室內空氣污染與防治初探

李亞茹

(天津市濱海新區環境保護與市容管理局,天津300450)

1 引言

空氣是人類賴以生存的基本要素之一。人類在室內長時間的停留使得室內空氣與人的接觸量占據了人的一生與空氣總接觸量的絕大部分。國外資料調查顯示,人的一生中有80%～90%的時間在室內度過,這里所指的室內不僅包括我們平時所認為的居室、辦公室、教室等室內環境,還包括類似餐廳、賓館、影劇院等公共場所,以及各種小汽車、公交車、地鐵等交通工具。所以室內空氣質量的好壞直接影響著人類的健康,室內空氣污染問題應該受到絕對的重視。室內空氣污染早在20世紀60年代就已經被發現,世界上一些環境保護專家已經把“室內空氣污染”列為繼“煤煙型污染”和“石油型污染”之后的第三代污染問題,如何改善室內空氣質量則成為公眾最為關心的問題。

2 改善室內空氣質量的途徑

室內空氣污染物多種多樣,主要分為4大類,具體情況見表1。如此種類復雜的污染物不可能通過一種途徑進行消除,各種試驗和研究數據表明,改善室內空氣質量的主要途徑有3條：去源、通風和轉化。

表1 室內空氣污染主要污染類型和污染因子

2.1 去源

現代建筑物多半采用密閉式空調系統,其顯著特征為空氣交換率低,如果室內存在空氣污染源,便會造成空氣污染的累積,使得室內空氣品質日益惡化,而對人體健康造成不利的影響。改善室內空氣質量,去除污染源頭是最為根本的治理方法。室內空氣污染物除了部分是由室外所擴散進入外,其余大多是由室內污染所產生的,而室內污染源隨室內的環境特性有所差異,大體分成下列4種。

2.1.1 室內燃燒行為

室內燃燒行為包括烹飪、取暖、抽煙及燒香拜佛,這些行為產生的室內空氣污染有CO、CO2、NO、NO2、懸浮顆粒物和揮發性有機物等。烹調產生的污染物主要有油煙和燃燒煙氣兩類。在烹調過程中,由于熱分解作用產生大量有害物質,目前已經測定出的物質包括醛、酮、烴、芳香族化合物等共計220多種。燃料在燃燒過程中會產生CO、CO2、氮氧化物、SO2、丙烯醛和未完全燃燒的烴類,以及懸浮顆粒物,這些都對人體健康都存在著危害,是癌癥的誘發因素。

在室內吸煙,會造成嚴重的室內空氣污染,香煙煙霧的成分極其復雜,目前已經檢測出3800多種物質,煙霧在空氣中以氣態、氣溶膠態形式存在,氣溶膠態物質的主要成分是焦油及煙堿(尼古丁,每支香煙約產生0.6～3.6mg尼古丁)。焦油中含有大量的致癌物質,相對于吸煙者來說,對被動吸煙者肺功能的傷害更加嚴重。

2.1.2 室內建材及裝潢材料

室內建材如石材可能會釋出氡氣,而一些木制家具可能會產生甲醛及揮發性有機物。建筑材料自身釋放的有害物質主要是氨和氡。氨產生于建筑施工中使用的混凝土外加劑,主要是冬季施工過程中在混凝土中加入的混凝土防凍劑,以及為提高混凝土凝固速度而使用的高堿混凝土膨脹劑和早強劑,其中所含的氨類物質會隨著溫度、濕度等環境因素的變化而還原成氨氣,并從墻體中緩慢釋放出來,造成室內空氣中氨的濃度超標。研究人員開展的長期接觸低濃度氨對人體健康的調查說明室內低濃度氨對長期暴露人群存在健康風險。

釋放氡的建筑材料主要包括建筑石材、磚、土壤、泥沙等,同時室外空氣、供水、天然氣等也是室內氡的主要來源。近年來國內外流行病學研究調查結果表明居室內水平氡濃度暴露與肺癌危險度的關系密切。

室內裝修的主要材料是膠合板、刨花板等人造板材,生產這些板材所用的膠黏劑中含有甲醛,其中殘留的甲醛會逐漸釋放出來,成為室內空氣的主要污染物。同時在裝修過程中使用的油漆、涂料及其添加劑和稀釋劑、膠黏劑、防水劑、溶劑等,都含有苯、甲苯、二甲苯等揮發性有機物。甲醛是一種無色易溶的刺激性氣體,可經呼吸道吸收,是室內空氣污染的主要污染物之一,已被世界衛生組織確定為可疑治癌和致畸形物質。它對人體健康的影響很大,包括對眼及呼吸道粘膜的刺激,對免疫系統的影響,對肝臟的損害,對皮膚的影響,對內分泌系統的影響,對神經系統的影響以及致突變和致癌作用。

2.1.3 日常用品

日常用品包括尿素甲醛泡棉絕緣材料、石棉絕緣材料、殺蟲劑、噴霧發膠、復印機及空氣濾凈機等產品的使用,均會產生室內空氣污染物,如甲醛、石棉、揮發性有機物及臭氧等 。

曾被廣泛用做隔熱材料的石棉制品,使用后會產生有害的石棉纖維,其吸入人體呼吸器官中,易沉淀在肺部深處,導致肺癌,故近年已被國家明令禁止使用。殺蟲劑是一種化學產品,使用后其中含有致癌物質的揮發性有機物進入到空氣中,對人體傷害的影響也不可忽略。計算機、復印機、打印機等現代化的辦公設施也會釋放污染物質,相信CRT顯示器的輻射問題是液晶電腦受歡迎的主要原因之一。國外的實驗顯示,復印機和靜電空氣濾凈機中的高電壓裝置,是室內臭氧的主要來源,而臭氧對皮膚的具有一定的危害。

2.1.4 其他因素

其他的因素包括病人呼吸產生的病菌、室內盆栽、植物產生的花粉,寵物產生的毛發及人類新陳代謝活動所產生的CO2等均會影響室內空氣品質。室內空氣生物性污染因子的來源具有多樣性,主要來源于患有呼吸道疾病的病人、動物等。此外,環境生物污染源也包括床褥、地毯中孳生的塵螨,寵物產生的毛發,廚房的餐具以及衛生間的浴缸、面盆和便具等都是細菌和真菌的孳生地。

人體自身會通過呼吸道、皮膚、汗腺、大小便向外界排出大量空氣污染物。此外,人體感染的各種致病微生物,如流感病毒、SARS病毒、結核桿菌、鏈環菌等也會通過咳嗽、打噴嚏等進入室內空氣中,進而危害人體健康。

2.2 通風

通風是解決室內空氣污染最為經濟可行的辦法,這種方法簡便易行,沒有成本,且效果顯著。室內空氣品質與空氣交換率有密切的關系,當通風情況良好時,室內空氣污染物會因室外空氣的進入而稀釋其濃度,但當通風不良時,室內空氣污染物會在室內累積而增加其濃度。自能源危機以來,世界各國采用節約能源政策,新蓋的高樓大廈多為密閉式建筑,空氣交換率低,使得室內空氣品質惡化,于是產生了SBS(Sick Building Symptom)問題,對人體的健康造成了不利的影響。

近年來,隨著社會經濟的高速發展,人民生活水平的提高,人們對辦公和居室環境越來越崇尚舒適化和高檔化,中央空調的使用是集中表現之一。但中央空調換氣率較低,如果居室內有一個人帶有病菌,病菌因為密閉性強不但不能排出室外,反而會將隨著中央空調系統擴散到整個樓群,造成所有人群的不適。以國內常發生CO中毒為例,由于冬天門窗緊閉,瓦斯漏氣或煤的不完全燃燒而釋放出CO,造成人們吸入過量CO而缺氧死亡。

2.3 轉化

所謂轉化就是將污染物通過各種途徑,包括化學、物理、生物的方法轉化為對人體無害或低害的物質。

2.3.1 過濾、吸附

過濾就是通過所選過濾材料將部分顆粒物、煙霧、灰塵、細菌等污染物截流下來,減少對人體健康的危害程度。其中,濾材的選擇是關鍵,選取那些過濾面積較大,不易老化的材料應用于空氣凈化領域中使其成為一項更加成熟可靠的技術。吸附法是利用某些有吸附能力的物質吸附空氣中有害成分從而達到消除有害污染物的目的?；钚蕴孔鳛槲讲牧弦延杏凭玫臍v史,硅膠和分子篩吸附技術雖然應用時間不長,也被廣泛應用于空氣凈化,是目前去除室內揮發性有機物最常用的控制技術。但吸附技術只是污染物狀態的轉化,不能從根本上消除這些污染物。

2.3.2 催化凈化、臭氧凈化

納米級的二氧化鈦,在吸收陽光中的紫外線后,形成活性氧類的超氧化物,破壞病毒所寄居細胞的細胞膜,并捕捉、消除空氣中的浮游細菌。此外,納米級二氧化鈦光催化凈化還可以去除空氣中的氨和甲醛。臭氧凈化的原理是以普通空氣通過高壓電廠,使空氣中的氧電離,并迅速合成臭氧。但是,臭氧本身也是一種室內空氣的污染物,雖然克服了紫外線及一些常用化學消毒劑的不足之處,但是容易產生二次污染。

2.3.3 負離子凈化

空氣負離子之所以被人們稱之為“長壽素”或“空氣維生素”,是因為對人體的健康及生態的作用已經被國內外醫學實踐所證明,且隨著技術水平的提高,空氣負離子的作用已被認識得越來越清楚。經現代醫學研究證明,空氣負離子對人體各系統均有不同程度的修復作用。

(1)中樞神經系統?？諝庳撾x子可改善大腦皮質功能,使腦力活動效率提高,改善睡眠。

(2)植物神經系統?？諝庳撾x子可影響植物神經系統的應激功能,調整植物神經功能失調。

(3)呼吸系統。空氣負離子能促進排痰,暢通呼吸道,改善肺的通氣和換氣功能。

(4)心血管系統?？諝庳撾x子具有降壓、減慢心率,改善心肌營養狀況的功能。

(5)血液造血系統?？諝庳撾x子能減慢紅血球沉降速率,延長凝血時間,使周圍紅血球、白血球數量增加。

(6)免疫系統?？諝庳撾x子能活躍網狀內皮系統功能,使得血液中丙種球蛋白含量增高,從而提高肌體的免疫力。

(7)其他系統?？諝庳撾x子對人身體中的其他系統也有一定的效用,如促進胃液分泌,提高食欲,促進新陳代謝,抑制細菌等作用。

由此可見負離子與人體的各系統即人體的健康密切相連,所以努力創造一個富含負離子的環境,將會對人體健康產生明顯的促進作用。

2.3.4 生物凈化法、植物凈化法

生物法處理大氣污染物是一項新興技術,過濾器中的多孔填料表面覆蓋有生物膜,并與膜內的微生物相接觸而發生生化反應,從而使空氣中的污染物完全絳解為CO2和水。目前生物技術在室內空氣凈化中大量應用。植物凈化空氣,阻滯灰土,減弱噪音,給人們帶來愉悅感,用植物治理污染已引起世界各國科學家的高度重視。尤其是吊蘭,蘆薈等綠色植物因為可以吸附甲醛,因而越來越為人們所喜愛。

3 結語

美國環境保護總局指出室內空氣污染已經成為誘發肺癌的第二個主要因素,對于不吸煙者則是第一誘因。人體患病超過40%是由于室內空氣污染所致。癌癥這個名詞似乎離我們越來越近,而矛頭直指環境污染問題,重中之重則是室內空氣品質的下降。因此人們在日常生活中應加以注意,主要有以下4個方面。

(1)用無污染或低污染的材料取代高污染材料。采取集中供熱,電取暖和做飯,配備性能可靠的通風系統,可避免燃燒煙氣進入室內空氣環境。盡量不要在室內吸煙,減少被動吸煙。正確選址或使用透氣性差的建筑材料等都是減少室內污染源行之有效的辦法。

(2)對于已經存在的室內空氣污染源,應采用撤出室內、封閉或隔離等措施,防止散發的污染物進入室內環境。

(3)根據居室、廚房、衛生間的不同污染物選用具有不同功能的空氣凈化裝置,如空氣凈化器、排油煙機、臭氧消毒器等。

(4)推廣使用對人體和周邊環境無害的健康型、環保型、安全型綠色建筑材料,積極營造綠色建筑是逐步實現提供舒適又安全的室內環境的原則。

室內空氣污染的防治方法已經越來越多,主要的研究方向應該朝向多種凈化技術的融合發展,以便取長補短,同時充分利用納米、生物、等離子等新技術,并且,隨著法律法規的健全、人類有關知識的增多及環保意識的增強,我們將擁有一個更為健康、綠色的生活空間。

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