青島市新裝修住宅室內空氣質量分析與評價

張巖松 ,馬國鋒 ,付洪杰,張亞夫 ,王 敬,呂艷梅,周貝貝

(青島大學化學化工與環境學院,山東青島266071)

1 引言

隨著我國經濟社會的發展,近年來居室裝修亦得到迅速的發展,人們的家居裝修越來越追求豪華和美觀。大量易揮發出甲醛、苯及其同系物的各種家具、建筑裝飾材料進入室內,室內污染物的種類和濃度比以往明顯增加,嚴重影響室內居民的身體健康。

由于青島地處東部沿海,空氣濕度大,勢必會加劇家具裝修材料內有機污染物的擴散。本研究擬通過青島市新裝修住宅室內空氣的檢測、分析與評價,揭示青島市新裝修住宅室內空氣質量狀況,研究結果有助于深入理解室內空氣污染物的來源、分布及原因,為防治青島市室內空氣污染,建設“健康”的“人居環境”提供科學依據。

2 材料與方法

2.1 樣點的選擇與分布

選擇青島市不同區市具有代表性的新裝修住宅305戶作為檢測對象,其中市南區46戶,市北區48戶,四方區 45戶,李滄區33戶,嶗山區51戶,城陽區31戶,黃島區 18戶,即墨市17戶,膠州市16戶。按住戶居室的不同功能分別在臥室、兒童臥室、客廳布點檢測。各檢測點設在居室的中間位置,避開窗戶和門的空氣對流位置,離墻壁距離大于0.5m,采樣高度為0.8～1.2m。

2.2 監測內容與方法

檢測前關閉所有門窗12h,檢測的主要目標污染物是甲醛、苯、甲苯、二甲苯和TVOC。檢測過程中室內無人吸煙且沒有爐灶燃料的燃燒。采用GB/T18204.26-2000《公共場所衛生標準檢驗方法》規定的酚試劑分光光度法測定甲醛濃度;采用氣相色譜法測定苯、甲苯和二甲苯的濃度;采用ISO 16017-1規定的熱解吸/毛細管氣相色譜法測定TVOC的濃度。

2.3 評價標準和方法

評價標準選擇GB/T 18883-2002《室內空氣質量標準》規定的污染物的濃度標準。評價方法采用上海醫科大學姚志麟教授推行的兼顧最高分指數和平均分指數的指數方法。該方法避免了由于某項指數大大高于平均分指數時而導致評價結果不可靠的可能性,對室內外空氣質量的評價都適用[3]。該方法的數學表達式為：

式中,I為空氣質量指數,Ci為第i種污染物濃度,Si為第i種污染物的評價標準值,n為污染物個數。室內空氣質量等級按綜合質量指數可分為5級,由此可判斷出室內空氣質量的等級,見表1。

表1 室內空氣質量等級劃分表

3 青島市室內空氣污染狀況分析

為了客觀準確的反映出青島室內空氣質量好壞,論文從地域性、季節性和不同功能房3個層面對青島市室內主要污染因子數據進行處理分析,初步得出影響青島市室內空氣質量的主要污染物及分布狀況。

3.1 不同區、市室內空氣污染狀況

通過對青島市不同地區的室內空氣監測數據進行統計,得出青島市不同地區甲醛、苯、TVOC的超標率情況,見圖1。

圖1 青島市不同地區污染物超標率

從圖1可以看出,青島市黃島、即墨、膠州這些縣級市區中3種污染物總體超標率要低于青島市內4區(包括市南區、市北區、四方區和李滄區);而市南區的超標率又低于市北區、四方區、李滄區。這主要是因為即墨、黃島等縣級市區經濟相對不發達,住宅裝修裝飾較簡單,所以超標率低于市內4區。市內4區中,市南區經濟最發達,人民生活水平高,對于裝修的認知水平也比高,能更多的選用符合國家標準的建筑、裝修材料,故污染物超標率比其它3個市區低。所以,室內空氣污染最嚴重的主要集中在經濟相對較發達,室外空氣質量較差,環境意識相對較低的一些老城區。除了經濟發達情況和人的環境意識以外,室外空氣也會影響室內空氣質量狀況。

3.2 不同季節室內空氣污染狀況

通過對5種污染物的分季節統計,得出青島市不同季節5種污染物的超標率情況,見表2。

表2 不同季節5種污染物的超標率

如表 2所示,青島市室內空氣污染以甲醛、TVOC為主,污染物有明顯的季節性特征。例如,夏秋季節甲醛、TVOC的超標率均達到55%以上,約高出冬春季的2～5倍。夏季甲醛超標率高達到66.7%,約為冬季甲醛超標率的5倍。而TVOC的超標率情況,夏季明顯偏大,春秋冬相差不大。甲醛是水溶性的物質,其超標率隨四季空氣濕度不同而變化明顯,同時溫度對甲醛的擴散也有重要影響,所以夏季高溫高濕時室內空氣甲醛污染明顯加重[9]。TVOC則是受溫度影響比較大,所以夏季超標率明顯偏高。

3.3 不同功能房室內空氣質量狀況分析

通過對夏季臥室、客廳和兒童房中5種污染物的超標率進行統計,得到青島市不同功能房污染物超標情況,見圖2。

圖2 青島市夏季不同功能房污染物超標率

從圖2中可以看出,不同功能房中仍然以甲醛和TVOC的超標率最高,可以達到40%～60%。其中甲醛濃度又以兒童房超標最為嚴重,其次為客廳,最后是臥室。導致這一情況的原因可能有以下幾點。

(1)兒童房間更注意保溫,密封性更好、空氣流動性更差。

(2)兒童房間為適合兒童特殊性更注意墻壁裝飾,如使用彩色涂料、粘貼壁紙等污染物含量較高的裝飾材料[8]。

(3)兒童房間家具類、服飾類物品較多。

TVOC的超標情況以客廳最為嚴重,像沙發、地毯、木質桌椅等家具主要集中于客廳,其表面油漆涂料、粘合劑等會散發出大量的TVOC,導致其含量超標。另外,青島地區住宅大都是廚房和客廳連在一起,而廚房內烹調等活動可以釋放大量的有機物,使得客廳中TVOC的濃度要高于其他2種功能房[4]。

3.4 青島市與其他城市的比較

通過以上分析可知,青島市室內空氣污染物以甲醛和TVOC的超標率最嚴重,兩者的夏季超標率分別為 66.7%和 78.2%,這與沈陽[2]、北京[5]、上海[6]、廣州[7]調查結果基本一致。與其他4城市相比,青島市室內空氣污染的特點主要體現在,TVOC的超標率大于甲醛,其他各城市是甲醛的超標率較高。另外,青島市甲醛和甲苯的平均濃度分別為0.127m g/m3和 0.064m g/m3,比沈陽、北京 、上海、廣州4城市較低。其他四城市分別為：0.38mg/m3和0.10m g/m3,0.199m g/m3和0.189mg/m3等。總體而言,青島市的室內空氣質量狀況與全國其他大城市并無太大差距,甚至還處于稍好的情況。

3.5 青島市室內空氣質量綜合評價

鑒于室內污染物的相互作用可能會對室內空氣污染產生更強或更弱的作用,且單個因子不能全面的對室內污染狀況作出評價,下面采用綜合評價法對室內空氣質量做簡單分析。本研究計算了整個青島市的5種污染物濃度的平均值,再分別除以各自的標準值得到了各自的無量綱值,計算得到了空氣質量綜合指數,見表3。

表3 青島市室內空氣質量綜合指數

從表中可以看出,青島市室內空氣質量綜合指數為1.046,因此,青島市新裝修住宅室內空氣質量總體上屬于輕污染狀況。另外,通過統計分析發現,在所監測的305戶住宅中,夏季甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC 5種污染物全都符合GB/T 18883-2002《室內空氣質量標準》的為9.7%,即使在室內空氣質量最好的冬季,5種污染物全都符合衛生標準的也僅占了46.2%。所以,青島市室內空氣質量狀況不容忽視。

4 結語

青島市新裝修住宅室內空氣質量總體上屬于輕污染狀況,空氣污染以甲醛和總揮發性有機物(TVOC)為主,與其他城市相比并無太大差距,甚至還處于稍好的情況。從主要污染物的分布來看,室內空氣污染最嚴重的主要集中在一些老城區,夏秋季污染物的超標率高出冬春季2～5倍,兒童房甲醛污染嚴重,客廳則以TVOC污染為主。鑒于青島市的室內空氣質量狀況,提出以下幾點建議。

(1)盡量選擇夏季裝修。青島夏季高溫高濕的氣候利于污染物擴散。

(2)條件允許可以配備吸濕器。降低夏季室內空氣濕度可以減少甲醛污染。

(3)兒童房內不宜做過多的墻面裝飾和家具的擺放。裝修時,最好將廚房和客廳隔開。另外,注意室內通風,尤其在夏季污染物超標率嚴重時每天應保證一定的通風時間。

[1]季增寶,侯娟娟,鄭曉靚.裝修后居室內空氣質量狀況調查[J].環保科技,2009,15(1)：46～48.

[2]蔡春麗.裝飾材料中危險化合物對室內空氣污染的調查[D].大連：大連理工大學,2008.

[3]陳秋玉.室內空氣質量綜合評價方法的比較研究[D].上海：復旦大學,2004.

[4]田園春,孫亞兵,馮景偉,等.南京市居室內SO2、HCHO、TVOC污染的研究[J].環境科學學報,2007,27(2)：190～191.

[5]王 靖,陳 愨,張一婷.北京市住宅室內空氣中TVOC污染現狀分析[J].中國環境管理干部學院學報,2009,19(3)：74～75.

[6]郝俊紅.中國四城市住宅室內空氣品質調查及控制標準研究[D].長沙：湖南大學,2004.

[7]蘇志鋒.室內空氣質量及其參數相關研究——以廣州市為例[D].廣州：中山大學,2007.

[8]中國室內裝飾協會室內環境監測中心,中國標準出版社第二編輯室.室內環境質量及檢測標準匯編[R].北京：中國標準出版社,2003.

[9]鐘樂璇,張 晉.室內不同條件與甲醛TVOC污染關系分析[J].環境科學與技術,2007,30(6)：42～44.