室內(nèi)空氣污染來源及控制方法

張 潮

(合肥學院，安徽 合肥 230000)

1 室內(nèi)空氣污染產(chǎn)生的原因

1)20世紀70年代初發(fā)生能源危機，為了節(jié)約能源，很多建筑加強了密閉性，也減少了新風的供給。雖然達到了節(jié)能的效果，但是結(jié)果卻引發(fā)了“病態(tài)建筑綜合征”(sick building syndrome)。這些癥狀在建筑物內(nèi)停留的時間越久越明顯，因此人們猜測產(chǎn)生這些癥狀的主要原因是由于室內(nèi)IAQ不良引起的。并由此產(chǎn)生了大量關(guān)于室內(nèi)空氣品質(zhì)的概念和相關(guān)的研究[1]。

2)伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市的擴張，城市建筑物裝飾裝修消耗了大量建筑材料，由于自然材料有限，一些價格低廉、性能優(yōu)越的合成材料被廣泛使用，但是用于制作這些合成材料使用的有機溶劑會散發(fā)對人體有害的氣體，如揮發(fā)性有機污染物VOCs。由于技術(shù)的發(fā)展各類電子產(chǎn)品被廣泛使用，例如復印機、打印機、計算機在使用的時候會釋放出有害氣體臭氧、顆粒物、VOCs等。為了控制室內(nèi)空氣質(zhì)量，我國也頒布了相關(guān)標準規(guī)范，代表性的成果就是GB/T 18883—2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標準[2]，以及GB 50325—2010民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范(2013版)[3]等。

3)暖通空調(diào)的發(fā)展大大提高了室內(nèi)的空氣品質(zhì)，但是不合理的設(shè)計和管理同樣存在嚴重的負面影響。空調(diào)的通風系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)非常容易積塵、積水，一旦條件成熟就會出現(xiàn)微生物污染，微生物污染的影響是十分可怕且難以控制的，典型的例子就是我國2003年爆發(fā)的SARS病毒，這引起了政府民眾對空氣中治病微生物的極大關(guān)注。對此衛(wèi)生部門已經(jīng)頒布了應(yīng)對中央空調(diào)系統(tǒng)衛(wèi)生、清理以及管理方面的規(guī)范。

2 室內(nèi)污染物來源

2.1 室外來源

室內(nèi)空氣和室外空氣是相互影響的。因此必須要充分了解室外空氣污染物。具體污染來源見表1。

表1 和室內(nèi)空氣質(zhì)量相關(guān)的室外污染物簡介[4]

2.2 建筑裝飾裝修材料

室內(nèi)空氣質(zhì)量變差的一個重要原因是使用了大量的不達標建筑裝飾裝修材料，能散發(fā)污染物的建材主要有：

1)無機材料和再生材料：主要材料包括大理石、花崗石等石材和水泥、磚、混凝土、一些工業(yè)廢渣。這類材料主要問題是放射性元素氡污染問題。

2)合成隔熱板：主要材料包括聚氯乙烯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料等，這些材料會釋放出大量VOCs。

3)墻紙和壁紙：貼合墻紙使用的膠水大多含有機溶劑，這些溶劑在使用后會釋放出大量VOCs，塑料壁紙則可以釋放出甲醛、氯乙烯、苯、甲苯、二甲苯等物質(zhì)[5]。

4)板材和家具：一些劣質(zhì)板材和家具在制造過程中會使用膠粘劑和油漆，膠粘劑和油漆會釋放出大量VOCs。

5)裝修涂料：涂料的成分十分復雜，含有多種化合物。在使用后會釋放大量VOCs到室內(nèi)。長時間與這些有害物質(zhì)接觸會直接或間接影響人體健康。

2.3 暖通空調(diào)系統(tǒng)

暖通空調(diào)系統(tǒng)和室內(nèi)空氣質(zhì)量密切相關(guān)，合理的空調(diào)通風系統(tǒng)能很大程度上改變室內(nèi)空氣品質(zhì)和舒適度。反之則會加重室內(nèi)空氣污染。其中空調(diào)系統(tǒng)可能對室內(nèi)空氣質(zhì)量產(chǎn)生不良影響的部分如下：

1)新風口:新風口的位置如果距離污染源或者回風口的位置很近就可能造成風道短路現(xiàn)象，將污染物直接輸送到通風系統(tǒng)，加劇室內(nèi)空氣污染。

2)混合間：混合間是新風、回風、排風三股氣流交匯混合的場所，如果該空間受到污染物污染或者閥門壓力設(shè)置不合理都會造成室內(nèi)空氣污染。

3)過濾器：一般的過濾器存在堵塞、缺口、密閉性不好、穿透率高的問題，易導致濾材滋生細菌和微生物，在空調(diào)的暖濕氣流下非常容易生長繁殖并隨著氣流帶入室內(nèi)。如長時間不處理，會造成污染擴散。

4)風閥：這里指主通和旁通風閥。風閥的操作如果不準確、風閥的位置如果設(shè)置不合理都會造成污染物擴散的問題。

5)盤管：盤管連接翅片給通過的氣流加熱或者降溫，盤管和翅片表明易積聚冷凝水，潮濕的翅片很容易集聚空氣中的灰塵、細菌、病毒，而在空調(diào)系統(tǒng)暖濕的環(huán)境中很容易大量繁殖，會造成污染物擴散和微生物污染。

6)冷凝水托盤：冷凝水托盤是聚集冷凝水的地方，如托盤設(shè)置不合理很容易造成冷凝水無法完全排空，在適宜的溫度下，細菌病毒微生物會大量繁殖，會對室內(nèi)空氣質(zhì)量直接造成影響。

7)加濕器：加濕器周圍溫度和濕度都很容易滋生微生物，從而影響室內(nèi)空氣。

8)風道系統(tǒng)：風道系統(tǒng)是一個封閉的系統(tǒng)，并沒有給出預留的出口排除污染物，連接風道消聲器所用的吸聲材料為多孔材料，是微生物理想的生存和繁殖場所，一旦微生物生長繁殖，會影響整個通風系統(tǒng)。

2.4 其他污染源

除了上述較重污染源之外，還有電子辦公用品、廚房燃燒產(chǎn)物、室內(nèi)人員生活產(chǎn)生污染物等污染源。

3 室內(nèi)污染的治理措施

根據(jù)污染物的來源和相關(guān)特性，對于污染物的控制可以通過下列方法實現(xiàn)：1)污染物源頭治理；2)合理的通風稀釋；3)凈化室內(nèi)空氣。

3.1 源頭治理法

應(yīng)對各種污染物，源頭治理是基本的方法，室內(nèi)空氣污染物源頭治理又可以分為以下幾種：

1)消除室內(nèi)污染源。一些室內(nèi)裝修材料會長期釋放出揮發(fā)性有機污染物，我們可以使用具有相同功能但是不會釋放出污染物的材料去替換，這樣就可以消除建筑裝飾裝修材料對室內(nèi)空氣的污染。

2)減小室內(nèi)污染源散發(fā)的強度。當室內(nèi)污染源難以消除時，應(yīng)考慮減少其散發(fā)的強度?？梢酝ㄟ^制定一些標準來規(guī)定。我國制定了《室內(nèi)建筑裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量》[6]，該標準限定了室內(nèi)裝修材料中一些有害物質(zhì)的含量和散發(fā)速率，對于建筑物在裝修的材料方面做了一些限定，同時也對裝修材料的選擇有一定指導意義。

3)污染源附近進行局部排風可以稀釋室內(nèi)污染源，如廚房烹飪污染可以采用抽油煙機緩解，廁所異味可以通過排氣扇緩解。

3.2 新風稀釋污染物和合理的氣流組織

通過新風稀釋污染物，是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的另一種有效的方法，其原理是提供人體所必須的氧氣同時利用室外污染物濃度較低的空氣來稀釋室內(nèi)污染物濃度較高的空氣。合理的通風方式可以通過實驗或者計算流體CFD模擬方式確定，同時還要考慮自然通風的影響。

3.3 空氣凈化法

空氣凈化是指從空氣中分離和去除一種或多種污染物，實現(xiàn)這種功能的設(shè)備成為空氣凈化器。使用空氣凈化器，是改善室內(nèi)空氣質(zhì)量、創(chuàng)造健康舒適的室內(nèi)環(huán)境的有效方法?？諝鈨艋鞘覂?nèi)空氣污染源頭控制和通風稀釋不能解決問題時不可或缺的補充。

目前空氣凈化的方法主要有：過濾器過濾、吸附凈化法、納米光催化降解VOCs、臭氧法、紫外線照射法、等離子體凈化法等。

1)過濾器過濾：過濾器的主要功能是處理空氣中的顆粒污染物。過濾器的主要原理是通過分子間作用力來過濾顆粒物。

2)活性吸附法：吸附凈化法是一種效果較好的方法。當前常用的吸附劑是活性炭，其他的吸附劑還有人造沸石、分子篩等。吸附材料多孔表面積大容易和吸附質(zhì)產(chǎn)生范德華力，從而容易被吸附質(zhì)吸附[7]。

3)紫外殺菌法：紫外線照射能破壞病毒、微生物的遺傳因子，讓它們無法繁殖，從而殺死病毒、細菌。這種方法簡單、便于管理、無二次污染。但是對空氣中的微生物需要足夠長的作用時間才能殺滅。

4)臭氧凈化法：臭氧是一種強氧化劑，具有消毒或催化的作用。臭氧在消毒滅菌的過程中，還原成氧和水，在環(huán)境中無殘留物，同時它還能將有害物質(zhì)分解成無毒的副產(chǎn)物，有效避免了二次污染[7]。

3.4 綠色植物凈化法

有研究表明在24 h照明條件下蘆薈吸收了1 m3空氣中所含有的90%的甲醛；常青藤吸收了90%的苯；而龍舌蘭則可吸收70%的苯、50%的甲醛和24%的三氯乙烯；吊蘭能吸收96%的一氧化碳，86%的甲醛。研究表明植物凈化作用的能力主要來自于土壤中的微生物，而不是樹葉。所以說綠色植物是普通家庭都能用得起的空氣凈化器。

4 結(jié)語

源頭治理法、合理的通風稀釋、室內(nèi)空氣凈化是應(yīng)對室內(nèi)空氣污染的主要原則：

1)當發(fā)現(xiàn)室內(nèi)空氣出現(xiàn)問題，首先要尋找污染源，實現(xiàn)污染物的源頭控制。2)若污染物在源頭不易控制，要設(shè)計有效的通風系統(tǒng)，直接把污染物排到室外，同時把潔凈的空氣送到人員呼吸區(qū)。3)空氣凈化，植物凈化是凈化室內(nèi)空氣的輔助方法，在合理的管理下也能發(fā)揮很大的作用。