室内环境污染及其防治

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简介： 通常人们80%以上的时间都是在室内度过，而室内许多污染物浓度高于室外。目前，室内环境污染对人体健康的影响在世界范围内已引起公众的广泛关注，并形成学术界新的研究热点。介绍了室内空气污染物、污染源及对人体的危害等，以及控制室内空气污染的一些措施。
关键字：室内环境 污染 室内空气质量 防治

　　Indoor environment pollution and its prevention and control

　　Hong Feng¹，Chen Lin²，Tang Xiaoyan³.

　　（1．Institute of Biological Sciences and Biotechnology, Donghua University，Shanghai 200051；2．Nanjing Forestry University，Nanjing Jiangsu 210037；3．Nanjing Institute of Environmental Sciences，State Environmental Protection Administration of China，Nanjing Jiangsu 210042）

　　Abstract: People generally spend more than 80 percent time in staying indoor，but the concentrations of many indoor air contaminations are higher than outdoor ones．The influences of indoor contaminations on human health have got more people’s attentions all over the world and have been forming new research hotspots．This paper presented the main kinds of indoor environmental contaminations, their resources, harmful effects to people’s health and some measures that should be taken to control and reduce indoor air pollution．

　　Keywords: Indoor environment Pollution Indoor air quality Prevention and control

　　一天中人们会有80%～90％的时间在室内度过，这里所指的“室内”包括住宅、教室、图书馆、办公楼、商场、候车室、会议室和医院等场所，室内空气质量的好坏直接影响到人们的生理、心理健康。从20世纪60年代，室内空气污染问题在世界范围内引起了广泛的关注，并对室内空气质量（Indoor Air Quality，IAQ）展开了大规模研究，“建筑物综合症”（Sick Building Syndrome，SBS）、“化学物质过敏症”（Multiple Chemical Sensitivity，MCS）和“建筑物关联症”（Building-related illness，BRI）等问题也日趋严重。20世纪80年代，美国环保局EPA经研究得出：通常情况下，挥发性有机化合物室内污染源对人体总暴露的贡献远远高于室外工业污染源。很多研究均证实室内空气中许多污染物的浓度高于室外。为此，世界各国纷纷建立室内环境管理机构，完善室内环境法规。

　　为控制室内空气污染，保护人体健康，2001年9月我国卫生部颁布了《室内空气质量卫生规范》，相应也颁布了《木质板材中甲醛卫生规范》和《室内用涂料卫生规范》；同年11月国家建设部也相继颁布了《民用建筑工程室内环境污染控制规范》，12月国家质量监督检验检疫总局颁布了《室内装饰装修材料中有害物质限量标准》，包括人造板及其制品、溶剂型木器涂料、胶粘剂、木家具等。

　　1 室内空气污染的危害

　　近几十年来，我国空气污染的污染源和污染物质在不断发生变化。20世纪90年代以前，我国绝大部分人口依靠煤和生物质（biomass，如稻麦草秸秆等）作为家庭能源材料，由于煤等燃料不完全燃烧而产生的室内空气污染（Indoor Air Pollution，IAP），其中的污染物质包括SO₂、NO_x、CO_x和甲醛类。

　　随着经济的发展和居住条件的改善，污染源和污染物质日益多样化，目前尤以建筑和装饰污染为重。室内装修所用的各种板材、家具及油漆等，常会释放出甲醛等许多有害物质，对人体危害极大。例如甲醛在低浓度下最初刺激眼粘膜；浓度稍高时，刺激上呼吸道，会出现呼吸道水肿、呼吸道阻力增高、呼吸频率下降等，进而引进咳嗽、呼吸困难、头痛、恶心；吸入甲醛后可引起食欲减退、厌食、衰弱、失眠等症状；反复吸入小剂量甲醛可诱发过敏反应，出现哮喘；经常接触可能会造成皮肤组织溃烂。此外，对中枢神经也会产生影响，头昏、头晕。用各种哺乳动物细胞体外检测证明甲醛具有诱发哺乳动物细胞基因突变的功能，并且对DNA有损伤作用；人群流行病学调查表明，接触甲醛患鼻、鼻咽和口腔癌的危险性升高。

　　大量的病例证明，如果人很长时间暴露在高浓度的污染空气中，会导致急、慢性呼吸系统障碍疾病的发病率上升，提高5岁以下儿童的死亡率、肺结核以及鼻、咽、喉和肺癌等疾病的发生率。统计表明，室内空气污染所产生的年疾病率已占全球疾病率的4%，与香烟和酒精的影响相当，在疾病负担的危险因素中排序占第四位，也是室外空气污染危险因素的三倍。

　　2 室内空气污染的污染源和污染物质

　　要正确认识室内空气污染问题，必须首先了解污染源和污染物质。表l收集了家庭和商业建筑中常见的室内空气污染物。

　　表1 住宅和商业建筑中常见的室内空气污染物质

室内空气污染源

室内空气污染物质

香烟烟雾

不流动的死水(通风系统中)

人群活动场所产生的污染

日用品、家具和建筑材料

旧的油漆物品，漆木材料

计算机、复印机及排字设备

户外污染空气渗入

车库、仓库

固相释放的物质

厨房燃烧器、取暖器等

溶剂、油漆、胶水、杀虫剂、化妆品

一氧化碳、可吸入颗粒物、有机污染物

生物类污染物质(如各类军团菌、霉菌等)

二氧化碳、臭气(生物的排泄物)、细菌和病毒

甲醛、挥发性有机化合物、石棉

气载重金属(气载铅尘和汞)

臭氧、有机物、颗粒物质

SO_x、NO_x、CO_x、O₃、VOCs、颗粒物质

一氧化碳、碳氢化合物、颗粒物质

氡、石棉、挥发性有机化合物

CO、NO_x、有机物、颗粒物质

挥发性有机化合物

　　2.1 甲　醛

　　由于人造板生产中所使用的胶粘剂90%都是脲醛树脂胶，所以室内家具、地板等木制品中甲醛污染成为一个非常严重的问题，为此我国2001年12月10日出台《室内装饰装修材料——人造板及其制品中甲醛释放限量》GB 18580－2001国家强制性标准。

　　甲醛对人体健康的影响包括导致嗅觉异常、肺功能异常、肝功能异常、免疫功能异常、视网膜及中枢神经系统受影响、此外还可损伤细胞内的遗传物质。气态甲醛强烈刺激粘膜，其中最敏感的是嗅觉和视觉。国际癌症研究中心（IARC 1995）将甲醛确定为可疑致癌物^[1]。

　　2.2 室内燃烧的产物CO、CO₂等

　　室内燃烧产物通常包括CO、CO₂、SO_x和NO_x等，CO是一种危险性很大的有毒气体，是由燃烧不完全和汽车排放的尾气产生。CO₂虽然无毒，但因为CO₂的浓度增高会引起人体不良反应。室内的CO、CO₂污染常发生在有燃烧器的家庭或有地下车库的居室内。

　　2.3 生物类的污染物

　　生物污染物也就是通常所说的空气微生物，包括细菌、真菌、病毒和尘螨等，来源于死的或活的有机体。在室内，如建筑材料、空调设备和加湿器都有微生物滋生。国内外大量的调查研究证实，空气微生物是引发各种中毒、感染和过敏疾病的主要原因之一。引发的疾病如头痛、发烧、哮喘、过敏性肺炎、过敏性皮炎以及传染性疾病。归纳起来可称之为“建筑物综合症”和“建筑物关联症”。

　　2.4 石　棉

　　石棉是一类矿物纤维，具有良好的扩张强度、隔热性和耐腐蚀性，室内装饰材料有石棉水泥天花板、石棉隔音板等，石棉是致癌物，主要引起间皮癌和支气管肿瘤^[2]。

　　2.5 可吸入的颗粒物质

　　在室内空气中颗粒污染物质的几种主要来源是香烟烟雾、复印机、排字和室内燃烧器、地下车库等以及户外渗入。其中香烟烟雾中大约有50种成分已经被确认为致癌物质。

　　2.6 氡（Radon）及其子体

　　氡是一种无色、无味、无臭的惰性气体，人体受氡辐射主要来源于建筑装修材料。国际癌症机构已确认氡有致癌性，美国环保署已将氡列为最危险的致癌因子。每年因吸入氡气而引起肺癌死亡的美国人已达到两万人，仅次于因吸烟而死亡的人数，位居第二。

　　2.7 挥发性有机化合物（VOCs）及半挥发性有机化合物（SVOCs）

　　现代装饰和结构材料以及家具用品和家用化学品，如消毒水、杀虫剂、除臭喷剂、地毯清洁剂和地板蜡等都在向室内散发出大量VOCs污染气体。

　　3 措施与建议

　　3.1 控制污染源

　　控制污染源是去除室内污染的最根本的途径。不同类型的燃料，产生单位能量所生成的污染物排放量不同，燃煤 > 煤气 > 液化气 > 天然气 > 电能。因此，建议城市在增加气体燃料的同时，有条件的可使用电炊具；在农村应逐步减少生物质燃料的比率，推广使用液化气、天然气、电等商品性能源来改善IAQ。

　　（1）不健康的生活习惯，如吸烟、高温烹调都是造成室内空气质量下降的重要原因。因此，应少吸烟或不吸烟，少食煎炸食品，这样可以大大降低污染。

　　（2）慎重选择建筑、装修材料及生活日化用品，如前所述，一些建筑、装修材料以及某些日化用品含有多种污染物，所以在选择装修材料时，应考虑环保型生态建材。并尽量减少使用杀虫剂、空气清新剂等物。改善室外空气品质，可减少室外源带来的污染。

　　（3）空调房间使用负氧离子发生器可以改善室内环境，它是一种带负电荷的空气微粒，起镇静、催眠和降血压等作用，应用超高负氧离子发生器可进一步改善IAQ。

　　3.2 设计合理的建筑结构，保证室内通风状况良好

　　优良的室内空气质量可提高生产力和减少病态建筑综合症的症状，因此在建筑设计时，要做到起居室、卧室都能进行自然通风，厨房、卫生间应在夏季主导风向的下风侧，以免有害气体散发到居室内^[3]。加强通风换气是改善室内空气品质的最简单而有效的方法。

　　对于甲醛而言，Andersen等对空间甲醛浓度和一些影响因素之间的关系提出：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）

　　式中：E为“平衡条件”下的甲醛浓度，mg/m³；n为每小时的换气数，可以得出室内甲醛浓度与换气次数是成反比关系的^[4]，如图1所示，因此以较大的通风量形成室内空气负压状态，有利于室内材料中甲醛的散发和排出。

　　图1 换气数对室内甲醛浓度的影响

　　3.3 改进净化技术

　　3.3.1 光催化氧化技术

　　光催化氧化是将催化剂（如TiO₂）涂覆在玻璃纤维网上，用波长为365 nm的紫外灯照射，有机物被氧化成二氧化碳和水，已取得很好的净化效果。光催化是一项非常有前途的净化技术。

　　3.3.2 改性活性炭吸附技术

　　目前发展最快的吸附材料要数活性碳纤维(ACF)吸附材料，其寿命与室内气体浓度、空气流速、活性碳量及吸附效率等有关。通过对其进行各种改性，能有效地吸附和消除多种室内低浓度的有害恶臭气体。

　　国外现正在开发的室内化学过滤器用来去除气载分子态的污染物质(AMC)，现在已正式大规模使用在微电子等行业的通风系统中。它有快速简便、无二次污染的特点，是解决室内空气污染很有效的方法之一。

　　参考文献

　　1 王维新.甲醛释放与检测．北京：化学工业出版社，2003

　　2 朱天乐.室内空气污染控制.北京：化学工业出版社，2003

　　3 刘晓红，周定国.室内环境污染研究现状与展望.木材工业，2003，17（2）：8～11

　　4 王定选，陈万洮.人造板和其他材料的甲醛散发.周定国译.北京：中国林业出版社，1982

　　（收到修改稿日期：2005-11-14）

　　[1]第一作者：洪 枫，男，1970年生，博士，副教授，主要从事环境生物技术、纤维工业绿色生产技术等研究。