邱 娟

摘要:隨著室內(nèi)裝修慢慢成為熱門(mén),室內(nèi)甲醛污染已經(jīng)對(duì)人類(lèi)的身體健康構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅,如何控制和治理室內(nèi)甲醛污染已成為大眾關(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題。文章闡述了室內(nèi)甲醛污染的現(xiàn)狀及其檢測(cè)狀況,分析了室內(nèi)甲醛污染的來(lái)源,并提出了室內(nèi)甲醛污染的控制與治理的有效措施,比如通風(fēng)、控制溫濕度和植物凈化。

關(guān)鍵詞:室內(nèi)甲醛污染;污染控制;污染治理;室內(nèi)裝修

中圖分類(lèi)號(hào):X131文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)10-0129-03

隨著人們生活水平的不斷提高,室內(nèi)裝修慢慢成為熱門(mén)。這時(shí),人們對(duì)建筑居住環(huán)境、辦公環(huán)境的舒適性、美觀性等要求越來(lái)越高,裝修密度越來(lái)越高,但由于裝修材料、建筑材料和室內(nèi)家具不合格而導(dǎo)致的室內(nèi)空氣污染問(wèn)題也日趨嚴(yán)重。高水平的生活條件帶來(lái)高檔享受,同時(shí)也帶來(lái)高濃度的室內(nèi)空氣污染。而人類(lèi)由于生活和工作方式的改變,大約有70%以上的時(shí)間將是在室內(nèi)度過(guò)的,嬰幼兒和老人在室內(nèi)度過(guò)的時(shí)間更長(zhǎng)。因此,室內(nèi)環(huán)境的好壞對(duì)人類(lèi)身體的健康非常重要。通過(guò)對(duì)室內(nèi)甲醛污染的調(diào)查,室內(nèi)甲醛污染遠(yuǎn)高于室外,污染比室外更可怕,來(lái)自家庭和辦公室的有害物質(zhì)比來(lái)自其它地方的有害物質(zhì)更容易引起癌癥。應(yīng)引起人們對(duì)室內(nèi)甲醛污染的重視。

2001年12月,國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布了《室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量標(biāo)準(zhǔn)》,包括GB18580-2001～GB18588-2001,從建筑材料方面杜絕室內(nèi)空氣污染;2001年11月由建設(shè)部與國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)總局聯(lián)合發(fā)布了GB50325-2001《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》,并于2006年進(jìn)行修改再版,本規(guī)范為控制由建筑材料和裝修材料產(chǎn)生的室內(nèi)污染,對(duì)建材選擇、勘察、設(shè)計(jì)、驗(yàn)收等工作任務(wù)及工程檢測(cè)提出了具體技術(shù)要求。2002年11月,國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、衛(wèi)生部和國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局共同頒布了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》,從保護(hù)人體健康角度出發(fā),首次全面規(guī)定了室內(nèi)空氣的物理性、化學(xué)性、生物性、放射性四類(lèi)共19個(gè)指標(biāo)的限量值。

可以認(rèn)為,中國(guó)政府和公眾對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)的重視己經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)?shù)母叨取Ｔ跇?biāo)準(zhǔn)規(guī)范發(fā)布以后,室內(nèi)空氣質(zhì)量受到了人們的廣泛關(guān)注。所以調(diào)查和分析室內(nèi)空氣污染狀況,對(duì)保護(hù)人體健康具有極其重要的意義。

一、室內(nèi)甲醛污染現(xiàn)狀

(一)室內(nèi)甲醛污染檢測(cè)概況

目前,環(huán)境檢測(cè)部門(mén)普遍采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)法,它是國(guó)家認(rèn)可的檢測(cè)方法,具有準(zhǔn)確度高,重現(xiàn)性、檢測(cè)數(shù)據(jù)具有法律效益等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)GB/T18204.26-2000,其方法原理:空氣中的甲醛與酚試劑反應(yīng)生成嗪,嗪在酸性溶液中被高鐵離子氧化成藍(lán)綠色化合物,根據(jù)顏色深淺比色定量。檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用GB50325-2001的規(guī)定,民用建筑工程根據(jù)控制室內(nèi)環(huán)境污染的不同要求,劃分為以下兩類(lèi):Ⅰ類(lèi)民用建筑工程:住宅、醫(yī)院、老年建筑、幼兒園、學(xué)校教室等民用建筑工程;Ⅱ類(lèi)民用建筑工程:辦公樓、商店、旅館、文化娛樂(lè)場(chǎng)所、書(shū)店、圖書(shū)館、展覽館、體育館、公共交通等候室、餐廳、理發(fā)店等民用建筑工程。

Ⅰ類(lèi)民用建筑工程甲醛的濃度限量≤0.08mg/m3,Ⅱ類(lèi)民用建筑工程甲醛的濃度限量≤0.12mg/m3,污染物的濃度限量應(yīng)以同步測(cè)量的室外上風(fēng)向空氣為空白值,且應(yīng)采用全數(shù)比較法。

(二)室內(nèi)甲醛污染狀況

通過(guò)對(duì)諸多精裝修房的環(huán)境檢測(cè),結(jié)果表明甲醛濃度普遍超標(biāo),如果不對(duì)其采取控制措施,將會(huì)對(duì)人體健康帶來(lái)很大的危害,甲醛對(duì)人體健康影響主要表現(xiàn)在嗅覺(jué)異常、刺激、過(guò)敏、肝功能異常和免疫功能下降等方面。而甲醛濃度為什么普遍超標(biāo)呢?通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)主要是來(lái)源于室內(nèi)裝飾板材,通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的板材大多采用廉價(jià)的脲醛樹(shù)脂膠粘劑,這類(lèi)膠粘劑的粘結(jié)強(qiáng)度較低,但如果加入過(guò)量甲醛,可以提高其粘結(jié)強(qiáng)度,由于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以前沒(méi)有對(duì)膠合板,大芯板等人造板中的甲醛釋放量進(jìn)行限制,因此,許多人造板生產(chǎn)廠就是采用這種低成本的方法使粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。

在使用過(guò)程中,人造板材中殘留的和未參加反應(yīng)的甲醛會(huì)逐漸向周?chē)h(huán)境釋放,就是室內(nèi)空氣中甲醛主體的形成過(guò)程,由于人造板中甲醛的釋放時(shí)間較長(zhǎng),釋放量較大,因此,它對(duì)室內(nèi)空氣中甲醛的超標(biāo)起著決定性的作用。某部門(mén)對(duì)某建材市場(chǎng)的人造板材的甲醛濃度進(jìn)行抽樣調(diào)查表明,板材密度越大,所含甲醛濃度越高,這主要是因?yàn)榘宀拿芏认鄬?duì)較低時(shí)基本保持木材原來(lái)的狀態(tài),內(nèi)部空隙率相對(duì)較大,氣體擴(kuò)散阻力小,有利于甲醛氣體的擴(kuò)散,所以板材在生產(chǎn)出來(lái)以后,里面的甲醛很容易就散發(fā)出來(lái)。正常條件下,甲醛的散發(fā)速度很慢,人造板材在投入使用的10年內(nèi)都會(huì)持續(xù)不斷的向外散發(fā)甲醛。

二、室內(nèi)甲醛污染的來(lái)源

室內(nèi)空氣甲醛主要來(lái)源于室內(nèi)裝修材料、家具和涂料,尤以人造板為甚。甲醛釋放途徑:一方面來(lái)自木材自身的釋放;另一方面更主要的是人造板中膠粘劑釋放甲醛。

室內(nèi)空氣中甲醛的來(lái)源主要有以下幾個(gè)方面:(1)室內(nèi)裝飾的膠合板、細(xì)木工板、中密度纖維板和刨花板等人造板材;(2)用人造板制造的家具含有甲醛成分并有可能向外界散發(fā)的其他各類(lèi)裝飾材料。比如貼墻布、貼墻紙、化纖地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等;(3)燃燒后會(huì)散發(fā)甲醛的某些材料,比如香煙及一些有機(jī)材料;(4)涂料。

三、室內(nèi)甲醛釋放的影響因素

(一)室內(nèi)建材的原強(qiáng)度指標(biāo)

甲醛含量:人造板所用膠粘劑中的游離甲醛含量越高,板中甲醛含量就越高,人造板釋放的甲醛也就越多。

施膠量:用膠量越多,甲醛釋放越多。

木材樹(shù)種:不同樹(shù)種對(duì)板子中甲醛的釋放有一定影響,如橡樹(shù)刨花板的甲醛釋放量明顯低于松木刨花板,而且人造板生產(chǎn)過(guò)程中所選用的木材部位以及加工后的原料形態(tài)都與其產(chǎn)品的甲醛散發(fā)量有一定的聯(lián)系。刨花越小,總表面積越大,甲醛釋放量越高。由于不同樹(shù)種的木材,其化學(xué)組成不同,在相同生產(chǎn)條件下,松木刨花板的甲醛釋放量明顯高于橡樹(shù)刨花板,樺木刨花板比云杉刨花板的甲醛的釋放量高,云杉刨花板比棟木刨花板高。

含水率:含水率越高,板子的甲醛釋放量越大。板子含水率對(duì)甲醛散發(fā)量有著重要的影響,而且近似成線性關(guān)系。板子含水率高意味著施膠后的刨花含水率高以及熱壓時(shí)從板子中釋放到大氣中的水蒸氣少。

熱壓溫度和熱壓時(shí)間:熱壓溫度的升高,熱壓時(shí)板的甲醛釋放量呈直線增加,而成品板中由于增加了膠的交聯(lián)度,甲醛釋放量減少,延長(zhǎng)熱壓時(shí)間同樣會(huì)減少板中甲醛的釋放量。

成品堆放:刨花板冷卻至60℃～70℃時(shí),堆放對(duì)降低甲醛含量效果較好。

固化劑性質(zhì)及用量:用氯化銨作固化劑時(shí),將消耗板中的游離甲醛,人造板的甲醛釋放量隨氯化銨用量的增加而減少。

板材的影響:在膠合板、細(xì)木工板、刨花板和中密度纖維板中,膠合板的甲醛散發(fā)量相對(duì)較高。

(二)室內(nèi)溫度及相對(duì)濕度的影響

升高溫度尤其30℃以上時(shí),會(huì)引起固化后的脲醛樹(shù)脂分解而放出甲醛,并且隨處理溫度的上升而加劇分解的力度。最理想的溫度是在20℃左右。高的相對(duì)濕度可以促使甲醛從眾多的污染源中釋放出來(lái)。因?yàn)榧兹┑木酆衔镌跐穸却蟮沫h(huán)境中會(huì)逐步水解,水解過(guò)程中會(huì)釋放大量甲醛。高溫高濕條件下,木材半纖維素分解反應(yīng),釋放出甲醛,高的濕度也會(huì)促使己經(jīng)固化的脲醛樹(shù)脂的水解。

白雁斌在自制的模擬艙內(nèi)設(shè)置不同溫度29℃～34℃條件下研究分析純甲醛釋放規(guī)律。其結(jié)果表明甲醛的擴(kuò)散與溫度成正相關(guān),隨溫度的升高釋放量依次增加。在初始階段甲醛的釋放速率非?？?在短時(shí)間內(nèi)(8h)即可釋放總量的80%以上,該階段對(duì)外界溫度變化最敏感,是甲醛擴(kuò)散的最主要階段,隨著時(shí)間的延長(zhǎng)擴(kuò)散速率逐漸減慢并逐步趨于平緩,在一定的空間內(nèi)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。

周秉明對(duì)同處一地使用不同涂料裝飾內(nèi)墻的居室剛裝修完畢以每套居室室溫狀態(tài)測(cè)得的甲醛濃度為本底值,采取對(duì)整個(gè)居室進(jìn)行單一增溫,單一增濕,同時(shí)增溫、增濕種方式進(jìn)行甲醛釋放試驗(yàn)。其結(jié)果涂有不同涂料的室內(nèi)甲醛濃度都隨溫度增高或濕度增高而室內(nèi)甲醛濃度增高。

據(jù)報(bào)道刨花板在通常氣候條件下,溫度提高5℃～8℃,空氣中的甲醛濃度提高1倍;相對(duì)濕度增加12%,甲醛釋放量將增加15%～20%,同時(shí)增溫、增濕甲醛濃度,明顯大于單一升溫和單一升濕過(guò)程的甲醛濃度,在溫度范圍為10℃～38℃,相對(duì)濕度為55%～85%的區(qū)間內(nèi),溫度升高,濕度增大,對(duì)甲醛釋放有協(xié)同作用。

(三)時(shí)間對(duì)甲醛釋放的影響

白雁斌試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)試驗(yàn)溫度保持恒定后,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),甲醛的擴(kuò)散逐步趨于平穩(wěn),最后達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。據(jù)有關(guān)資料,在對(duì)近20個(gè)現(xiàn)代裝飾家庭,在12個(gè)月內(nèi)甲醛釋放進(jìn)行跟蹤檢測(cè),分別取裝修后第5天、1個(gè)月、6個(gè)月、1年后的時(shí)間里進(jìn)行取樣測(cè)試,室內(nèi)甲醛平均含量分別為2.402,0.874,0.251,0.087由此得出室內(nèi)甲醛濃度隨釋放時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低的結(jié)論。

(四)室內(nèi)換氣數(shù)的影響

一日之內(nèi)開(kāi)窗通風(fēng)時(shí)間可根據(jù)住房大小、人口多少、起居習(xí)慣、室內(nèi)污染程度以及天氣情況進(jìn)行安排。通風(fēng)有利于稀釋室內(nèi)甲醛的濃度和吸入外來(lái)的新鮮空氣,隨通風(fēng)速率的提高,甲醛濃度降低。

(五)室內(nèi)建材的裝載度的影響

過(guò)度裝修的房子室內(nèi)甲醛的濃度較高,各種材料的甲醛釋放率會(huì)有疊加效應(yīng)。裝修程度越復(fù)雜,甲醛室內(nèi)濃度消除到安全范圍的時(shí)間越長(zhǎng)。胡曉玲的研究表明裝修2個(gè)月后,簡(jiǎn)單裝修和精裝修的甲醛濃度均有下降,簡(jiǎn)單裝修的室內(nèi)濃度下降了50%左右,而精裝修則下降了25%左右,一年后精裝修者室內(nèi)濃度才下降了近50%。

綜上所述,甲醛雖然從不同的載體中釋放出來(lái),但釋放規(guī)律是一致的,釋放隨環(huán)境溫度的升高其釋放量增加,室內(nèi)裝修材料中游離甲醛含量越高,所釋放的甲醛越多材料中甲醛隨室內(nèi)環(huán)境濕度增加,釋放量加大,室內(nèi)甲醛濃度增高。當(dāng)環(huán)境溫度、濕度同時(shí)增加時(shí),對(duì)甲醛產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。在環(huán)境溫度、濕度保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),甲醛的釋放隨時(shí)間的延長(zhǎng)經(jīng)過(guò)初始階段、平緩階段和穩(wěn)定階段,而這種狀態(tài)下的甲醛釋放動(dòng)力主要來(lái)自濃度梯度。初始階段擴(kuò)散的速度最快,釋放的濃度最高,造成的污染最嚴(yán)重。

四、甲醛污染控制及治理研究現(xiàn)狀

利用自然條件所進(jìn)行的控制。由于甲醛的釋放是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,日本橫濱國(guó)立大學(xué)研究表明,室內(nèi)甲醛的釋放期一般為3～15年,且其與室內(nèi)的溫度、相對(duì)濕度、室內(nèi)換氣數(shù)、室內(nèi)建材等有關(guān),合理控制室內(nèi)環(huán)境可降低甲醛濃度。

(一)通風(fēng)

室內(nèi)通風(fēng)是清除甲醛行之有效的辦法,可選用空氣換氣裝置或自然通風(fēng),這樣有利于室內(nèi)材料中甲醛的散發(fā)和排放。室內(nèi)通風(fēng)要注意根據(jù)季節(jié)、天氣的差異和室內(nèi)人數(shù)的多少來(lái)確定換氣頻度,通常在春、夏、秋季都應(yīng)留適當(dāng)?shù)耐L(fēng)口,冬季每天至少開(kāi)窗換氣30min以上,但其只用于污染較輕的場(chǎng)合。控制室內(nèi)甲醛污染,首先應(yīng)盡可能改善通風(fēng)條件,減輕空氣污染的程度。開(kāi)窗通風(fēng)能使室內(nèi)甲醛濃度顯著降低。所以通風(fēng)是最好、最簡(jiǎn)單的降低室內(nèi)污染。

(二)控制溫濕度

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),甲醛的釋放隨著濕度的增大而增加,隨溫度升高而增大。溫度由30℃降到25℃可降低甲醛50%,相對(duì)濕度由70%降到30%時(shí)甲醛量降低40%,溫度和濕度效應(yīng)降低室內(nèi)甲醛量主要是靠降低污染源的擴(kuò)散。要使室內(nèi)材料中的甲醛盡快釋放,就應(yīng)增加其溫濕度,因此,一般在剛剛裝修的房中采取烘烤的方法或在室內(nèi)擺放一盆清水可使甲醛加快釋放。要控制室內(nèi)甲醛濃度就要降低其溫濕度。

(三)植物凈化

美國(guó)國(guó)家空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的有關(guān)實(shí)驗(yàn)證明,銀苞芋、吊蘭、蘆薈、仙人球、虎尾花、扶郎花等室內(nèi)觀賞葉植物對(duì)甲醛有較好的吸收效果。因此,在室內(nèi)放置上述植物,既美化環(huán)境又起到凈化空氣的作用。

利用技術(shù)條件所進(jìn)行的治理。目前,國(guó)內(nèi)外采取多種方法治理室內(nèi)甲醛污染,且現(xiàn)在已有一些產(chǎn)品問(wèn)世。治理室內(nèi)甲醛污染的空氣凈化技術(shù)歸納起來(lái)主要有物理吸附技術(shù)、催化技術(shù)、化學(xué)中和技術(shù)、空氣負(fù)離子技術(shù)、臭氧氧化技術(shù)、常溫催化氧化技術(shù)、生物技術(shù)、材料封閉技術(shù)等。

1.物理吸附技術(shù)。物理吸附主要利用某些有吸附能力的物質(zhì)吸附有害物質(zhì)而達(dá)到去除有害污染的目的。主要是各種空氣凈化器。常用的吸附劑為顆?；钚蕴?活性炭纖維、沸石、分子篩、多孔粘土礦石、硅膠等。研究發(fā)現(xiàn),沸石膜對(duì)室內(nèi)甲醛、苯等污染物有較好去除效果?；钚蕴坷w維是吸附劑中最引人注目的碳質(zhì)吸附劑。對(duì)物理吸附技術(shù)改進(jìn)主要是尋找比表面積大且具有更快的吸脫附速率的吸附劑,還有與其他技術(shù)相結(jié)合使用等。在裝有活性炭的花盆中栽培具有甲醛凈化性能的植物,其對(duì)甲醛去除效果比單純的活性炭吸附要好。

2.光催化作用。催化技術(shù)以光催化為主,結(jié)合超微過(guò)濾,從而保證在常溫常壓下使多種有害有味氣體分解成無(wú)害無(wú)味物質(zhì),由單純的物理吸附轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)吸附,不產(chǎn)生二次污染。目前市場(chǎng)上的有害氣體吸附器和家具吸附寶都屬于這類(lèi)產(chǎn)品。

3.化學(xué)中和技術(shù)。化學(xué)中和技術(shù)一般采用絡(luò)合技術(shù),破壞甲醛、苯等有害氣體的分子結(jié)構(gòu),中和空氣中的有害氣體,進(jìn)而逐步消除。目前,專(zhuān)家研制出了各種除味劑和甲醛捕捉劑,屬于該技術(shù)類(lèi)產(chǎn)品。該技術(shù)最好結(jié)合裝修工程使用,可以有效降低人造板中的游離甲醛。

4.空氣負(fù)離子技術(shù)。正負(fù)離子群強(qiáng)力殺菌技術(shù),就是通過(guò)離子發(fā)生器高壓放電,將水分子分解成正負(fù)離子。由于水分子被包裹,形成正負(fù)離子群,然后以水分子為載體,在空氣中到處浮游的正負(fù)離子群遇到細(xì)菌、霉菌、病毒等有害物質(zhì),就能立即將其包圍和隔離。然后,正負(fù)離子群中性能最活躍的氫氧根離子與這些有害物質(zhì)進(jìn)行劇烈的化學(xué)反應(yīng),最后將它們徹底分解成水分子等無(wú)害物。

5.常溫催化氧化法。又稱(chēng)為冷觸媒法,主要是利用一些貴金屬特殊的催化氧化性能,使室內(nèi)污染物變成為CO2和H2O。一般載體為ZrO2、SiO2、活性炭、分子篩等,經(jīng)常采用的貴金屬有Pb、Pt、Ru和Ir。日本近年來(lái)對(duì)低溫催化劑進(jìn)行了深入的研究,并有一系列的專(zhuān)利問(wèn)世。研發(fā)的含有錳氧化物組分為的空氣凈化器,對(duì)剛剛裝修的住宅中甲醛去除效果良好,且沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有害的副產(chǎn)品,其還可以加速材料中甲醛釋放。

6.材料封閉技術(shù)。對(duì)于各種人造板中的甲醛,專(zhuān)家們研制出了一種封閉材料,稱(chēng)作甲醛封閉劑,用于家具和人造板材內(nèi)的甲醛氣體封閉。目前出現(xiàn)在我國(guó)市場(chǎng)上的美嘉保護(hù)盾,具有封閉甲醛的作用,可涂刷于未經(jīng)油漆處理的家具內(nèi)壁板和人造板,以減少各種人造板中的甲醛釋放量,但其治標(biāo)不治本。由于室內(nèi)甲醛污染的典型特點(diǎn),近來(lái)發(fā)生的室內(nèi)空氣污染的案例中甲醛污染都是主要污染物,因此治理甲醛污染變得刻不容緩。

參考文獻(xiàn)

[1]羅曉良.室內(nèi)甲醛釋放規(guī)律及其控制研究[D].重慶:重慶大學(xué),2006,(9).

[2]趙桂芳.室內(nèi)甲醛的光催化治理及空氣凈化器的設(shè)計(jì)[D].大連:大連理工大學(xué),2007.

[3]民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范(GB50325-2001)[S].2006.

[4]GB/T18204.26-2000公共場(chǎng)所空氣中甲醛測(cè)定方法.

作者簡(jiǎn)介:邱娟(1983-),女,江蘇睢寧人,供職于南京市建筑工程學(xué)校建材試驗(yàn)中心,研究方向:環(huán)境檢測(cè)。