建筑裝修材料中揮發(fā)性有機(jī)物污染預(yù)防控制

鄧?yán)蚰?/p>

（甘肅第七建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

雖然近些年隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)、健康意識(shí)的提升以及技術(shù)水平的進(jìn)步，建筑裝修材料有了快速發(fā)展，研發(fā)并應(yīng)用了很多環(huán)保型材料，但是很多裝修材料中（特別是涂料、泡沫化纖材料、人造板等）還存在著大量的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs），例如甲醛、苯、甲苯等等都具有較強(qiáng)的污染性，并且釋放周期較長(zhǎng)，對(duì)于人們的身體健康具有非常大的傷害。所以對(duì)于這些VOCs 的污染狀態(tài)、釋放規(guī)律進(jìn)行分析，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行污染預(yù)防控制，對(duì)于確保人們的身體健康以及進(jìn)一步推動(dòng)建筑裝修發(fā)展都具有重要意義。

1 VOCs 濃度變化的數(shù)值模擬分析

按照質(zhì)量守恒定律可以將室內(nèi)空氣VOCs 濃度采用如下公式進(jìn)行表示，

其中，V表示裝修區(qū)域面積，單位為m3；C表示室內(nèi)VOCs 濃度，單位為mg/m3；t表示時(shí)間，單位為h；q表示空氣交換速率，單位為m3/h；Ca表示室外VOCs濃度，單位為mg/m3；S表示室內(nèi)污染源釋放VOCs 的速率，單位為mg/h；D表示室內(nèi)VOCs 降解速率，單位為mg/h。

將上述公式進(jìn)行轉(zhuǎn)化成為積分方程：

（1）對(duì)于室內(nèi)較為封閉的情況來(lái)說(shuō)，也就是指室內(nèi)外空氣交換速率N（N=q/V）為0 的情況下，室內(nèi)VOCs 濃度可以表示為：

其中，L表示裝修材料裝填率，單位為m2/m3，E表示裝修材料VOCs 釋放速率，單位為mg/（m2·h），且LE=S/V；R表示VOCs 在單位體積的降解速率，單位為mg/（m3·h），且R=D/V。E0表示VOCs 初始釋放速率，單位為mg/（m2·h）；k表示VOCs 釋放速率衰減系數(shù)，單位為h-1。由于VOCs 釋放速率具有衰減性特點(diǎn)，所以其可以表示成為：E=E0e-kt。

（2）對(duì)于室內(nèi)通風(fēng)較好的情況來(lái)說(shuō)，也就是指室內(nèi)外空氣交換速率N（N=q/V）不為0 的情況下，室內(nèi)VOCs 濃度可以表示為：

以木板為例，其VOCs初始釋放速率為3.69 mg/（m2·h），衰減系數(shù)k為0.073h-1，以此數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算可知，通過(guò)模擬計(jì)算能夠得到VOCs 準(zhǔn)確的釋放規(guī)律，實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)偏差較小（小于0.005 mg/m3）。同時(shí)不同情況下的VOCs 濃度變化規(guī)律也和實(shí)驗(yàn)情況相同，具有較好的契合度，說(shuō)明了解析方法的有效性以及準(zhǔn)確性。

2 建筑裝修材料揮發(fā)性有機(jī)物污染預(yù)防控制措施分析

2.1 有效控制污染源

對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)物污染的預(yù)防控制最為關(guān)鍵的就是要有效控制污染源，其中最為嚴(yán)重的就是膠合板、防潮板、纖維板等板材，其中添加有大量甲醛、膠粘劑等，會(huì)釋放出大量苯類污染物。所以一定要選擇環(huán)保型材料，并且加強(qiáng)污染物釋放量的控制，例如可以通過(guò)氨水、氯化銨或者尿素等溶液對(duì)其清洗。對(duì)于采用熱壓方式形成的纖維板來(lái)說(shuō)，在使用之前可以將其設(shè)置在相應(yīng)條件（25-45℃、6.25-6.95Pa）下的真空容器中處理0.5 小時(shí)，此種方式能夠大大降低板材使用中的甲醛釋放量（>20%）。另外，也可以通過(guò)氨熏蒸的方式使得甲醛發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，能夠降低約45%左右的甲醛釋放。另外，可以充分利用各種類型的反應(yīng)（例如絡(luò)合反應(yīng)、氧化反應(yīng)、中和反應(yīng)等）對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行治理，形成二氧化碳以及水分等無(wú)毒物質(zhì)。

2.2 通過(guò)有效的通風(fēng)來(lái)降低污染

有效的通風(fēng)是降低有機(jī)物污染最有效、最簡(jiǎn)便的方式，在良好通風(fēng)情況下室內(nèi)VOCs 濃度釋放量要遠(yuǎn)大于封閉狀態(tài)。按照通風(fēng)形式的不同可以將其分為“自然風(fēng)”、“機(jī)械風(fēng)”以及“機(jī)械風(fēng)融合”等不同的類型，其中利用自然風(fēng)的形式能夠非?？斓慕档褪覂?nèi)甲醛、苯類污染物的含量。但是此種通風(fēng)方式也會(huì)受到限制，若是室外空氣的溫度以及濕度較高、污染物含量較高的情況下，采取自然風(fēng)的方式無(wú)法取得較好的效果；利用機(jī)械風(fēng)以及自然風(fēng)相融合的情況下一定要加強(qiáng)調(diào)溫?fù)Q氣，要盡可能減小進(jìn)氣以及出氣的層差，也要避免濕氣較重，防止由于污染物凝結(jié)而減小降解速率。采用機(jī)械風(fēng)的形式能夠確保風(fēng)量較大、風(fēng)速較強(qiáng)，能夠有效提升甲醛的降級(jí)速率和減小源排放量。具體采用何種通風(fēng)方式，需要按照不同污染物類型采用針對(duì)性的通風(fēng)方式。

2.3 室內(nèi)空氣凈化技術(shù)

第一，回收技術(shù)。此種空氣凈化技術(shù)是現(xiàn)階段最為常用的空氣處理技術(shù)之一，此種凈化技術(shù)能夠有效回收建筑裝修材料的揮發(fā)性有機(jī)物，此種技術(shù)更多應(yīng)用在處理較為昂貴的揮發(fā)性有機(jī)物中，此種技術(shù)工藝相對(duì)成熟并且所用設(shè)備簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低，非常值得推廣。

①活性炭吸附技術(shù)。吸附能力很強(qiáng)，能夠有效吸附室內(nèi)空氣中的有害物質(zhì)(諸如粉塵、微粒、游離分子、細(xì)菌等)。但是活性炭只能暫時(shí)吸附，并且隨溫度、風(fēng)速升高，所吸附的污染物就有可能游離出來(lái)，所以要經(jīng)常更換過(guò)濾材料，避免吸附飽和。

②負(fù)氧離子技術(shù)。負(fù)氧離子技術(shù)指的是基于空氣負(fù)離子發(fā)生器的應(yīng)用，也是種基礎(chǔ)凈化技術(shù)，應(yīng)用于絕大多數(shù)的空氣凈化器。減少過(guò)多活性氧對(duì)人體的危害;中和帶正電的空氣飄塵無(wú)電荷后沉降，使空氣得到凈化。能有效增強(qiáng)血液攜氧能力20%左右，并有效促進(jìn)人體新陳代謝改善睡眠、對(duì)室內(nèi)異味消除效果明顯、能有效消除電腦電視等產(chǎn)生的高壓靜電等等。

③冷凝技術(shù)。主要就是將溫度控制在VOCs 的沸點(diǎn)之下，這樣就能夠?qū)OCs有效的冷凝下來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物污染的有效控制。

第二，降解技術(shù)。

①燃燒技術(shù)。VOCs 本質(zhì)上為有機(jī)物，所以其非常容易燃燒。因此可以利用燃燒的方式實(shí)現(xiàn)控制VOCs 污染防控。

②光催化技術(shù)。此種技術(shù)屬于全新的復(fù)合納米高科技材料技術(shù)，能夠進(jìn)行光催化反應(yīng)。能夠通過(guò)特定波長(zhǎng)光源能量形成催化作用，確保周邊氧氣和水分子激發(fā)成具活性的自由基，這些自由基能夠分解掉絕大部分對(duì)人體具有危害的有機(jī)物質(zhì)和某些無(wú)機(jī)物質(zhì)，此種技術(shù)凈化有機(jī)物污染的效率比較高。

③低溫等離子技術(shù)。此種技術(shù)主要是利用電場(chǎng)加速作用而形成較高化學(xué)活性的高能電子，一旦電子平均能量超出了目標(biāo)治理物分子化學(xué)鍵能時(shí)就會(huì)造成分子鍵斷裂，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)建筑裝修材料揮發(fā)性有機(jī)物污染的控制。

3 具體案例分析

本文主要以某區(qū)域新建建筑當(dāng)作實(shí)驗(yàn)對(duì)象，主要對(duì)未采用污染防控技術(shù)以及采用污染防控技術(shù)兩種情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)過(guò)程中通過(guò)自動(dòng)空氣采樣器對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行收集，得出VOCs 濃度標(biāo)準(zhǔn)值。在沒有采取污染防控處理時(shí)，沒有裝修以及裝修之后空氣污染程度和室外空氣污染程度以及裝修之后甲醛、甲苯、二甲苯等濃度要大大超過(guò)沒有裝修的情況，這就充分說(shuō)明建筑裝修材料會(huì)釋放出大量甲醛、甲苯、二甲苯等揮發(fā)性有機(jī)物。

采用污染防控措施之后，采取相應(yīng)措施后相應(yīng)污染物濃度有非常明顯的降低，并且隨著時(shí)間的積累能夠有效降低室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物的污染。所以上述所提出的相應(yīng)污染物預(yù)防控制對(duì)策能夠有效控制污染物，增加其消散速度。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文主要闡述了建筑裝修材料中揮發(fā)性有機(jī)物污染預(yù)防控制措施，同時(shí)以案例分析的形式驗(yàn)證了這些措施的有效性。通過(guò)本文的介紹能夠?qū)ρb修污染物的控制提供一定參考和幫助，對(duì)于確保人們身體健康具有重要作用。