室內空氣質量評價方法及污染控制路徑思考

■韓振芳，劉 源，宋曉英

■1.河北北方學院理學院，河北 張家口 075000;2.張家口建設發展集團有限公司，河北 張家口 075000;3.張家口市建設工程質量檢測中心，河北 張家口 075000

1 室內空氣質量的評價方法

1.1 主觀評價

首先，室內空氣質量評價方法分為主觀評價與客觀評價。主觀評價就是利用人的感覺器官來對環境進行各種評價描述，它利用到了國際通用標準的主觀評價調查表格并結合個人背景資料進行全方位評價，這里主要將主觀評價歸納為四點:一是室內人員與來訪人員對室內空氣的接受度、二是對不良空氣質量的感受度、三是室內人員由于受空氣質量影響而出現的不良癥狀及癥狀的發生程度、四是根據對空氣質量的官方評價要求、咨詢以及仲裁等來綜合評定室內空氣質量評價并提出改善對策［1］。

對環境的主觀評價，其一就是人體感官能夠察覺出不良空氣的劣質程度和種類，然后依此來推斷出其中所含有的主要污染物是否與客觀評價相同，隨后就是對室內空氣品質的判斷。在美國，國家供暖制冷空調工程協會就根據室內空氣質量這一問題提出了ASHRAE62-89 標準，它主要強調室內來訪人員對室內空氣的不接受程度應該≤20%，借此依據來判斷室內空氣是否可以接受。世界衛生組織就這一問題給出的數據是室內人員如果由于空氣質量而表現出了高于20%的不良癥狀程度，就說明該室內空氣質量不合格，甚至室內人員已經患上了“建筑綜合癥”。

1.2 客觀評價

首先是對評價因子的選擇。評價因子能通過科學定量定性來全面的反映室內空氣綜合質量。比如說當室內空氣質量對人體健康傷害較大時，利用空氣質量評價就可以穩定檢測到室內污染的各種成分，在這其中，通風效果中所傳播的污染物是評價因子的最佳選擇。通常來說，室內空氣質量檢測中常出現的揮發性有機物質包括了氡、VOC、苯、細菌、一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等等，另外新裝修后的房屋中，甲醛也是不能忽視的一種最重要危害元素。

其次是根據室內人員密度以及活動強度來評價室內空氣品質。實際上它也是把評價因子考慮其中，它代表了人員活動中室內空氣的物理指標變化，包括溫度、濕度、風量、風速、照度和噪聲等等。在評價人員活動為室內空氣質量所帶來的影響這一環節時，要考慮評價指數，即空氣質量指數。在評價指數中就包括了分指數，分指數代表了室內空氣中有機物組合的評價指數，它能夠精確反映室內的空氣品質優劣，它的評價公式為:

評價指數的計算則要通過算數的疊加來形成輔導評價指數。假設算數平均指數為Q，就可以計算出各個分指數中的算數平均值應該為:

由分指數與平均分指數得到綜合指數為:

所以可以計算出算數疊加的指數P 為:

上述公式比較全面反映了室內空氣各污染物與平均污染水平之間的污染程度差異，根據它們也能判斷出室內空氣的主要污染物有哪些［2］。

2 室內空氣污染的控制路徑

2.1 物理吸附

物理吸附技術被普遍應用于目前的多種空氣凈化器當中，它應用到了活性炭的強能力來吸附室內空氣中最為重要的甲醛污染氣體。一般室內物理吸附技術多會用到帶有蜂窩狀的活性炭，它不但對有害物質吸附能力極強而且脫除效率也很高。其主要特點就是當被吸附污染物的分子與吸附劑外表相接觸后，污染物分子會在吸附劑的外表上自由移動。一旦吸附達到平衡后，污染物就會被脫除從而達到室內空氣凈化的效果。在活性炭中利用HNO3、H2O2等化學元素改良活性炭纖維表面的吸附活性，可以進一步優化它的吸附效果，其中H2O2對活性炭纖維的活性改良效果最好，經過改性后，物理吸附對甲醛的吸附效果也有所提高。

2.2 化學吸收

在室內空氣污染物中有一些是易溶于水的，所以利用溶劑吸收就可以在一定程度上減少污染物對室內空氣的危害。比如在溶劑中加入氧化劑與絡合劑，從而破壞污染物的化學分子結構，降低它們在室內空氣中的濃度。一般的化學吸收液中主要含有聚合物、有機含氮環合物、亞硫酸鹽等。比如就室內空氣中的主要污染物甲醛來說，就可以用含有NH3的銨鹽溶液與甲醛發生化學反應而生成六亞甲基四胺，以轉化甲醛的方法去除室內空氣污染。

2.3 氡氣污染的防治路徑

氡氣是建造房屋中應該考慮污染氣體，所以首先在房屋建設選址方面就應該盡量避免在有氡氣擴散可能的地質環境上進行地基選址。這也是防止室內出現氡氣污染的最直接方法。從室內設計上來說，針對氡氣污染的防治路徑主要有以下幾個。

第一，在建造房屋時，有必要在地基與房屋之間鋪設隔離層，這樣能夠減少地下所釋放的氡氣進入房屋。

第二，考慮到氡氣子體帶有荷電，用物理吸附方法將它們黏附于氣體活性炭表面，減少它們在室內的暴露程度。

第三，可以通過設計擴散屏障或涂敷封閉劑的方法針對氡采取釋放性能測試。用塑料作為屏障進行覆蓋隔離，測試氡的釋放率。經過測試表明氡的貯存時間越長，塑料的屏障效果就越低，而采用聚乙烯板可以有效控制隔離氡。通過對比研究表明，環氧樹脂涂料所制成的封閉劑在減少氡氣進入時也很有效，如果建筑結構封閉性好，那么氡氣將完全無法進入房屋，但是如果存在縫隙，就應該采用環氧樹脂涂料封閉劑來減少氡的進入［3］。

表1 房屋內密封劑對氡釋放消減率的對比示意表

2.4 組合技術

因為活性炭吸附具有有限的使用期限以及平衡性，需要定期對活性炭進行更換，并且對于一些小分子VOCs 等物質，活性炭具有相對比較低的吸附能力，但是例如VOCs 這部分小分子會給人們的身心健康帶來極大影響以及危害。因此，需要利用一定的組合技術，結合應用光催化氧化技術和活性炭技術，來達到凈化室內空氣的目的，增加室內空氣的品質。在利用活性炭具有的吸附性能降低VOCs 濃度以后，在適合濃度水平的基礎上，利用光催化技術來把剩下的分子進行氧化，從而增加氧化催化的效率，活性炭也可以適當的吸附殘留的物質，保證可以進一步來達到氧化催化的目的，促使可以徹底進行凈化。此外，因為已經經過活性炭吸附物質會在光催化作用下出現一定氧化反應，促使在光催化氧化的基礎上，活性炭吸附能力得到再生，從而去除表面污染物，在一定程度上增加了使用期限。現階段，這種組合凈化室內控制污染物的方式還是處于研究和探索階段，結合臭氧和光催化氧化技術，能夠使得臭氧設備形成的臭氧進入到光催化設備中，一起來除臭，分解有機物以及滅菌的作用，具有一定高效凈化的方式，同時也是未來研究的主要重點和發展方向。

3 總結

總而言之，由于社會工業化以及經濟的迅速發展，不斷提高城市化發展水平，很大程度上改變了人們生活形式，對于室內裝修的要求越來越嚴格，開始大量使用建筑材料，也逐漸設計一定的集中通風系統和密閉空間，突出了室內空氣品質的危害，使得人們容易出現過敏反應，因此，需要重視室內空氣品質，提出合理的解決策略。本文簡要介紹了室內空氣質量評價的主觀與客觀方法，并通過幾種路徑講解了室內污染物的防治控制路徑，主要包括物理吸附、化學吸附、組合技術以及氡氣污染的防治路徑。

［1］袁麗麗，劉斌.不同通風方式下室內空氣質量的研究［J］.暖通空調，2010，40(1):1-3，41.

［2］李景廣.我國建筑室內空氣質量標準體系建設［J］.暖通空調，2013(12):68-73.