空氣凈化器凈化室內(nèi)大氣污染的研究

董波 葛易

（滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 滁州 239000）

空氣凈化器凈化室內(nèi)大氣污染的研究

董波 葛易

（滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 滁州 239000）

實驗中，空氣凈化器在一定程度上能有效去除室內(nèi)大氣顆粒物的污染，使其污染濃度有效降低，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。但對污染物苯的治理效果不明顯。

室內(nèi)空氣污染；空氣凈化器；甲醛；苯；PM2.5

一、室內(nèi)空氣污染物種類和來源

我國室內(nèi)目前常見的空氣污染物有：大氣顆粒物、甲醛、苯等。這些空氣中的污染物來源廣泛：可分為室內(nèi)的裝飾裝修污染、人類自身活動的污染和室外污染。

大氣中存在的各種固態(tài)和液態(tài)顆粒狀物質(zhì)的總和稱之為大氣顆粒物。由于各種顆粒狀物質(zhì)均勻地分散在空氣中構(gòu)成一個相對穩(wěn)定的龐大的懸浮體系，即氣溶膠體系，因此大氣顆粒物也稱為大氣氣溶膠。大氣顆粒物根據(jù)粒徑的大小，一般分為細(xì)顆粒物PM2.5）、粗顆粒物（PM10）和總懸浮顆粒物（TSP）

其中，空氣動力學(xué)直徑小于100μm的顆粒物稱之為TSP；空氣動力學(xué)直徑小于10μm的顆粒物稱之為PM10，空氣動力學(xué)直徑小于2.5μm的顆粒物稱之為PM2.5。研究表明，PM10在TSP中占有的比例高達(dá)60%-80%；近年來國內(nèi)外學(xué)者對PM2.5/PM10的比值也做了很多相關(guān)的研究，結(jié)果表明PM2.5在PM10中占有相當(dāng)大的比例，相比于PM10，PM2.5由于粒徑更小、比表面積更大、因此更加容易吸附各種物質(zhì)；而且PM2.5在空氣中的停留時間長，對人體健康及區(qū)域乃至全球大氣環(huán)境有重要的影響，是霧霾的重要原因之一，是當(dāng)今學(xué)術(shù)界的熱點。[1]

室內(nèi)甲醛的來源主要包括:各種衣櫥、衣柜、床等家具板材里含有的黏合劑，裝修實木地板、強化地板時所使用的黏合劑、膠水，甚至大理石等也需要用到的黏合劑。這些黏合劑、板材里所含有的甲醛污染物的散發(fā),隨著溫度的升高濃度逐漸加大，在盛夏高溫時節(jié)往往達(dá)到最高值。

室內(nèi)環(huán)境中苯的來源主要是吸煙導(dǎo)致的煙霧、溶劑、油漆、染色劑、圖文傳真機、墻紙、地毯、合成纖維和清潔劑等。

二、污染物危害

（一）大氣顆粒物的危害

美國于1987年率先制定PM10標(biāo)準(zhǔn)以來,人們開始逐漸意識到大氣中顆粒物對健康的危害,隨后美國于1997年提出了PM2.5的標(biāo)準(zhǔn),大量的科學(xué)研究表明:相比于PM10,對人體健康危害更大的是PM2.5。細(xì)顆粒物PM2.5具有體積小,重量輕,比表面積大等特征,且在空氣中的停留時間較長,據(jù)研究, PM2.5在大氣中的停留時間大約為30-70天,且可以隨著大氣流動飄散到幾百甚至上千公里的區(qū)域。[2］

PM2.5由于其較大的比較面積,可以吸附更多的細(xì)菌、病毒、重金屬、有機物等對人體健康有害的污染物,大氣中的PM2.5可以隨著人類的呼吸而進(jìn)入呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)；當(dāng)進(jìn)入進(jìn)入人類肺部時，會慢慢聚集，濃度加大，從而導(dǎo)致人體不適甚至誘發(fā)疾病；并且隨著濃度的增加,可以導(dǎo)致人體各系統(tǒng)疾病的發(fā)生,同時甚至還可引發(fā)致癌、致畸、致突變及皮膚類疾病。國內(nèi)外學(xué)者的相關(guān)研究表明:顆粒物的污染水平加重會導(dǎo)致死亡率和致病率的顯著提高。[3]

（二）甲醛、苯的危害

甲醛是一種有強烈刺激性氣味、無色的氣體。甲醛是公認(rèn)的變態(tài)反應(yīng)源，也是潛在的強致突變物之一。研究表明：甲醛具有強烈的致癌和促癌作用。其濃度較高時，可引起惡心嘔吐，咳嗽胸悶；達(dá)到30 mg/m3時，會立即致人死亡。

人在短時間內(nèi)吸入高溶度的甲苯、二甲苯，可出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻醉作用，輕者有頭暈、頭痛、惡心、胸悶、乏力、意識模糊，嚴(yán)重者可致昏迷以致呼吸、循環(huán)衰竭而死亡。如果長期接觸苯，會引起慢性中毒，出現(xiàn)頭痛、失眠、精神萎靡、記憶力減退等神經(jīng)衰弱樣癥候群。

三、研究結(jié)果報告

為了降低室內(nèi)空氣中各種污染物的濃度，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，目前國內(nèi)外已經(jīng)做了大量的研究工作，比如植物吸附、光觸媒化學(xué)反應(yīng)消解污染物等。這些方法各有利弊，效果并不明顯。為了找出經(jīng)濟且有效的去除的室內(nèi)空氣污染物的方法，我們進(jìn)行了該項研究，現(xiàn)將結(jié)果總結(jié)如下。

（一）材料與方法

現(xiàn)有本市某小區(qū)正在出售的精裝修的商品房若干，選擇其中5套中的客廳，作為室內(nèi)環(huán)境檢測的對象。這5間客廳為同一批次竣工，且建筑面積相同。

選擇A、B兩個品牌的空氣凈化器，其中A為國外某品牌空氣凈化器，B為國內(nèi)某品牌空氣凈化器。

由于這5套房屋待售，經(jīng)過建設(shè)單位同意后，在保證監(jiān)測點無人干擾的情況下，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（GB50325-2010）測定PM2.5、甲醛、苯和TVOC四項污染指標(biāo)。在客廳選取檢測點，檢測點為1.5m高度，與普通人呼吸高度接近；使用北京勞保所生產(chǎn)的大氣采樣儀檢測甲醛、苯和TVOC；使用TH-1000C型采樣器檢測PM2.5。檢測分2個月共4次進(jìn)行。

第一個月中：第一次，測得客廳內(nèi)的室內(nèi)污染物初始濃度；第二次，將某A品牌的空氣凈化器接通電源，在客廳里正常運行；24小時后用同樣的方法檢測室內(nèi)空氣污染物濃度。

第二個月中：第一次，測得客廳內(nèi)的室內(nèi)污染物初始濃度；第二次，將某A品牌的空氣凈化器接通電源，在客廳里正常運行；24小時后用同樣的方法檢測室內(nèi)空氣污染物濃度。

（二）實驗數(shù)據(jù)結(jié)果

表1 第一個月PM2.5、甲醛、苯濃度變化

表2 第二個月PM2.5、甲醛、苯濃度變化

五、實驗結(jié)果討論

由表1、表2的室內(nèi)污染物兩次初始濃度檢測結(jié)果可知，家庭裝修會導(dǎo)致室內(nèi)大氣污染物濃度的增加，超過國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。初始污染物中的PM2.5、甲醛、苯濃度均超標(biāo)（甲醛濃度國家標(biāo)準(zhǔn)是0.08mg/m3，苯濃度國家標(biāo)準(zhǔn)是0.09mg/m3，PM2.5國家標(biāo)準(zhǔn)是75μg/m3）。

第一周，A品牌空氣凈化器放入前，甲醛平均濃度0.173mg/m3，苯平均濃度0.170 mg/m3，均超過國家標(biāo)準(zhǔn)。放入A品牌空氣凈化器后，甲醛污染物濃度有所降低，甲醛平均濃度為0.060 mg/m3，且差異性顯著（P＜0.01），同時低于國家標(biāo)準(zhǔn)。苯平均濃度為0.211 mg/m3，比起未放入空氣凈化器前濃度卻提高，污染加重了。

PM2.5的國家標(biāo)準(zhǔn)是75μg/m3，放入空氣凈化器前后的平均濃度分別為176μg/m3和15μg/m3。前后差異性顯著（P＜0.01）。

第二周，B品牌空氣凈化器放入前，甲醛平均濃度0.130mg/m3，苯平均濃度0.176 mg/m3，均超過國家標(biāo)準(zhǔn)。放入B品牌空氣凈化器后，濃度有所降低，甲醛平均濃度為0.116 mg/m3，苯平均濃度為0.099 mg/m3，前后差異無顯著性（P＞0.05），除房間2的甲醛和苯外，其他均超過國家標(biāo)準(zhǔn)。

PM2.5的國家標(biāo)準(zhǔn)是75μg/m3，放入空氣凈化器前后的平均濃度分別為147μg/m3和15μg/m3。前后差異性顯著（P＜0.01）

目前空氣凈化器產(chǎn)品在銷售時一般宣稱有有三大功能：除PM2.5、殺菌和除甲醛等化學(xué)有害氣體，其中難度最大的就是除甲醛等化學(xué)污染。而目前降低甲醛濃度的方法主要是靠空氣凈化器中的活性炭。能除甲醛的空氣凈化器不僅對凈化器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、對活性炭改性技術(shù)等都有比較高的要求，而且要求活性炭的用量比較足，可以說越多越好。一般中低端空氣凈化器只能除PM2.5,和殺菌，除甲醛和苯等室內(nèi)空氣污染物效果不佳。

本次實驗，也證明了上述論點：實驗中，空氣凈化器在一定程度上能有效去除室內(nèi)大氣顆粒物的污染，使其污染濃度有效降低，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。但對污染物苯的治理效果不明顯。同時，A品牌空氣凈化器去除甲醛效果明顯優(yōu)于B品牌；對甲醛吸除效果達(dá)42%，效果明顯。

空氣凈化器是用來降低室內(nèi)空氣污染物濃度的小型家電產(chǎn)品，主要用來解決因為裝修或者其他原因?qū)е碌氖覂?nèi)空氣污染問題。由于室內(nèi)空氣中污染物的釋放具有持久性和不確定性的特點，因此使用空氣凈化器凈化室內(nèi)空氣是國際公認(rèn)的改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的方法。此次實驗說明空氣凈化器在去除室內(nèi)空氣污染方面有一定的效果，但也不能完全使得空氣質(zhì)量達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。

[1] 盛濤.昆明市大氣PM 10和PM 2.5比值特征及來源研究［D］.昆明：昆明理工大學(xué)，2014：5-7.

[2] 郭濤，馬永亮，賀克斌.區(qū)域大氣環(huán)境中PM 2.5/PM 10空間分布研究［J］.環(huán)境工程學(xué)報，2009，3（1）.

[3] 周中平，趙壽堂，朱立，等.室內(nèi)污染檢測與控制［M］.化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

R122

A

1671-5993（2016）03-0045-03

2016-3-21

董波（1983-），男，安徽天長人，工學(xué)學(xué)士，工程師，滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師。