吸附；②混凝土墙体内部材质均匀，污染物的初始浓度相同；③材料内部扩散为一维扩散，传递动力为浓度差，并完全遵循Fick定律；④空气和材料的表面边界层始终保持平衡状态，动态平衡很快建立；⑤氨气在墙体中的固相扩散系数、对流传质系数和气固分配系数在实验过程中保持稳定，不随浓度变化而变化；⑥环境舱内氨气污染物分布均匀，或者很快达到均匀一致；室内空气经过墙体表面时，氨气从墙体向室内环境空气的挥发分四个过程：①氨气在墙体内部由尿素分解产生

综合考虑上述化学反应的反应物以及环境舱模拟实验得到的氨浓度曲线的走向，以尿素为反应物生成氨的化学反应，可以视为反应速率与尿素浓度的一次方成正比的一级反应，氨生成速率G(t)=Goe-at。其中G0为初始生成速率(mg/m3h)，a为化学反应速率常数。②氨气从墙体内部向表面层扩散

在混凝土墙体这一单一均匀的介质中，由于墙体其它面被密封，氨气只在y轴方向上扩散，扩散的驱动力为y轴上的浓度梯度和氨气的生成：11.3.6模型的验证图11-13T=20℃、rh=45%，一个大气压下，不同的空气交换率图11-14(a)N=1.0、T=20℃、rh=45%，(b)N=2.5、T=20℃、rh=45%和(c)N=10.0、T=20℃、rh=45%11.4过氧乙酸消毒剂对人体健康影响的调查及其室内浓度变化规律研究

11.4.1室内空气中过氧乙酸消毒剂浓度变化规律研究为计算人体对过氧乙酸的暴露量和潜在剂量，进一步开展人体对过氧乙酸的健康风险度评价，本章拟研究了室内空气中过氧乙酸消毒剂浓度变化情况。根据卫生部关于消毒技术规范中规定：采用0.3%～0.5%的过氧乙酸或3%过氧化氢，按20ml/m3的量，使用气溶胶喷雾的方法消毒1h，消毒结束后进行通风换气。暴露人群在对空气进行密闭消毒30min以后可以进入消毒剂环境。测定了室内消毒后约1h以内空气中过氧乙酸的浓度变化情况，探讨了人体对过氧乙酸消毒剂的浓度暴露水平。图11-15模拟仓内0.5%过氧乙酸浓度随时间变化曲线（Q=1.0ml/min、T=22.5℃）图11-16模拟箱内0.5%过氧乙酸浓度随时间变化曲线（Q=1.0ml/min、T=25℃）图11-17模拟箱内0.5%过氧乙酸浓度随时间变化曲线（Q=1.0ml/min、T=21℃）11.4.2.2室内过氧乙酸消毒剂浓度变化规律确定过氧乙酸消毒剂在室内空气中浓度变化情况，得出消毒30-60min后室内消毒剂的浓度水平，从而得出不同活动模式下人体吸入消毒剂的量。室内V=19.4m3，根据卫生部关于消毒技术指导原则：20～30mL/m3，应用1000mL气压喷雾器空气中喷洒0.5%过氧乙酸500ml，用1mol/L的NaOH溶液5ml作为吸收液，以1ml/min的流速采集该室内的过氧乙酸气体，共采集7个样品，采样时间10～15min,同时采集平行样品。图11-19密闭状态下0.5%过氧乙酸浓度随时间变化曲线（Q=1.0ml/min、T=20℃）图11-20密闭状态下0.5%过氧乙酸浓度随时间变化曲线（Q=1.0ml/min、T=23.5℃）

图11-21密闭状态下0.5%过氧乙酸浓度随时间变化曲线（Q=1.0ml/min、T=25℃）图11-2330min后通风状态下0.5%过氧乙酸浓度随时间变化曲线（Q=1.0ml/min、T=21.5℃）图11-2430min后通风状态下0.5%过氧乙酸浓度随时间变化曲线（Q=1.0ml/min、T=20℃）室内喷洒500ml、0.5%过氧乙酸密闭消毒30min后通风约1h以内其浓度随时间变化曲线（Q=1.0ml/min、T=20℃）

③室内喷洒500ml、0.5%过氧乙酸密闭消毒30min后通风约1h以内其浓度随时间变化曲线（Q=1.0ml/min、T=25℃）见图11-25。图11-2530min后通风状态下0.5%过氧乙酸浓度随时间变化曲线（Q=1.0ml/min）11.4.2.3结论与讨论通过分别在密闭、通风两种状态下进行采样，并应用离子色谱仪分析环境样品，得到空气中0.5%过氧乙酸消毒剂的浓度随时间的变化情况如下：①密闭状态下过氧乙酸浓度随时间的延长呈现上升趋势，约95min时室内消毒剂浓度为1.054mmol/L。②通风状态下过氧乙酸浓度随时间延长呈现下降趋势，这是由于通风时过氧乙酸随空气挥发到室外，导致室内浓度减少较快。因此，通风时室内浓度0.187mmol/L远远小于密闭时室内浓度1.054mmol/L，这一浓度可以认为对人体健康的影响相对较小。③用500ml、0.5%过氧乙酸对体积为20m3的室内空气进行密闭消毒30min，通风60min后测得室内残留消毒剂浓度约为0.187mmol/L，根据卫生部消毒技术规范规定：密闭消毒30～60min后人们可以进入有消毒剂的工作环境，该浓度对人体是安全的。11.5室内涂料挥发性污染物的健康影响和排放规律研究室内涂料是指用于建筑物的内墙、地面、门窗以及家具等表面以防止外部环境对建筑材料的影响和侵蚀，并能起到装饰和美化功能的一类装饰装修用建筑涂料。污染物来

源毒

性挥发性有机物（VOCs）涂料中的有机溶剂。一般合成的涂料树脂中含有50％左右的有机溶剂，这些有机溶剂绝大部分都是VOCsVOCs不仅直接刺激人的眼睛和呼吸道，引起皮肤过敏，使人产生头痛、咽喉痛、乏力等症状，而且当VOCs挥发到空气中，在紫外光作用下会与NOx反应形成臭氧，在地面大气环境中臭氧浓度过高也会对人体健康产生危害。有毒有害的有机物（如苯系物、甲醛等）涂料配方中使用的某些有机成分有毒致癌物质。苯对人体的危害，急性表现为神经及呼吸症状和昏迷，长期则严重影响人体血液系统，可导致白血病、骨髓炎等严重疾病。表11-18室内装饰装修涂料中主要污染物的种类、来源和毒性11.5.1室内涂料挥发物的室内空气质量标准和限量标准标准名称适用范围项目限量值《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》室内装饰装修用水性墙面涂料挥发性有机化合物(g/L)200游离甲醛(g/kg)0.1《室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量》室内装饰装修用溶剂型木器涂料、内墙涂料，其它树脂类型和其它用途的室内装饰装修用溶剂型涂料可参照使用挥发性有机化合物(g/L)硝基漆类聚氨酯漆类醇酸漆类750光泽(600)≥80.600550光泽(600)<80.700苯%0.50.50.5甲苯和二甲苯总和%454010游离甲苯二异氰酸酯(TDI)%—0.7—表11-19室内涂料中挥发性有害物质限量的两项强制性国家标准的部分内容11.5.2室内涂料中挥发性污染物排放规律的研究方法Sparks(2001)将研究室内污染物的释放/挥发规律以及污染物的暴露风险评价描述为源测试(SourceTesting)－源释放模型(SourceModeling)－室内空气质量模型（IAQModeling）－暴露模型（ExposureModeling）－风险模型(RiskModeling)5个步骤。一般来说，源测试在模拟环境舱中进行。环境舱具有比实际环境简化，环境要素（如温度、湿度和通风速率等）相对可控，或者可以较为容易地进行精确描述等特点。11.5.3室内涂料挥发性污染物排放规律实例研究（1）污染源测试

使用1m×1m×1m大小的不锈钢密封环境舱，包括进/出气系统、室内混合系统、样品采集系统以及环境要素控制系统，整个环境舱系统装置如图11-27所示。实验时通过小门向环境舱内放入均匀涂有天津市耀华油漆总厂生产的红日牌油漆的玻璃板，门窗等交接处用聚四氟乙烯垫密封。采样口连接CX-100型活性炭采样管及采样泵，以0.5L/min的流量采环境舱内的空气样后，用纯化过的二硫化碳将苯系物解吸，滤液用带氢火焰离子化检测器（FID）的HP5890A气相色谱仪测定。所使用的油漆挥发出的苯系物以甲苯、乙苯、间二甲苯为主，因此主要研究这3种化合物浓度随时间以及进气速率变化的规律。（2）苯系物排放速率的规律

影响环境舱中污染物挥发的潜在环境因素很多，实验在温湿度、负荷比（实验材料面积/环境舱体积）、壁吸附效应、环境舱体积等因素不变或者对实验的影响可以忽略的情况下，改变空气交换率（进气速率），考察苯系物的挥发/扩散变化规律。在负荷比L=0.25m2/m3，平均温度T=20℃时，最大浓度以及衰减到最大浓度10％所用的时间概括在表11-20中。图11-27环境舱系统示意图1空气压缩机2.活性炭净化管3.流量计4.阀门5.湿度调节装置6.导气管7.出气口8.环境舱玻璃窗9.风扇10.环境舱门11.环境舱体最大浓度(值)污染物种类进气速率(L/min)0.51022苯系物最大浓度C(mg/m3)甲苯16.47.769.35乙苯104.048.041.3间二甲苯82.1160.6129.7苯系物浓度衰减到最大值的10%时所用的时间（h或min）甲苯167h210.5min185min乙苯214.5h210.5min95min间二甲苯264h210.5min185min表11-20进气速率油漆挥发苯系物对浓度的变化从表11-20中可以看出以下几点。①模拟环境舱内苯系物浓度开始上升很快，达到最大值后随着时间的延长，浓度值的总趋势是下降的；②进气速率对苯系物的挥发速率影响很大，进气速率越大，环境舱内苯系物浓度越小，所能达到的最大浓度也越小，达到最大浓度所需要的时间越短。以甲苯为例，在进气速率为0.5L/min时，甲苯浓度在第四天达到最大值，而进气速率为10L/min和22L/min时，甲苯浓度在半h内已达到最大值；③苯系物浓度的衰减也与进气速率有关，进气速率越大，苯系物浓度衰减越快，浓度衰减到最大值10%时所用的时间越短。11.5.4结论本研究讨论了室内涂料挥发性污染物的健康影响和排放规律。以甲苯、乙苯、间二甲苯以及邻二甲苯为例，在自制的1m×1m×1m大小的不锈钢密封环境舱中考察了不同空气交换率（进气速率）下室内涂料挥发/扩散出来的苯系物浓度，以及苯系物排放速率，随时间变化的规律。结果表明:①模拟环境舱中涂料挥发所得到的实验值与文献中报道的装修之后的房间内测得的实际值基本相符；②模拟环境舱内苯系物在不同通风速率情况下浓度都在达到最大值后逐渐减小至接近0；③进气速率是影响涂料中苯系物挥发的重要因素，进气速率越大，环境舱内苯系物浓度越小，所能达到的最高值也越小，达到最高值所需要的时间越短，苯系物浓度衰减越快。对实际房屋室内空气污染进行评估，应该严格按照与实际相同的环境和污染源条件来进行环境舱模拟，以保证模拟结果的有效性和可信度。11.6大学生使用电脑及受其电磁辐射污染状况的调查。大学生人数无电脑人数CRT显示器电脑数笔记本电脑数LCD显示器脑数男生330人167119413女生480人2731217511表11-21大学生不同类型显示器的电脑数图11-28男生不同类型电脑普及情况图11-28男生不同类型电脑普及情况图11-29女生不同类型电脑普及情况调查结果显示，大学生电脑普及率为45.7%，男生稍高,为49.4％。大学生拥有的电脑中，液晶显示器的电脑仅占35.1%，男生电脑中液晶显示器的电脑仅占27.0%，女生较高，为41.6%。学生中液晶显示器（LCD）电脑以笔记本电脑为主，而装有液晶显示器的普通台式电脑在LCD电脑中所占比例很少，为10.8%。男生为6.8%，女生也较男生高，为12.8%。11.6.3大学生宿舍内电脑的使用及其电磁辐射污染情况调查（1）以每位接受调查者每日通常使用电脑时间累加之和，除以总人数，得被调查人群的平均每日使用时间。问卷的统计显示，女生平均每日使用电脑时间为3.6h，男生为5.1h，男生明显高于女生。（2）由表11-22、表11-3的数据可见女生中常常有不良症状的为15%，其中男生则为9%。女生比男生高出6个百分点。而学生中常常有和偶尔有不良症状的人共占77.4%。（3）在对电脑电磁辐射知识了解程度的调查中，发现男女生中对电磁辐射的危害比较了解和有所了解的人数之和所占比例都在70%左右。但尽管如此，知道如何减少电磁辐射危害的人数的比例却低得多，仅为29.6%。防护屏的使用率仅为5.4%，女生略高于男生。这表明已经有相当一部分的大学生了解到电磁辐射这个“第四污染源”，但缺乏电磁辐射防护知识，因而对他们进行减少电脑电磁辐射危害的相关指导是相当重要和迫切的.每日使用时间常常有不良症状的人数偶尔有不良症状的人数几乎没有不良症状的人数总计1-510h860188610h以上38213总计24（9%）189（67%）69（24%）282（100%）每日使用时间常常有不良症状的人数偶尔有不良症状的人数几乎没有不良症状的人数总计1-5h39166562616-10h83294910h以上2316总计49（15%）201（64%）66（21%）316（100%）表11-22男生每日使用电脑不同时间长度对应不同程度的不良症状的人数表11-23女生每日使用电脑不同时间长度对应不同程度的不良症状的人数图11-30男生每日使用电脑各时间长度对应不同程度不良症状的比例图11-31女生每日使用电脑各时间长度对应不同程度不良症状的比例图11-32大学生对电磁辐射危害的了解程度图11-33大学生对减少电磁辐射措施的了解程度图11-34使用防护屏比例图11-35大学生对宿舍内电磁辐射危害程度的主观感受11.6.4统计结果分析大学生平均每日使用电脑时间长，电磁辐射防护知识缺乏，使用防护屏比例低。这些都加大了大学生的电脑电磁辐射暴露剂量。在使用电脑的过程中,出现了头晕、眼疼等不良症状的学生占75%以上,其中常常有不良症状的人数的比例达12.2%，这说明大多数大学生在一定程度上已经受到了电脑电磁辐射的影响.11.6.6结论目前对于电脑电磁辐射的关注，主要集中在电脑工作人员和小学生这两个人群。而近几年，大量电脑涌入大学生面积狭小的宿舍，大学生已成为电脑电磁辐射的又一高暴露人群。本项目首次对大学生这一特定群体使用电脑及受其辐射状况进行调查。结果显示：大学生电脑普及率高、使用时间长、缺乏相应的防护措施，大多数大学生在一定程度上已经受到了电磁辐射的影响,大学生这一特定人群受电脑电磁辐射污染已经成为一个值得关注的新问题。11.7化学污染物释放规律研究11.7.1实验装置和仪器本研究所用的实验装置为小型环境测试舱系统（SmallScaleEnvironmentalTestChamberSystem），包括以下三个子系统：（1）环境测试舱；（2）清洁空气发生系统；（3）采样装置。其装置如图11-36所示。

图11－36小型环境测试舱系统示意图（非比例）1.空气压缩机2.活性炭净化管3.阀门4.流量计5.环境舱体6.采样器11.7.2采样和分析方法（1）苯系物的采集及分析方法

本研究采用长10cm，内径6mm，内装20～50目粒状活性炭的吸附采样管采集室内空气中几种BTEX，二硫化碳解吸，经HP-5MS30m×0.322mm×0.25μm毛细管柱分离，火焰离子化检测器(FID)气相色谱法测定了空气中6种具有代表性的苯系物。（2）甲醛的采集和分析方法

采样前首先取5ml吸收液置于10ml的U型多孔板吸收管中，调整并设定KC－6D大气采样器的采样流量为1.0L/min，然后将吸收管与采样管进行正确连接。每次采样30min，采样后马上加入显色剂，反应需在沸水浴加热3min才能显色完全，并可稳定12h以上。从试样放入起，2h内每隔0.5h采样一次，2h后每4h采样一次。停止检测的标准是：在不同时间连续四次测量的结果在四次均值的0.95～1.05范围，并且没有进一步上升和下降的趋势。如果结果显示有进一步上升或下降的趋势，则实验应该进行下去。参考国标《空气质量甲醛的测定乙酰丙酮分光光度法》（GB/T15516－1995）推荐使用的乙酰丙酮分光光度法进行甲醛测定。11.7.3涂料中苯系物的释放规律为了研究空气交换率对污染物释放的影响，本次实验设定温度为23℃±2℃，湿度为45%±5%的条件下，分别检测在不同的AER（0.1、0.5、1.0、2.0和4.0h-1）条件下的涂料中苯系物的释放情况。（1）苯浓度随时间变化结果AER=0.1，0.5，1.0，2.0，4.0；T=23℃；RH=45%条件下苯浓度随时间变化曲线（前1000分钟）见图11-37～11-41。图11-37AER=0.1、T=23℃、RH=45%条件下苯浓度随时间变化曲线图11-38AER=0.5、T=23℃、RH=45%条件下苯浓度随时间变化曲线图11-39AER=1.0、T=23℃、RH=45%条件下苯浓度随时间变化曲线图11-40AER=2.0、T=23℃、RH=45%条件下苯浓度随时间变化曲线图11-41AER=4.0、T=23℃、RH=45%条件下苯浓度随时间变化曲线（2）甲苯浓度随时间变化结果AER=0.1，0.5，1.0，2.0，4.0；T=23℃；RH=45%条件下甲苯浓度随时间变化曲线（前1000分钟）见图11-42～11-46。图11-42AER=0.1、T=23℃、RH=45%条件下甲苯浓度随时间变化曲线图11-43AER=0.5、T=23℃、RH=45%条件下甲苯浓度随时间变化曲线图11-44AER=1.0、T=23℃、RH=45%条件下甲苯浓度随时间变化曲线图11-45AER=2.0、T=23℃、RH=45%条件下甲苯浓度随时间变化曲线图11-46AER=4.0、T=23℃、RH=45%条件下甲苯浓度随时间变化曲线（3）二甲苯浓度随时间变化结果AER=0.1，0.5，1.0，2.0，4.0；T=23℃；RH=45%条件下二甲苯浓度随时间变化曲线（前1000分钟）见图11-47～11-51。图11-47AER=0.1、T=23℃、RH=45%条件下二甲苯浓度随时间变化曲线图11-48AER=0.5、T=23℃、RH=45%条件下二甲苯浓度随时间变化曲线图11-49AER=1.0、T=23℃、RH=45%条件下二甲苯浓度随时间变化曲线图11-50AER=2.0、T=23℃、RH=45%条件下二甲苯浓度随时间变化曲线图11-51AER=4.0、T=23℃、RH=45%条件下二甲苯浓度随时间变化曲线（4）结论

由图11-37～11-51和表11-23得知，从总体上看，在一定的温度（23℃±2℃）和相对湿度（45%±5%）下，环境舱内涂料释放挥发呈现如下规律：①环境测试舱内苯系物浓度在释放初期浓度上升很快，达到最大值后，一段时间内衰减较快，随着时间的延长，趋于缓慢，浓度值的总趋势是下降的；②在各种空气交换率下，污染物几乎都在半小时内达到浓度的最大值。③空气交换率对苯系物的挥发速率影响很大，进气速率越大，达到最大浓度所需要的时间越短，一定时间后环境测试舱内苯系物浓度越小。④苯系物浓度的衰减也与进气速率有关，总得来说，进气速率越大，苯系物释放初期所能达到的最大浓度越大，浓度衰减越快，浓度衰减到最大值10%时所用的时间越短。

污染物AER（h-1）苯甲苯乙苯邻二甲苯对（间）二甲苯0.1最大浓度(mg/m3)1.926.0772.2155.53279.30t10(min)240014507627707500.5最大浓度(mg/m3)3.679.77122.2488.87366.66t10(min)587.54503203103551.0最大浓度(mg/m3)4.1813.31155.58118.14572.31t10(min)3852201901751532.0最大浓度(mg/m3)4.4515.97216.561