室內(nèi)空氣質(zhì)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(xué)院理學(xué)院，河北 張家口 075000;2.張家口建設(shè)發(fā)展集團有限公司，河北 張家口 075000;3.張家口市建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心，河北 張家口 075000

1 室內(nèi)空氣質(zhì)量的評價方法

1.1 主觀評價

首先，室內(nèi)空氣質(zhì)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(huán)境進(jìn)行各種評價描述，它利用到了國際通用標(biāo)準(zhǔn)的主觀評價調(diào)查表格并結(jié)合個人背景資料進(jìn)行全方位評價，這里主要將主觀評價歸納為四點:一是室內(nèi)人員與來訪人員對室內(nèi)空氣的接受度、二是對不良空氣質(zhì)量的感受度、三是室內(nèi)人員由于受空氣質(zhì)量影響而出現(xiàn)的不良癥狀及癥狀的發(fā)生程度、四是根據(jù)對空氣質(zhì)量的官方評價要求、咨詢以及仲裁等來綜合評定室內(nèi)空氣質(zhì)量評價并提出改善對策［1］。

對環(huán)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(zhì)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(nèi)空氣品質(zhì)的判斷。在美國，國家供暖制冷空調(diào)工程協(xié)會就根據(jù)室內(nèi)空氣質(zhì)量這一問題提出了ASHRAE62-89 標(biāo)準(zhǔn)，它主要強調(diào)室內(nèi)來訪人員對室內(nèi)空氣的不接受程度應(yīng)該≤20%，借此依據(jù)來判斷室內(nèi)空氣是否可以接受。世界衛(wèi)生組織就這一問題給出的數(shù)據(jù)是室內(nèi)人員如果由于空氣質(zhì)量而表現(xiàn)出了高于20%的不良癥狀程度，就說明該室內(nèi)空氣質(zhì)量不合格，甚至室內(nèi)人員已經(jīng)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(xué)定量定性來全面的反映室內(nèi)空氣綜合質(zhì)量。比如說當(dāng)室內(nèi)空氣質(zhì)量對人體健康傷害較大時，利用空氣質(zhì)量評價就可以穩(wěn)定檢測到室內(nèi)污染的各種成分，在這其中，通風(fēng)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(nèi)空氣質(zhì)量檢測中常出現(xiàn)的揮發(fā)性有機物質(zhì)包括了氡、VOC、苯、細(xì)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(jù)室內(nèi)人員密度以及活動強度來評價室內(nèi)空氣品質(zhì)。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(nèi)空氣的物理指標(biāo)變化，包括溫度、濕度、風(fēng)量、風(fēng)速、照度和噪聲等等。在評價人員活動為室內(nèi)空氣質(zhì)量所帶來的影響這一環(huán)節(jié)時，要考慮評價指數(shù)，即空氣質(zhì)量指數(shù)。在評價指數(shù)中就包括了分指數(shù)，分指數(shù)代表了室內(nèi)空氣中有機物組合的評價指數(shù)，它能夠精確反映室內(nèi)的空氣品質(zhì)優(yōu)劣，它的評價公式為:

評價指數(shù)的計算則要通過算數(shù)的疊加來形成輔導(dǎo)評價指數(shù)。假設(shè)算數(shù)平均指數(shù)為Q，就可以計算出各個分指數(shù)中的算數(shù)平均值應(yīng)該為:

由分指數(shù)與平均分指數(shù)得到綜合指數(shù)為:

所以可以計算出算數(shù)疊加的指數(shù)P 為:

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

2 室內(nèi)空氣污染的控制路徑

2.1 物理吸附

物理吸附技術(shù)被普遍應(yīng)用于目前的多種空氣凈化器當(dāng)中，它應(yīng)用到了活性炭的強能力來吸附室內(nèi)空氣中最為重要的甲醛污染氣體。一般室內(nèi)物理吸附技術(shù)多會用到帶有蜂窩狀的活性炭，它不但對有害物質(zhì)吸附能力極強而且脫除效率也很高。其主要特點就是當(dāng)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(dá)到平衡后，污染物就會被脫除從而達(dá)到室內(nèi)空氣凈化的效果。在活性炭中利用HNO3、H2O2等化學(xué)元素改良活性炭纖維表面的吸附活性，可以進(jìn)一步優(yōu)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(jīng)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(xué)吸收

在室內(nèi)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(nèi)空氣的危害。比如在溶劑中加入氧化劑與絡(luò)合劑，從而破壞污染物的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)，降低它們在室內(nèi)空氣中的濃度。一般的化學(xué)吸收液中主要含有聚合物、有機含氮環(huán)合物、亞硫酸鹽等。比如就室內(nèi)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(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成六亞甲基四胺，以轉(zhuǎn)化甲醛的方法去除室內(nèi)空氣污染。

2.3 氡氣污染的防治路徑

氡氣是建造房屋中應(yīng)該考慮污染氣體，所以首先在房屋建設(shè)選址方面就應(yīng)該盡量避免在有氡氣擴散可能的地質(zhì)環(huán)境上進(jìn)行地基選址。這也是防止室內(nèi)出現(xiàn)氡氣污染的最直接方法。從室內(nèi)設(shè)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(shè)隔離層，這樣能夠減少地下所釋放的氡氣進(jìn)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(nèi)的暴露程度。

第三，可以通過設(shè)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(jìn)行覆蓋隔離，測試氡的釋放率。經(jīng)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(huán)氧樹脂涂料所制成的封閉劑在減少氡氣進(jìn)入時也很有效，如果建筑結(jié)構(gòu)封閉性好，那么氡氣將完全無法進(jìn)入房屋，但是如果存在縫隙，就應(yīng)該采用環(huán)氧樹脂涂料封閉劑來減少氡的進(jìn)入［3］。

表1 房屋內(nèi)密封劑對氡釋放消減率的對比示意表

2.4 組合技術(shù)

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(jìn)行更換，并且對于一些小分子VOCs 等物質(zhì)，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(shù)，結(jié)合應(yīng)用光催化氧化技術(shù)和活性炭技術(shù)，來達(dá)到凈化室內(nèi)空氣的目的，增加室內(nèi)空氣的品質(zhì)。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(chǔ)上，利用光催化技術(shù)來把剩下的分子進(jìn)行氧化，從而增加氧化催化的效率，活性炭也可以適當(dāng)?shù)奈綒埩舻奈镔|(zhì)，保證可以進(jìn)一步來達(dá)到氧化催化的目的，促使可以徹底進(jìn)行凈化。此外，因為已經(jīng)經(jīng)過活性炭吸附物質(zhì)會在光催化作用下出現(xiàn)一定氧化反應(yīng)，促使在光催化氧化的基礎(chǔ)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?，F(xiàn)階段，這種組合凈化室內(nèi)控制污染物的方式還是處于研究和探索階段，結(jié)合臭氧和光催化氧化技術(shù)，能夠使得臭氧設(shè)備形成的臭氧進(jìn)入到光催化設(shè)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(fā)展方向。

3 總結(jié)

總而言之，由于社會工業(yè)化以及經(jīng)濟的迅速發(fā)展，不斷提高城市化發(fā)展水平，很大程度上改變了人們生活形式，對于室內(nèi)裝修的要求越來越嚴(yán)格，開始大量使用建筑材料，也逐漸設(shè)計一定的集中通風(fēng)系統(tǒng)和密閉空間，突出了室內(nèi)空氣品質(zhì)的危害，使得人們?nèi)菀壮霈F(xiàn)過敏反應(yīng)，因此，需要重視室內(nèi)空氣品質(zhì)，提出合理的解決策略。本文簡要介紹了室內(nèi)空氣質(zhì)量評價的主觀與客觀方法，并通過幾種路徑講解了室內(nèi)污染物的防治控制路徑，主要包括物理吸附、化學(xué)吸附、組合技術(shù)以及氡氣污染的防治路徑。

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

［2］李景廣.我國建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)［J］.暖通空調(diào)，2013(12):68-73.