室內(nèi)甲醛散失規(guī)律分析研究

摘要：近年來，隨著室內(nèi)裝修行業(yè)的迅猛發(fā)展，室內(nèi)環(huán)境污染問題越來越嚴重，對于室內(nèi)空氣中主要污染物—甲醛的濃度也越來越受到人們的關(guān)注，探究其釋放規(guī)律也越發(fā)顯得重要。本文針對室內(nèi)空氣主要污染物甲醛的散失規(guī)律進行分析探討，旨在發(fā)現(xiàn)溫度、濕度、通風量等因素對室內(nèi)甲醛濃度的影響規(guī)律，為室內(nèi)甲醛污染治理提供必要的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：室內(nèi);甲醛;釋放

1.??? 引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民的生活水平的不斷提高，人們的生活質(zhì)量越來越好。然而室內(nèi)裝修的興起、化石燃料和化工制品使用的增多，在改善我們的生活水平的同時，還給空氣帶來了一定程度的污染。據(jù)中國預防醫(yī)學科學院提供的資料，人的一生中有三分之二以上的時間是在室內(nèi)度過的，尤其是嬰幼兒、兒童、青少年和老弱病殘者，室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的好壞直接影響著人們的身心健康。

近年來，室內(nèi)裝修方興未艾，裝修材料所釋放的甲醛己成為室內(nèi)空氣中主要污染物之一。裝修所用的膠合板、中纖板、三合板、復合木地板等人造木質(zhì)板材是通過脲醛樹脂膠或酚醛樹脂膠粘結(jié)而成，這些樹脂膠中含有游離甲醛，在常溫常壓下可將其緩慢釋放到空氣中。甲醛對人體是有害的，研究發(fā)現(xiàn)許多疾病的發(fā)生與甲醛對人們的毒害作用息息相關(guān)。

據(jù)世界衛(wèi)生組織宣布：

（1）???? 百分之六十八的孕婦胎兒畸形是由居室甲醛超標造成的;

（2）???? 全世界每年有十萬人因為室內(nèi)空氣污染而死于哮喘病，而其中百分之三十五為兒童;

（3）40%癌癥老人患者與室內(nèi)裝修污染密切相關(guān);

（4）90%白血病患兒家中半年內(nèi)裝修過，同時70%以上不孕患者家中1～2年內(nèi)也進行過裝修。

由此可見，居室中的有害氣體，特別是甲醛污染給人們健康帶來了很大的潛在危害。所以，對甲醛散失規(guī)律的基礎(chǔ)研究，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2.??? 甲醛的性質(zhì)，來源及檢測方法

2.1? 甲醛性質(zhì)及其應(yīng)用

甲醛，化學式HCHO或CH2O，式量30.03，又稱蟻醛，是最簡單及最常見的醛類化合物，是由霍夫曼于1867年發(fā)現(xiàn)[1]。甲醛是一種強烈刺激性氣味的無色氣體，對眼睛和呼吸道黏膜具有刺激作用，氣體相對密度1.067（空氣=1），液體密度0.815g/cm3（-20℃）。熔點-92℃，沸點-19.5℃。易溶于水和乙醇。水溶液的濃度最高可達55%，通常是40%，稱做甲醛水，俗稱福爾馬林，是有刺激氣味的無色液體。是醫(yī)藥行業(yè)普遍采用的消毒劑和防腐劑，易揮發(fā)，在室溫下就可放出甲醛氣體，加熱時釋放速率更快[2-3]。

甲醛是一種化工原料和有機溶劑，也是生產(chǎn)樹脂的主要原料，這些樹脂主要用作粘合劑，各種各樣人造板、家具的制造，墻面、地面的裝飾鋪設(shè)都要使用這種粘合劑，所以會有甲醛釋放出來。甲醛還具有加強板材的硬度及防蟲、防腐的功能，因此被廣泛應(yīng)用于各種建筑裝飾材料中。此外，某些化纖地板、塑料地板磚、油漆涂料中均含有一定量的甲醛。所甲醛也是室內(nèi)空氣的主要污染物之一。

2.2? 甲醛來源

甲醛是一種來源廣泛的空氣污染物，但在自然界中，甲醛背景值低，一般小于0.03mg/m3，而近些年來，隨著裝修行業(yè)的快速發(fā)展，室內(nèi)家居裝修、各種布料和服裝等消費品，食品和化妝品的使用，甲醛與人們的生活息息相關(guān)。而大量研究表明，新裝修的居室內(nèi)甲醛普遍超標，造成室內(nèi)甲醛超標的主要來源可總結(jié)為以下兩個方面：

（1）???? 建筑裝飾、裝修材料

裝修和做家具用的人造板如膠合板、細木工板、中密度纖維板、刨花板、大芯板等脲醛樹脂做粘合劑并用甲醛進行防腐處理，因為脲醛樹脂中含有游離的甲醛，當遇熱潮解時會釋放甲醛，并且已固化的脲醛樹脂能長時間緩慢降解而釋放甲醛。據(jù)統(tǒng)計，裝修后1 至6 個月內(nèi)，甲醛超標率：居室內(nèi)達80%，會議室和辦公室內(nèi)接近100%;裝修3 年后，超標率都在50%以上[4]。還有資料表明甲醛釋放期長達13年之久[5]。

（2）???? 化妝品、消毒劑和防腐劑等日用品

在日用品中，有很多含有由甲醛制備的添加劑，在長期不斷釋放下，導致空氣的甲醛含量增多，危害人們的身體健康。

在以上兩個來源中，人造板的甲醛釋放最為普遍和嚴重。人造板中膠粘劑的主要成分是脲醛樹脂，其在溫、濕度等環(huán)境條件改變時會不斷地向周圍環(huán)境釋放甲酸，是造成室內(nèi)空氣中甲醛污染的主體。

2.3? 甲醛檢測方法

室內(nèi)甲醛濃度檢測主要用酚試劑分光光度法來進行檢測，其檢測原理是當甲醛與酚試劑融合后就會發(fā)生化學反應(yīng)，產(chǎn)生一種叫嗪的物質(zhì)。這種物質(zhì)在酸性溶液中被氧化后就會產(chǎn)生一種顏色呈藍綠色的化合物質(zhì)，通過顏色比較能夠發(fā)現(xiàn)，物質(zhì)顏色越深，則表示甲醛含量越高。在實驗的具體過程中，需要利用吸收管來采集樣品。樣品采集完成后，還需要在630nm波長下對吸光度進行測定。使用該種方法對室內(nèi)空氣中的甲醛進行檢測時，當采集的體積是10L時，最低檢出濃度是0.01mg/m3，檢測的濃度范圍是0.01～0.15mg/m3，適合對微量甲醛進行檢測。這種方式在甲醛氣體檢測中運用的比較多，其操作過程簡單、方便，靈敏度高，約為乙酰丙酮分光光度法的6～7倍左右，檢出限及測定下線也低于乙酰丙酮分光光度法[6]。

3.??? 甲醛散失規(guī)律的影響因素

3.1? 居室內(nèi)溫度及相對濕度

室內(nèi)溫度和相對濕度是影響人造木板甲醛釋放的兩個主要的環(huán)境因素。齊叢亮[7]在研究中發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，人造板釋放的甲醛濃度和初始濃度增長速率不斷増大，達到甲醛平衡濃度的時間越短。溫度每升高5℃，甲醛釋放濃度會增加10%～30%，在溫度較低時（18℃～28℃）濃度增幅較小，溫度較高時（28℃～38℃）濃度增幅較大。這主要是因為人造板材中甲醛的釋放依賴其沸點和極性，當溫度度較低時，板材擴散與釋放出的甲醛較少，達到甲醛平衡濃度的時間較長;隨著溫度的增加，分子運動速率加快，還會導致膠黏劑分解釋放甲醛并使得板材表面空隙的吸附容量和吸附能力降低[8]。人造板甲醛平衡濃度隨著濕度的增加而增大[7]，在低濕度（RH=30%～60%）環(huán)境條件下甲醛釋放濃度的增幅較大，當濕度大于60%RH時增幅減小。這主要是因為甲醛是水溶性分子，周圍環(huán)境濕度增加時，甲醛溶于空氣中的水汽，導致固氣界面的甲醛濃度差增大，促使甲醛加速釋放，出此之外，空氣環(huán)境中有大量的水分子與甲醛分子競爭板材表面的吸附位點，使甲醛脫附速率加大，也會增大甲醛的釋放量[9];當環(huán)境濕度過高時，在人造板材表面吸附大量的水分子形成“液封”從而影響板材中甲醛的釋放。

3.2? 室內(nèi)通風條件

室內(nèi)的通風條件對甲醛的散失也有很大的影響。齊叢亮[7]的研究表明人造板材中甲醛釋放濃度和平衡時間隨著換氣率的增大而減小。這主要是因為換氣率的增大可以降低環(huán)境測試艙中的甲醛濃度，增加固氣界面的甲醛濃度差，從而促進了板材中甲醛分子釋放出來。雖然換氣率會影響甲醛的釋放量，但是對釋放速率影響不大。

4.??? 總結(jié)

室內(nèi)多通風。新房裝修至少通風半年，夏季因天氣炎熱可以適當縮短通風時間，冬季就要延長通風時間。還要控制溫度和濕度。要想室內(nèi)家居材料中的甲醛盡快釋放，就應(yīng)該增加溫濕度，所以一般在剛剛裝修的房間中采用烘烤的方式或者在室內(nèi)擺放若干盆清水可使甲醛加快釋放。還可以用植物進行凈化，美國國家空間技術(shù)實驗室的有關(guān)研究表明，蘆薈、吊蘭、仙人球等室內(nèi)觀賞性植物對甲醛有較好的吸附效果。所以可以在室內(nèi)放置以上植物，不僅可以美化環(huán)境，還可以起到凈化空氣的作用。

參考文獻：

[1]?? 馬天，曾令平，羅張怡.室內(nèi)主要污染氣體——甲醛、TVOC的快速檢測方法評述[J].中國測試技術(shù)，2004（05）：77-78+57.

[2]?? 昝立偉.活性炭的改性及其對甲醛氣體脫除性能的研究[D].天津大學，2008.

[3]?? 張萌，馬立.室內(nèi)甲醛污染治理方法對比分析[J].制冷與空調(diào)（四川），2009，23（02）：109-113.

[4]?? 白麗麗.室內(nèi)甲醛污染及防治措施的研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2015（04）：60+63.

[5]?? 李翠林，王傳娥，王瑩，王瑞.居民室內(nèi)甲醛污染現(xiàn)狀調(diào)查與分析[J].甘肅聯(lián)合大學學報（自然科學版），2013，27（03）：29-32.

[6]?? 楊寶俊.室內(nèi)空氣甲醛檢測方法與注意事項[J].大眾標準化，2015，7（11）：64-64.

[7]?? 齊叢亮.人造板甲醛釋放規(guī)律、機理及處理方法研究[D].廣西師范大學，2015.

[8]?? 池東，李立清，馬衛(wèi)武.板材甲醛釋放實驗及其釋放參數(shù)的測定[J].中國環(huán)境科學，2014，34（02）：532-538.

[9]?? 單波，陳杰，肖巖.膠合竹材GluBam甲醛釋放影響因素的氣候箱實驗與分析[J].環(huán)境工程學報，2013，7（02）：649-656.

作者簡介：

趙永哲（2000-），男（漢族），山東濟寧人，本科，就讀于寧波工程學院，研究方向：室內(nèi)空氣污染物

2018年度寧波工程學院校級科研項目（2018040），項目名稱：室內(nèi)甲醛散失規(guī)律分析研究