人与室内空气环境_室内空气环境
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人与室内空气环境
张凡
(福建信息职业技术学院福州350019)
摘要:对有关室内空气环境的污染问题作了初步的探讨,其中包括室内空气环境的化学污染物来源、产生方式,就室内常见空气污染物对人体的危害做了一定的分析,并阐述了污染物的有效去除方法和保护措施。
关键词: 室内空气污染;化学污染物 ;室内环保
中图分类号:x 799.3文献标识码:B
室内环境是人们接触最频繁、最密切的外环境之一。人们约有80%以上的时间是在室内度过的,因此室内空气质量的优劣将直接影响到每个人的健康。继“煤烟型”和“光化学烟雾型”污染后,现代人正进入以“室内空气污染”为标志的第三次污染时期,室内空气污染问题已经成为许多国家极为关注的环境问题之一。据美国环保总局对各种建筑物室内空气连续5年监测结果表明,迄今已在室内空气中发现有数千种化学物质,其中某些有毒化学物质含量比室外绿化区多20倍。室内空气污染的严重程度是室外空气的2-3倍,在某些情况下,甚至可达100多倍。越来越多的研究表明,室内污染物种类逐步增多,其中化学物污染尤为严重,污染物来源广,对人体的健康已造成威胁。随着人们生活水平的提高,通风空调系统、新型建筑及装饰材料、家具、办公设备和家用电器等大量进入人们的日常工作和生活中,这是形成室内空气污染最重要的“隐形杀手”。室内空气污染危害人体健康,防治污染刻不容缓。因此,研究室内空气质量的问题就显得极为重要和紧迫。室内空气化学污染的来源
室内空气污染主要是人为污染,其中又以化学性污染最为突出。尽管化学污染物各自的浓度较低,但多种污染物共同存在于室内,长时间联合作用于人体,涉及面广,接触人多,包括老弱病幼等敏感人群,并可通过呼吸道、消化道、皮肤等途径进入人机体,其健康危害不容忽视。随着科学技术的发展,越来越多的科技产品进入了写字楼、家庭、商场。人们为了使室内环境更加美观舒适,生活更加丰富多彩,也就更加注重建筑物内部的装璜艺术,由于大量的室内装修、装饰材料是由化学物构成的,由此产生的化学污染就不可避免。
1.1建筑物构件与建材产生的污染
现代化的建筑物构件、装饰材料、生活用品或设施对室内空气环境都有一定的影响。在建筑物构件中,有的房基地的地层中含有某些可逸出或挥发性有害物质,这些有害物可通过地基的缝隙逸入室内,如氡及其子体。有些建筑物在施工中因添加防冻液而造成氨气污染。有些建筑材料本身含有放射性物质,能释放有害物质的建筑物构件包括墙壁嵌板、压制木料、各类保温材料、地面贴砖、石料、油漆、胶合剂、防漏材料、釉料和绝缘物质等。建筑中的222石材、瓷砖、砖、混凝土等建筑材料可产生无色无味的放射性气体Rn,建筑物地下室和第一层内氡的浓度较室外高2-10 倍。这些物质长期不断地向室内散发出有机雾粒,污染室内空气。有些污染物还能长期地粘附或积累在粗糙表面或呆滞区缓缓释放。
现代室内装饰材料,例如,胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材,由于目前生产装饰板使用的胶黏剂以脲醛树脂为主,板材中残留的和未参与反应的甲醛会向周围环境释放,这是形成室内甲醛污染的重要来源;一些厂家为了追求高额利润,制造的家具使用不合格的人造板材,在粘接贴面材料时再使用劣质胶水,结果顾客等于买了一个小型废气排放站,并出现了等你装修好,家人就病倒的“怪”现象。其他各类装饰材料,例如贴面布、贴纸、化纤地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等含有不能被空气更新的甲醛而散发在室内。1
大量的电线表层为美观和防腐涂有绝缘漆、油漆、涂料、粘合剂、腻子等不仅含有甲醛,还含有苯及苯的同系物、多环芳烃、一氯乙烷、三氯乙烷、四氯化碳、臭氧等,以及重金属如铅、钡、铬、镍和镉等有毒元素,这些都是污染室内空气的重要来源。
1.2人们的生活与化学用品产生的污染
人们的生活与活动离不开各种化学物品,如塑料制品、皮革沙发及家具、建筑和装饰材料、办公用品等,这些都含有挥发性有机物。挥发性有机物(VOCs)是一类重要的室内空气污染物。目前已鉴定出500多种,其中有20多种为致癌物或致突变物。VOCs中除醛类外,常见的还有苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、萘、二异氰酸酯类等。主要都来源于使用各种家用化学品、家具、建筑材料、装饰材料等及各种溶剂、粘合剂等化工产品。例如某些人造革沙发能释放出二异氰酸甲苯酯(TDI)。办公环境中使用的设备可以放出大量的有毒污染物,其中包括复印机(放出臭氧、炭、无炭复印纸复印机的挥发物)、摄像设备(放出醋酸)、图像机(放出丙烯酸酯)等。
研究表明,人体在代谢过程中通过呼吸道、皮肤汗腺等途径会排出大量的污染物,其中,仅人体呼吸道呼出的废气中.至少有20多种有毒物质,例如,二甲胺((CH3)2NH2)、硫化氢H2S、甲醇(CH30H)、丙酮(CH3COCH3)、酚、氮氧化物、甲苯(C7H8)、甲氧酚(Ar—OCH3)等。
室内卫生间也是主要污染区.人体及各种宠物的肠道排泄物和洗涤水中的有机物,经过微生物的作用会产生H2S、硫醇(RSH)、乙胺(CH3CH2NH2)、吲哚等,这些臭气的释放,不仅会刺激人体的感官,还会引起呕吐和食欲降低,而且带有毒性.H2S在空气中的含量一旦达到0.03-0.04mg/L,人就会感到刺鼻、窒息、流泪等引起眼睛和呼吸道症状,当其含量达到0.05-O.07mg/L,还会引起急性或慢性结膜炎。
厨房煤气燃烧所散发的有害气体也令人惊讶,尤其是煤气不完全燃烧时,假如室内通风不畅,空气中 CO和氮的氧化物含量就会增多。人们在烹调过程中炸、炒食物时,油脂加热到高温.会产生丙烯醛等其它脂肪氧化物及油烟,油烟中也含有大量的对人体有害的有毒成份。
此外,由于建筑物的密闭性,如果通风极差,就会使室内小气候更加稳定,温度更适宜,湿度更湿润,这种密闭、潮湿的温室环境很容易产生尘螨、真菌等生物性变态反应源,还能促使生物有机物在微生物作用下产生很多有害气体,例如常见的有CO2、NH3、H2S。2 室内空气环境污染对人体的危害
吸入空气是接触环境污染物的主要途径,人的一生有80%以上的时间生活、工作在室内,由于室内各种污染物的不断产生,将会造成室内空气的质量恶化,随之导致一系列病态综合症的发生,尤其是儿童最容易受到室内空气污染的影响,孕妇、老人、慢性病人也深受其害。如果室内空气污染严重,将对人体产生很大的危害。世界卫生组织研究结果表明,全世界每年有10万人因为室内污染而致死,其中35%为儿童。
2.1常见气体污染物的危害
2.1.1氡气
氡是由镭、铀、钍等放射性元素蜕变产生的自然界惟一的天然放射性惰性气体,无色、无味。常温下,氡及其子体在空气中能形成放射性气溶胶而污染空气,氡及其子体随空气进入人体,或附着于气管粘膜及肺部表面.或溶入体液进入细胞组织,形成体内辐射,诱发肺癌、白血病和呼吸道病变。由氡引起的肺癌发病的潜伏期很长(15-40年),因此许多人在这种“正常”环境中生活,毫无知觉地受到氡的侵害。
2.1.2二氧化碳
二氧化碳是一种无毒的气体,但当CO2体积分数达3% 时,人体呼吸程度加深;达4% 时,会产生头晕、头痛、耳鸣、眼花、血压上升;达8%-10% 时,人会感到呼吸困难、脉搏加快、全身无力、肌肉抽搐至痉挛 ;达30% 时,可出现死亡。
2.1.3一氧化碳
当一氧化碳随空气进入人体,经肺泡进入血液循环以后,能与血液中的血红蛋白、肌肉中的肌红蛋白和含Fe的细胞呼吸酶等形成可逆性结合。由于血红蛋白与一氧化碳的亲合力要比与氧的亲合力大200~300倍,同时碳氧血红蛋白的解离速度却比氧合血红蛋白的解离慢3600倍。因此,当CO侵入人体后,就会迅速与血红蛋白结合成碳氧血红蛋白,从而阻碍氧与血红蛋白结合,当碳氧血红蛋白占总血红蛋白的比例达到70 %左右时,中毒者就会出现脉弱、呼吸变慢等症状,最后导致衰竭死亡。
2.1.4臭氧
臭氧是一种刺激性气体,具有强氧化作用。室内的电视机、复印机、激光印刷机、负离子交换器、紫外灯等在使用过程中也都会产生臭氧。臭氧对眼睛、粘膜和肺组织都具有刺激作用,能破坏肺的表面活性物质,并引起肺气肿、哮喘等病症。当臭氧在0.02-0.03mg/ M
3时,人们开始闻到有特殊的气味;当臭氧达0.1mg/M时,对上呼吸道有刺激感。
2.2挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)的危害
挥发性有机物(VOCs)能引起机体免疫功能失调,影响中枢神经系统功能,会出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等自觉症状。还可能影响消化系统,出现食欲不振、恶心等;严重时甚至可损坏 肝脏和造血系统,出现变态反应等。
2.2.1 甲醛的危害
甲醛是无色,对粘膜有刺激性的气体,易溶于水。甲醛有凝固蛋白质的作用,因而具有杀菌和防腐能力。人体摄入后,可损伤肝、肾等器官,对中框神经有麻痹刺激作用。当室内32+空气中甲醛含量为0.1mg/ M时,人就觉得有异味和不适感;0.5mg/ M时可刺激眼睛引起
3流泪;0.6mg/ M时引起咽喉不适或疼痛;浓度再高可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘
甚至肺气肿。长期低浓度接触甲醛气体,可出现头痛、头晕、乏力、两侧不对称感觉障碍和排汗过剩以及视力障碍,且能抑制汗腺分泌,导致皮肤干燥皲裂;浓度较高时,对粘膜、上呼吸道、眼睛和皮肤具有强烈刺激性,对神经系统、免疫系统、肝脏等产生毒害。大量的甲醛引起肺水肿、炎症、肺炎、甚至死亡。据最新研究证明,甲醛被怀疑是一种罕见的导致喉癌的罪魁祸首。
2.2.2 苯的危害
当人在散发着苯气味的密封房间里时,在短时间内会出现头晕、胸闷、恶心、呕吐等症状,若不及时脱离现场,便会导致死亡;另外苯也可致癌,引发血液病等,短时间内吸入高浓度苯蒸汽可引起中枢神经系统抑制作用为主的急性苯中毒;轻度中毒会造成嗜睡、头痛、头晕、恶心、呕吐、胸部紧束感等,并可有轻度粘膜刺激症状;重度中毒可出现视物模糊、震颤、呼吸快、心率不齐、抽搐和昏迷,严重者可能出现衰竭,心室颤动。
2.2.3甲苯的危害
甲苯进入人体内以后约有 48%在体内被代谢,经肝脏、脑、肺和肾,最后排出体外,在33这个过程中会对神经系统产生危害,自愿者实验证明,当血液中甲苯浓度达到l250mg / M时,接触者的短期记忆能力、注意力、持久性以及感觉运动速度均显著降低。
2.3 不良建筑物综合症
不良建筑物综合症(sick building syndrome ,SBS)称病态建筑物综合症,是近年国外有关专家提出的。某些建筑物内由于空气污染,空气交换率很低,以致在该建筑物内活动的人群产生了一系列危及身体的不良症状,而离开建筑物后,症状即可消退。这种建筑物称为不良建筑物,这一系列症状称为“不良(病态)建筑物综合症”。SBS的主要症状表现为:眼、鼻、咽、喉部们有刺激感,头疼,易疲劳,呼吸困难,皮肤刺激,嗜睡,哮喘等非特异性症状。最常见的有“空调病”。3
3室内空气环境污染的防治与保护
3.1选择绿色的建筑施工与建材
预防室内空气污染的方法有很多,选择绿色建筑施工与建材是最有效的预防措施之一。如,可以用覆盖地面、密封裂缝和上下水管路的孔穴、选择合适的装修材料等方法,来降低室内氡浓度;尽量选用无毒或低毒建筑和装饰材料。如,使用甲基氯仿作为溶剂代替四氯化碳;使用甲苯代替苯;室内提倡绿色装修,力求简洁,尽量挑选刺激气味少的家具、能制氧的油漆、可杀菌的涂料;必须选用具有环保检测证书的材料,同时商家应为消费者提供了解环保材料的服务,加强鉴别和认识环保材料的辨别力,杜绝劣质有害健康的材料进入装修工程;选用能改善室内空气质量的新材料和新产品,如:用蓝色卫士光触媒喷涂剂,在墙壁上、家具、洁具、玻璃表面喷涂,可以形成一种无色无味的透明保护膜,从而起到长期净化空气的功效。光触媒是一种在光催化剂下具有极强氧化能力的半导体活性材料,通过光的作用其表面会释放出氢氧自由基和超氧阴离子自由基,与空气中的污染物和各种细菌发生链式降解反应,从而起到净化空气、抗菌防霉、抗污除臭、亲水自洁等功能。因此,刚装修好的新居应开窗通风一段时间,待空气监测合格后再入住。绿色酒店、办公室及居室,要求舒适、安全、有利于人体健康,体现在具体指标上室内空气中甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氡和放射性等必须全部都达到国家标准。
3.2室内通风与空调作用
对于大多数不良建筑综合症,通风是常用的改进措施。通风也是降低室内氡浓度的有效方法之一。通风就是室内外空气交换,互换效率越高,降低室内产生的污染物的效果往往越高。但有时也会把室外的污染物带入室内。空气调节能带来空气质量问题,也能降低空气污染程度,尤其是甲醛与霉的含量。但空调是昂贵的治理措施,随着科学技术的发展,智能住宅的出现,全面通风完成可以实现智能控制。
3.3吸附法
用固体吸附剂吸附有毒气体也是一种有效办法。常用的固体吸附剂有焦炭和活性炭等,其中应用最为广泛的是活性炭。活性炭对对苯、甲苯、二甲苯、乙醇、乙醚、煤油、汽油、苯乙烯、氯乙烯等物质都有吸附功能。由三级活性炭组成的黑钻金乌炭是以椰壳和果壳为主要原料,具有很强的吸附能力,能确保其吸附室内有害污染物的前提下还兼顾其装饰性。黑钻金乌炭无色无味,可被用来吸附甲醛、一氧化碳、二氧化碳、苯、甲苯、氯气、氨气、氡气、硫化氢、等有毒气体,又可将其制成装饰工艺品。
3.4绿色植物消除法
近年来,人们对绿色植物消除污染的认识有了进一步的提高,由于绿色植物对污染的空气具有很好的净化作用,环境绿化越来越受到人们的重视,绿色植物也被大量移植于室内。美国科学家威廉·沃维尔经过多年测试,发现各种绿色植物能有效地吸收空气中的化学物质并将它们转化为自己的养料,如,芦荟,在24 h照明的条件下会消除1 M空气中所含的90%的醛;常青藤,会消除90%的苯;垂挂兰,能吞食96%的一氧化碳、86%的甲醛。另外,花卉也具有很强的排污、杀菌能力,如夜来香、锦紫苏等氛香气味具有驱除蚊蝇的作用;薄荷能抑制臭氧;天门冬、文竹、常青菔、秋海棠有杀菌抑菌能力,天门冬还可清除重金属微粒;虎尾兰,白天会释放出大量的氧气,吊兰,能排放出杀菌素,杀死病菌,并有效地吸牧二氧化碳。因此,栽两盆虎尾兰或吊兰,就可保持空气清新,不受甲醛之害。
还有些植物长有很多绒毛,这些纤毛通过分泌一些粘液.可以吸附空气中的烟尘和粉尘,起到净化空气的作用。如,紫苑和鸡冠花等植物能吸收大量的铀等放射性元素,非洲菊可以吸收建筑胶中的葡糖二氯二基苷酸。桂花等有较强的吸尘作用。水仙、紫茉莉、菊花、鸡冠花等能将氮氧化物转化为蛋白质,从而解除毒性。月季、玫瑰等能吸收二氧化硫。山茶花能抵御二氧化硫等有害物质的侵害。紫薇对室内二氧化硫、氯化氢、氯气、氟化氢等有毒气体抗性较强。茉莉、丁香、金银花、牵牛花等花卉分泌出来的杀菌素能够杀死空气中的某些细
3菌,抑制结核、痢疾病原体和伤寒病菌的生长,使室内空气清洁卫生。梅花对环境中的二氧化硫、氟化氢、硫化氢、乙烯、苯、醛等的污染具有监测能力.一旦环境中出现硫化物,它的叶片上就会出现斑纹,甚至枯黄脱落。
应该说,绿色植物吸入化学物质的能力大部分来自于盆栽土壤中的微生物,而并非主要
2来自叶子,在室内,约每10m栽一两盆花草,基本上就可达到清除污染的效果。如在室内
放置一些丁香、茉莉、玫瑰紫罗兰等植物,不仅可使人身心放松,有利于睡眠,还能提高工作效率。据统计,在室内放置花卉等植物,尘埃的减少量为20%-70%。因此,人们所需求的绿色环保型建筑、绿色装修及绿色植物为主要材料的室内装饰布置,都对调节室内环境有着积极和重要的意义。
总之,减少室内空气污染对人体危害的措施包括:工艺控制、污染源的排除与处理、绿化环境、通风与空气净化、生物方法及行政干预。进入21世纪,人们在室内度过的时间急剧增加,地点包括办公室、商场、家庭和密闭车辆等。随着人们生活水平的不断提高,室内污染物的来源和种类也越来越多,室内空气质量恶劣的问题已越来越引起各方面的广泛关注。当然,人们为了获得高质量的生活,营造更加和谐的社会环境,更好地抑制室内空气污染的各项措施和办法也必将在进一步的探讨和研究中产生。
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