室內環境污染的危害及防治對策

錢建波 崔曉龍

錢建波

技術總監，室內環境控制專家，參與了浙江省建筑節能科研專項“信息機房空調系統應用熱管式排熱裝置技術研究”、浙江省創新團隊項目“建筑節能技術創新團隊”。獲2011年浙江省科學技術獎二等獎（“大型公共建筑分項計量與節能管理系統”）。

崔曉龍

從事室內環境治理工作三年，治理面積超過10萬平方米，主導參加過杭州G20、烏鎮互聯網大會、中國老齡辦百座向陽城等重大項目的治理。專研室內空氣污染治理及解決方案。

近幾年隨著我國住房制度的改革和人民群眾生活水平的不斷提高， 住宅室內裝飾裝修已經成為人們改善生活條件、提高生活質量的重要組成部分。同時， 由于裝飾裝修引發的有關問題也相繼產生。室內空氣質量的優劣，直接關系到人民群眾的身心健康。

國內外大量調查資料都證實了這一令人不安的事實：室內空氣污染程度往往比室外還高，繼“煤煙型” “光化學煙霧型”污染后，現代人正進入以“室內空氣污染”為標志的第三污染時期。

現代人平均有90%的時間生活和工作在室內，60%以上的時間在家里。而經常在室內并受到室內空氣污染的主要是兒童、孕婦、老人和慢性病人。兒童比成年人更容易受到室內空氣污染的危害，因為兒童的身體正在成長中，呼吸量按體重比成人高50%，而且兒童生活在室內的時間長達80 %以上。

室內空氣污染嚴重影響人們的生活質量和身體健康，與室內空氣污染有直接關系的各種疾病給患者本人、家庭造成痛苦和負擔。所以室內空氣質量不僅是環境專家們研究的焦點，也已經成為社會普遍關注的熱點。

室內環境的污染源及污染類型

一、室內環境的污染源

于健康有害的室內空氣已經引起全球人口發病率和死亡率的增加。來自世界銀行的研究資料表明：我國目前每年由于室內空氣污染造成的損失，如果按支付意愿價值估計約106億美元。據國際有關組織調查統計，世界上30%的新建和重修的建筑物中所發現的有害于健康的污染，已被列入對公眾健康危害最大的五種環境因素之一。室內環境污染物主要來源不外乎 ： 建筑材料、裝修材料、室外污染物、 燃燒產物和人的活動。具體有以下幾個方面 ：

（1）室內裝飾材料及家具的污染。這是造成室內空氣污染的主要因素。油漆、膠合板、刨花板、泡沫填料、內墻涂料、 塑料貼面等物品均會揮發甲醛、苯、氯仿等有毒氣體，且具有相當的致癌性。

（2）無機建筑材料的污染。建筑施工中， 為改變混凝土性能而加入的化學物質（北方冬季施工加入的防凍劑就滲出有毒氣體——氨）。 由地下土壤與建筑物墻體材料和裝修石材、地磚、瓷磚中的放射性物質釋放的氡氣污染。氡是一種無色無味的天然放射性氣體， 對人體危害極大。

（3）室外污染物的污染。室外大氣的嚴重污染和生態環境的破壞使人們的生存環境惡化，加劇了室內空氣的污染。

（4）燃燒產物造成室內空氣污染。做飯與吸煙的燃燒產物是室內的主要污染源，廚房中的油煙和香煙中的煙霧成分極其復雜，目前已經分析出300多種不同的物質，其中氣態物質占90%，許多物質具有致癌性。

（5）人體自身的新陳代謝及各種生活廢物的揮發成分也是造成室內空氣污染的一個原因。人在室內活動，除人體本身通過呼吸道、皮膚、汗腺可排出大量污染物外，其他日常生活，如化妝、洗滌、滅蟲等也會造成空氣污染。因此房間內人數過多時，會使人疲倦、頭昏。另外，人在室內活動時會增加室內的溫度，促使細菌、病毒等微生物大量繁殖，特別是在一些中小學校里，情況會更嚴重。

二、污染類型

從污染屬性來看，室內環境污染可以分為三大類：

（1）物理性污染，如噪聲、電磁波、電離輻射。

（2）化學性污染，如二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、氨、甲醛、苯及其他揮發性有機物（TVOC）等。

（3）生物性污染，各種病原菌及寄生蟲等。

在這些污染中，有的來自外界環境和人們的生活起居過程，如各種病原菌、可吸入顆粒物（是多種有害物質的載體）、二氧化碳、一氧化碳等。有的來自建筑材料、裝修材料、家具和日用化學品，如氨、甲醛、苯、總揮發性有機物、γ射線和氡等，這些污染多數是人為產生的，其中尤以化學性污染最為突出。

常見污染物及危害

近年來，國內外對室內環境污染進行了大量研究，已經檢測到的有害物質達數百種，常見的也有10種以上。其中絕大多數為有機分子，還有氨、氡氣等。非放射性污染主要來源于各種人造板材、油漆、涂料等化學建材類產品，這些材料會在常溫下釋放出許多揮發性有毒有害物質，從而造成空氣污染。放射性污染（氡）主要來自無機建筑裝修材料，還與工程地點的地質情況有關。

一、甲醛

甲醛是無色、具有強烈氣味的刺激性氣體，略重于空氣。甲醛易溶于水，其35%～40%的水溶液通稱福爾馬林。甲醛是一種揮發性有機化合物，污染源很多，污染濃度也較高，是室內環境的主要污染物之一。

甲醛是原漿毒物，能與蛋白質結合。吸入高濃度甲醛后，會出現呼吸道的嚴重刺激和水腫、眼刺痛、頭痛，也可發生支氣管哮喘。酚醛樹脂也是重要致敏原，人體衣服有致敏污染物時，可引起全身致敏，皮膚直接接觸甲醛，可引起皮炎、色斑、壞死。經常吸入少量甲醛能引起慢性中毒，出現黏膜充血皮膚刺激癥、過敏性皮炎、指甲角化和脆弱、甲床指端疼痛等。全身癥狀有頭痛、乏力、胃納差、心悸、失眠、體重減輕以及植物神經紊亂等。

甲醛對人體的健康影響最敏感的是嗅覺和刺激。室內空氣中如果甲醛類含量過高，對眼睛和皮膚都有刺激作用。據研究，甲醛濃度達0.1PPm時，可引起咽部和上呼吸道的損傷，而濃度達到0.25PPm時，氣喘病人和兒童會感到呼吸困難。若長期接觸，則會使人感到全身不適、頭痛、眩暈、惡心，甚至可引起鼻癌。

二、苯

苯是一種無色、具有特殊芳香氣味的液體，沸點為80.1℃，能與醇、醚、丙酮和四氯化碳互溶，微溶于水。苯的嗅閾值為4.8～15.0mg/m3。甲苯、二甲苯屬于苯的同系物，都是煤焦油分餾或石油的裂解產物。目前室內裝飾中多用甲苯代替純苯作各種涂料、膠粘劑和防水材料的溶劑或稀釋劑。

苯具有易揮發、易燃、蒸氣有爆炸性的特點。人在短時間內吸入高濃度的甲苯、二甲苯時，可出現中樞神經系統麻醉，輕者有頭暈、頭痛、惡心、胸悶、乏力、意識模糊等現象，嚴重者可致昏迷以至呼吸循環衰竭而死亡。

如果長期接觸一定濃度的甲苯、二甲苯會引起慢性中毒，可出現頭痛、失眠、精神萎靡、記憶力減退等神經衰弱癥。苯化合物已經被世界衛生組織確定為強致癌物質。

慢性苯中毒主要表現為苯對皮膚、眼睛和上呼吸道的刺激作用。經常接觸苯，皮膚可因脫脂而變干燥、脫屑，有的出現過敏性溫疹。醫學發現，有些患過敏性皮炎、喉頭水腫、支氣管類及血小板下降等病癥的患者，其患病的原因均與房間裝修時室內有害氣體超標有關，專家們稱之為化學物質過敏癥。

長期吸入苯能導致再生障礙性貧血。初期時，齒齦和鼻黏膜處有類似壞血病的出血癥，并出現神經衰弱癥狀，表現為頭昏、失眠、乏力、記憶力減退，思維及判斷能力降低等癥狀。以后出現白細胞減少和血小板減少，嚴重時可使骨髓造血機能發生障得，導致再生障礙性貧血。若造血功能完全被破壞，可發生致命的顆粒性白細胞消失癥，并可引起白血病。

據勞動衛生學資料表明，在長期接觸苯系混合物的工人中，再生障礙性貧血罹患率較高。女性對苯及其同系物危害比男性敏感，甲苯、二甲苯對生殖功能亦有一定影響。

三、氡氣

氡是一種放射性的惰性氣體，無色無味。氡氣在水泥沙石磚塊中形成后，一部分會跑到空氣中，從而會被人吸入體內，在人體內形成照射。一般說來，鈾、釷、鐳在自然界中含量很微少，萬分之幾的含量即算是礦了，但比較而言，花崗巖、鋁礬土、煤矸石、粉煤灰等含量較高些。氡的α射線會致癌，WHO認定的19種致癌因素中，氡為其中之一，僅次于吸煙。

氡對人體的損害是造成癌癥的原因之一，有資料稱，氡子體造成的肺癌占肺癌病人總人數的25%左右。氡及其子體作為引起人類某些癌變的原因，雖然不能說它是造咸癌癥特別是肺癌的唯一因素，但可以說它是造成癌癥的主要因素之一，且具有相當的致癌性。

四、氨

氨氣可通過皮膚及呼吸道引起中毒，長時間接觸低濃度氨，可引起喉炎、聲音嘶啞，重者可發生喉頭水腫、喉痙攣并引起窒息，也可出現呼吸困難、肺水腫、昏迷和體克。

五、總揮發性有機化合物（TVOC）

總揮發性有機化合物，從廣義上說，任何液體或固體在常溫常壓下自然揮發出來的有機化合物就應是總揮發性有機化合物（TVOC）。

TVOC在室內空氣中作為異類污染物，是極其復雜的，而且新的種類不斷被合成。由于它們單獨的濃度低，但種類多，一般不予以逐個分別表示，以TVOC表示其總量。

TVOC中除醛類以外，常見的還有苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、萘、二異氰酸酯類等，主要都來源于各種涂料、黏合劑及各種人造材料等。

研究表明，TVOC可有臭味，表現出毒性、刺激性，而且有些化合物具有基因毒性。TVOC能引起機體免疫水平失調，影響中樞神經系統功能，出現頭暈、頭痛、嗜睡、無力、胸悶等自覺癥狀，還可能影響消化系統，出現食欲不振、惡心等，嚴重時甚至可損傷肝臟和造血系統，出現變態反應等。

室內環境污染的防治

一、污染源的控制

必須控制污染源，才能減少污染物的釋放。

1.防治放射性氡氣污染

（1）建筑工程應避開氡異常的地質環境 。

（2）采取處理措施減少地質、土壤環境產生的氡 。

（3）控制建筑材料和裝修材料的放射性比活度。

2.防治甲醛的污染

（1） 改革生產工藝過程，減少甲醛的使用量，使產品中的甲醛含量降低 。

（2）木材類產品先放置在特制的烘烤室內，予以40℃烘烤加速甲醛的釋放后，再投入市場。

3.防治氨污染

在建筑工程中，所使用的阻燃劑、混凝土外加劑， 嚴禁含有氨水、尿素、硝銨等可揮發氨氣的成分， 以避免工程交付使用后墻體釋放出氨氣。

4.防治苯及TVOC的污染

（1）工程中應采用符合國家標準的和污染少的裝修材料，這是降低室內空氣中苯含量的根本措施。比如選用符合環境指標要求的涂料和膠粘劑，選用無污染或者少污染的水性材料，同時注意對膠粘劑的選擇。

（2）施工工藝的選擇。在油漆和做防水時， 施工工藝不規范，可使得室內空氣中苯含量大大增高。有居民反映，一家裝修，全樓都是氣味，這種空氣中的高濃度苯十分危險，不但使人中毒，還很容易發生爆炸和火災。

二、加強通風換氣

電視機的普及，使千千萬萬人在電視機旁度過整個晚上的時光；空調的普遍使用，要求建筑結構有良好的密封性能，以達到節能的目的，致使多數家庭減少了開窗換氣的次數，使室內空氣污染加劇。

新建筑材料的推廣應用由裝修而引入的化學污染物成分越來越復雜。 在這種情況下，如果自然通風換氣不夠，將會導致長期工作和生活在不良環境下的人們出現不適感，癥狀最多的是頭痛、胸悶、易疲勞、煩躁、皮膚過敏反應。

世界衛生組織將這種現象稱為致病建筑綜合征。消除室內空氣污染，最有效的方式是通風換氣，在室外空氣好的時候打開窗戶通風，有利于室內有害氣體散發和排出。對于依賴空調系統的密閉空間，必須改善空調系統，保證新風量與換氣量。

三、近年除甲醛的幾種方法

近年來，伴隨著人們對甲醛危害的廣泛認知，五花八門的除甲醛產品層出不窮，讓人眼花繚亂。專家表示，市場上的除甲醛產品一般分為封閉包裹類、中和反應類（尿素和氯化銨）、氧化還原類（臭氧、二氧化氯）、催化分解類（光觸媒、生物酶）。每種效果都不一樣，應慎選。

（1）封閉包裹類：也稱為：甲醛封閉劑。封閉是不可能做到完全的，總會有螺絲孔、釘子孔，而且時間久了，還會有磨損和小裂縫。這時候，甲醛仍然會源源不斷地釋放。晚上關門窗睡覺8小時，或者冬天整天門窗緊閉的時候，后果可想而知。所以不推薦。

（2）中和反應類（尿素和氯化銨）：和甲醛的反應很快，而且會明顯地釋放熱量。用這個方法治理甲醛的問題在于：氨氣本身就是一種空氣污染，尿素化肥的氣味和廁所小便池的氣味就是氨，你肯定不想家里有這種氣味。

我們前面說過，甲醛最大的來源是板材里面的劣質膠水，銨離子和板材釋放出來的甲醛反應很快，幾分鐘到幾小時，這些銨離子就反應完了，但板材中會一直源源不斷地釋放甲醛，直到那些劣質膠水基本分解完為止，這個過程可以持續好多年，用戶不可能隔三差五去處理。

（3）氧化還原類：鎖、螺絲、門把手等都屬于金屬。甲醛治理公司在施工之前都會將這些金屬件覆蓋包裹起來。使用這種治理方法時，你可以聞到明顯的酸味，那是因為甲醛被氧化成了甲酸，或許還有很明顯的漂白粉的味道，那就是二氧化氯或者次氯酸根的味道。強氧化劑也面臨銨離子的另一個問題：一次性的治理，解決不了甲醛源源不斷的釋放。

以上方法都面臨著反應完畢后，甲醛接著釋放，導致室內甲醛濃度反彈。

（4）催化分解類：催化劑最大的特點就是——不會隨著化學反應的進行而消耗或減少。但是如果不能獲得太陽光照，就不能正常發揮其功效。

光觸媒必須在紫外線的照射下才能發揮作用。如果不能獲得太陽光照，若想激活光觸媒，則必須另外加上紫外燈。紫外燈的選擇應該是波長在254nm或者365nm 的效果比較好，至于在自然光和日光燈等微弱光源甚至是無光的條件下，光觸媒則不能正常發揮其功效。

伴隨著整個行業的發展，室內空氣凈化治理產品也經歷了不斷更新換代的過程。

現在市面上出現了新的室內空氣凈化治理產品，人們俗稱“生物酶。”

生物酶與光觸媒最大的差別在于：

（1）無需光源，在不通風及沒有光的地下室也能繼續催化分解，效果非常顯著。

（2）通過植物提取可以與甲醛發生反應的天然高分子化合物，利用植物消納甲醛的原理，用除醛活性因子催化有害異味分子迅速發生聚合分解催化反應，改變原有異味分子結構使之變成無害、無味的分子。

（3）它能與有毒異味分子迅速發生聚合、取代、置換和分解等化學反應，改變原有異味分子結構，使之變成無毒、無味的分子。反應物和生成物均無毒、無害，更不會造成二次污染。

（4）利用MANNICH反應機理添加生物分解酶催化劑去除甲醛，與甲醛反應的產物安全、無毒無害、無腐蝕、無雜質殘留、不引起二次污染。

甲醛的釋放周期是3～15年。通風換氣對凈化室內空氣中的甲醛是比較迅速有效的，但都只能治標而不能治本。光觸媒對凈化室內空氣中的甲醛都受到擴散控制，因而有一定凈化效果，但作用較緩慢，需要5～7天，質保期短（5年），而且必須在紫外線的照射下才能發揮作用。生物酶對凈化室內中甲醛效果非常顯著，無需光源，在不通風及沒有光的地下室也能繼續催化分解。而且是純植物提取，無毒無害、無腐蝕、無雜質殘留、不引起二次污染，凈化徹底不反彈。

所以生物酶是凈化室內空氣中甲醛最環保、最經濟有效的一種凈化技術，因此凈化室內空氣中的甲醛應該以生物酶凈化為主，空氣凈化器為輔，綜合應用。