室內(nèi)甲醛污染的研究進展

林小政　劉云儒

摘? 要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的改善，人們對居住環(huán)境的要求不斷提高，隨之而來的裝修裝飾造成的室內(nèi)空氣的污染日益引起全社會特別是公共衛(wèi)生領(lǐng)域的重視。甲醛是室內(nèi)空氣中最常見的污染物，其污染來源廣、對人體健康危害大。本綜述對近年來有關(guān)室內(nèi)空氣中甲醛污染的來源、危害及防制措施等方面進行探討。

關(guān)鍵詞：室內(nèi)空氣? 甲醛? 污染? 研究進展

中圖分類號：X51? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2021）06（c）-0052-04

Abstract： With the development of social economy and the improvement of people's living standards， people's requirements for the living environment are increasing. The indoor air pollution caused by decoration has increasingly attracted the attention of the whole society， especially in the field of public health. Formaldehyde is the most common pollutant in indoor air， which has a wide range of pollution sources and great harm to human health. This review discusses the source， harm and control measures of formaldehyde pollution in indoor air in recent years.

Key Words： Indoor air; Formaldehyde; Pollution; Research progress

甲醛（HCHO）是醛類中最簡單的一種。它是一種無色、具有強烈氣味的刺激性氣體，分子量為30.03，蟻醛是它的另外一種叫法，熔點為-92℃，沸點為-19.5℃，相對密度為0.815。甲醛是由多種有機物混合而成的有機溶劑，其特質(zhì)易溶于水和乙醚等液體溶液中，當水中含量達到35%～40%可制成甲醛水（俗稱福爾馬林），通常濃度為37%。隨著精裝修的普及和化工產(chǎn)品的加工生產(chǎn)的增加，甲醛的污染源也逐漸朝多樣化發(fā)展，又由于它易揮發(fā)、污染濃度也較高，是目前需要重視并需要治理的室內(nèi)主要污染物之一。甲醛在我國有毒化學品控制名單上高居第2位。

1? 甲醛的來源

室內(nèi)空氣中甲醛污染的來源有兩大類，一類是室外的污染源，另一類是室內(nèi)的污染源[1]。不同種類的建筑裝飾裝修材料，各種家用、日用化學品， 甚至是香煙和燃料的燃燒都可能散發(fā)或是釋放出甲醛， 從而污染室內(nèi)環(huán)境。

1.1 建筑和裝修材料

裝修材料及家具是室內(nèi)空氣中甲醛的主要來源。甲醛粘合效果顯著，可使板材的硬度得以強化，能有效防蛀和防腐，普遍用于粘合劑的生產(chǎn)，如各種樹脂，因為物美價廉而被大量應用于各種裝飾材料及家具中。甲醛釋放濃度與溫度濕度有關(guān)，在高溫和高濕度環(huán)境，樹脂水解速度加快，會釋放出更多的甲醛[2]。研究顯示，甲醛的揮發(fā)期極長，短則3年，長則15年[3]。

1.2 來源于室外的甲醛

在甲烷循環(huán)過程中，甲醛作為中間產(chǎn)物，其背景值不是很高。汽車尾氣的排放、煤和天然氣的燃燒、光化學反應等過程中都會生成或排放一定量的甲醛[4]。

1.3 來源于家庭日用品

因為殺菌效率高、親水性好，價格低廉，甲醛是化妝品中常用的防腐劑，如定型劑、沐浴露等[5]。生活用品中的清潔劑、殺蟲劑、消毒劑等，也會向空氣中釋放少量甲醛。此外，甲醛還被大量用于紡織品的生產(chǎn)中，染色所用的固色劑中含有較高的游離甲醛[6]。

1.4 來源于煙草和燃料的燃燒

煙草的煙霧中也含有高濃度的甲醛，有研究表明，吸煙時，吸煙的人吸進自身的甲醛濃度（主流煙）通常在212mg/m3左右，排放到空氣中的甲醛（側(cè)流煙）含量一般在18～58mg/m3[7-8]。Lu CY等[9]對中醫(yī)診所和艾灸室艾灸過程中的室內(nèi)空氣污染情況進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，空氣中污染物的濃度升高，包括二氧化碳、一氧化碳、甲醛、總揮發(fā)性有機物、PM10和PM2.5等，對醫(yī)務(wù)人員和患者的健康構(gòu)成了威脅。

2? 甲醛對人體健康的危害

甲醛的濃度越高，對人體健康的危害越大，其健康危害可涉及多個器官和系統(tǒng)。

2.1 呼吸系統(tǒng)

刺激作用是甲醛較為直接且快速的作用。上呼吸道刺激癥狀是呼吸系統(tǒng)受到影響的主要表現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)當室內(nèi)空氣中甲醛含量為0.07mg/m3以上時，兒童會出現(xiàn)輕微的呼吸道炎癥[10-11]，多見于頭痛、流淚、眼痛、咳嗽和呼吸困難等。

2.2 對免疫系統(tǒng)的危害

T細胞在特異性細胞免疫應答中有著非同小可的作用。在體液免疫中，B細胞的作用尤為關(guān)鍵[12]。研究發(fā)現(xiàn)500μmol/L的甲醛溶液作用48h能顯著抑制B淋巴細胞的增殖能力[13]。甲醛可讓Th1細胞或者Th2細胞在分泌過程中受到阻礙，進一步發(fā)生如過敏反應等免疫病理學反應[14]。童智敏等[15]采集了65名甲醛作業(yè)工人和70名非甲醛暴露工人的靜脈血，結(jié)果暴露組血清補體C3和血清IgM明顯降低，表明甲醛作業(yè)工人的免疫功能受到抑制。

2.3 對皮膚的危害

甲醛作為致敏源，是導致接觸性皮炎發(fā)生的原因之一，對粘膜也有刺激作用，主要表現(xiàn)在皮膚干燥，水皰反應，嚴重者可出現(xiàn)壞死，黑褐色變和指甲軟化現(xiàn)象[16]。

2.4 致癌作用

甲醛被IARC列入一類致癌物名單中。其致癌機理主要有2種，其一是導致DNA單鏈內(nèi)交聯(lián)和DNA與蛋白質(zhì)交聯(lián)，且抑制DNA損傷的修復;其二是導致基因發(fā)生突變，從而產(chǎn)生腫瘤細胞，最終發(fā)展成腫瘤[17-18]。從事接觸甲醛工作的人群患癌癥的幾率明顯增加，比如鼻咽癌、髓性白血病等[19]。李克勇等[20]的研究結(jié)果顯示拉鏈制造企業(yè)甲醛接觸人員致癌風險較大，尤其樹脂切片崗位致癌風險高。據(jù)研究表明，在我國常住人口達100萬以上的城市，經(jīng)過裝修后的蟻醛暴露很可能會增加兒童白血病發(fā)病率的風險[21]。國外研究發(fā)現(xiàn)接觸甲醛的病理學實驗室工作人員的致癌風險平均值最高[22]。范潔等[23]研究西安新裝修辦公室、銀行、醫(yī)院等公共場所空氣污染情況，發(fā)現(xiàn)均存在甲醛和苯的致癌風險，甲醛致癌風險較高的是從事銀行工作的人群。

2.5 遺傳毒性和生殖毒性

甲醛的遺傳毒性有多種，最主要的是可導致DNA鏈斷裂和基因突變[24]。李峰等[25]的研究發(fā)現(xiàn)，無論是甲醛染毒，還是甲苯染毒，均能明顯提高雄性昆明種小鼠精子畸形率，聯(lián)合吸入所致的畸形率高于單獨染毒，兩者在單獨和聯(lián)合吸入染毒時均可致骨髓細胞微核率增加，聯(lián)合染毒具有一定的協(xié)同作用。劉曉明等[26]研究發(fā)現(xiàn)甲醛可致體外培養(yǎng)人淋巴細胞的遺傳損傷。李蘭等[27]用濃度為0.5mg/m2、1.0mg/m2、3.0mg/m3氣態(tài)甲醛對SPF級昆明種純系雄性小鼠進行連續(xù)動態(tài)染毒72h，結(jié)果顯示，氣態(tài)甲醛暴露對小鼠外周血白細胞的DNA有明顯的損傷作用。

2.6 神經(jīng)毒性

甲醛和苯聯(lián)合染毒對神經(jīng)損害存在一定的協(xié)同作用，劉曉麗等學者[28]通過研究發(fā)現(xiàn)其聯(lián)合染毒可發(fā)生DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)效應及DNA鏈斷裂，分開染毒雖然也能造成小鼠腦細胞DNA損傷，但效果遠沒有聯(lián)合染毒作用明顯。此外，有研究發(fā)現(xiàn)其聯(lián)合吸入染毒可降低小鼠學習記憶能力，作用效果也強于單獨染毒[29]。

3? 甲醛防制措施

3.1 污染源的控制

選擇符合國家衛(wèi)生標準的環(huán)保裝修裝飾材料，可以大幅度降低甲醛的釋放，使室內(nèi)空氣中甲醛的濃度不會超過國家的衛(wèi)生標準。

3.2 室內(nèi)空氣甲醛檢測

對于新裝修的建筑，入住之前必須請專業(yè)人員對室內(nèi)空氣中甲醛等污染物的濃度進行檢測，檢測合格，才能入住[30]。

3.3 通風換氣

研究表明隨著打開門窗時間的增長，甲醛濃度逐漸下降， 說明開窗通風可使室內(nèi)甲醛污染狀況得到改善[31]。利用擴散原理，將室內(nèi)的污染物轉(zhuǎn)移到外面，會大幅度降低室內(nèi)環(huán)境中污染物的含量[32-33]。

3.4 增加溫濕度

研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境溫度從30℃降到25℃時，甲醛的釋放量減少50%，相對濕度從70%降到30%時甲醛的釋放量減少40%[34]，增加溫濕度，可使室內(nèi)空氣中的甲醛盡快釋放[35]。

3.5 活性炭吸附

活性炭具有豐富的多孔結(jié)構(gòu)，孔隙大、比表面積大、有多種官能團，吸附容量大，吸附速度快且容易再生，因此具有很強的吸附能力[36]。由于無任何化學添加劑，其對人體不會造成影響和傷害[37]。但在吸附達到飽和的情況下， 污染將更加嚴重，因為此時的污染物會發(fā)生脫附， 并再次排放到空氣中，導致二次污染[38]。

3.6 光催化氧化

利用空氣污染物具有可氧化還原的特性，對甲醛等空氣污染物進行催化氧化進而去除凈化。光催化技術(shù)的作用原理為在二氧化鈦的光催化劑和紫外線的作用下對甲醛等部分空氣污染物進行氧化分解，進而產(chǎn)生二氧化碳、水等物質(zhì)。該技術(shù)的產(chǎn)物無污染，較為溫和、反應速度較快、設(shè)備成本相對較低，因此，被廣泛應用于室內(nèi)空氣甲醛凈化，效果十分顯著[10]。

該技術(shù)如果與物理吸附一同使用，效果更佳。后者能為前者提供甲醛含量較高的反應環(huán)境，可以更有效地去除甲醛，分解有毒有害物質(zhì)，吸附劑還能重新使用。納米TiO2光催化劑借助弱紫外光，與氣體吸附劑的反應效率達到最大，也可起到降低污染物濃度的作用[39]。光催化劑是一種穩(wěn)定性較強的光催化材料，其反應產(chǎn)物不會造成二次污染[40]。

3.7 植物吸附

有些植物可以吸附空氣中甲醛等有害氣體，如吊蘭、綠蘿、蘆薈等，都有很好的吸附甲醛的能力[41]。有研究表明， 在24h光線充足的條件下，1m3空氣中絕大部分的甲醛都能被蘆薈所吸收[42]。

4? 結(jié)語

綜上所述，室內(nèi)空氣中甲醛污染問題依然很嚴重，其對健康的危害涉及到多個器官系統(tǒng)，是確定的人類致癌物和致突變物，對機體的毒作用機制有待于進一步深入研究。目前，雖然有一些有效的甲醛治理措施，但由于甲醛揮發(fā)緩慢，釋放周期較長，因此，從源頭上進行對甲醛的控制更為重要。

參考文獻

[1] 楊龍韜，潘寧怡.室內(nèi)空氣污染控制綜述[J].大科技，2018（5）：302-303.

[2] 張小東，鄭艷秋.分光光度法測定室內(nèi)甲醛的含量[J].黑龍江科技信息，2010（25）：12.

[3] 武競莉.室內(nèi)空氣中甲醛的危害和防治方法[J].商品與質(zhì)量，2017（52）：81.

[4] 袁爽登，周藝，陳久存.室內(nèi)甲醛來源及其防治措施[J].廣州化工，2018，46（16）：45-47.

[5] 謝進，潘心紅，張宏峰，等.化妝品中甲醛含量檢測能力驗證結(jié)果的分析與討論[J].醫(yī)學動物防制，2020，36（7）：675-677.

[6] 徐愛平.紡織品中甲醛含量不合格的原因及控制[J].紡織報告，2018（10）：21-22.

[7] 劉巖. 胺類甲醛固定劑性能及應用研究[D].西安：長安大學，2009.

[8] 牛成潔.甲醛降解菌的分離、鑒定、降解條件優(yōu)化及應用研究[D].青島：青島理工大學，2018.

[9] Lu CY，Kang SY，Li SH，et al.Controlling indoor air pollution from moxibustion[J].Int J EnvironResPublicHealth，2016，13（ 6） ： E612.

[10] 黃大展.室內(nèi)空氣中甲醛的危害及其凈化技術(shù)探討[J].建材與裝飾，2018（34）：189.

[11] 劉定安，李文輝，江禮杰.甲醛濃度與保存時間的關(guān)系[J].大科技，2018（21）：372-373.

[12] 王平.黃河蘭州段典型污染物水生生態(tài)系統(tǒng)風險評價[D].天津：南開大學，2006.

[13] 翟玲玲，徐兆發(fā)，徐斌，等.甲醛免疫毒性的體外實驗[J].中國工業(yè)醫(yī)學雜志，2010，23（3）：209-210.

[14] Ohtsuka R， Shutoh Y， Fujie H， et al.Rat strain difference in his-tology and expression of Th1-and Thh2-related cytokines in nasal mucosaafter short-term formaldehyde inhalation[J].Exp Toxicol Pathol，2003， 54 （4） ：287-291.

[15] 童智敏，施健，杜成，等.甲醛對作業(yè)工人免疫系統(tǒng)的損傷作用[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學，2010，27（10）：640，644.

[16] 周秀華，陳偉.兒童推車用紡織物中殘留甲醛現(xiàn)狀分析[J].中國纖檢，2015（8）：80-82.

[17] 張森，陳歡，王安，等.甲醛的遺傳毒性及作用機制研究進展[J].環(huán)境與健康雜志，2017，34（11）：1022-1028.

[18] 馬志堅.室內(nèi)環(huán)境甲醛的危害及控制措施[J].科技與生活，2011（12）：171.

[19] 張興全.管廊安全距離標準適用性的討論——基于對某石化廠廠間管廊隱患排查情況的分析[J].職業(yè)衛(wèi)生與應急救援，2017，35（6）：554-557.

[20] 李克勇，黃滬濤，趙乾魁，等.某拉鏈制造企業(yè)甲醛職業(yè)接觸致癌風險評估[J].職業(yè)衛(wèi)生與應急救援，2017，35（6）：513-514，557.

[21] 王爽，巨天珍，咸龍，等.京津冀對流層甲醛的時空演變特征及其影響因素[J].環(huán)境科學學報，2018，38（4）： 1297-1305.

[22] Mahdi Jalali， Somayeh Rahimi Moghadam ， Mansour Baziar， et，al.Occupational exposure to formaldehyde， lifetime cancer probability， and hazard quotient in pathology lab employees in Iran： a quantitative risk assessment[J] Environ Sci Pollut Res Int， 2021，28（2）：1878-1888.

[23] 范潔，樊灝，沈振興，等.西安市新裝修公共場所空氣污染物濃度分析及健康風險評價[J].環(huán)境科學，2021，42（5）：2153-2158.

[24] 張森，陳歡，王安，等.甲醛的遺傳毒性及作用機制研究進展[J].環(huán)境與健康雜志，2017，34（11）：1022-1028.

[25] 李峰，孫和平，曲莉，等.甲醛和甲苯聯(lián)合染毒對雄性小鼠生殖與遺傳毒性作用的研究[J].中國衛(wèi)生工程學，2016，15（4）：325-327，331.

[26] 劉曉明.甲醛毒性作用機制的研究現(xiàn)狀[J].中國城鄉(xiāng)企業(yè)衛(wèi)生，2017，32（9）：41-44.

[27] 李蘭，程文文，高娜娜，等.氣態(tài)甲醛對小鼠外周血白細胞的DNA損傷作用[J].華中師范大學學報：自然科學版，2010，44（2）：284-287.

[28] 劉曉麗，原福勝，張文珍，等.甲醛和苯聯(lián)合致小鼠腦細胞DNA損傷作用[J].中國公共衛(wèi)生，2010，26（4）：463-464.

[29] 劉曉麗，原福勝，張文珍，等.甲醛和苯單獨及聯(lián)合染毒對小鼠神經(jīng)系統(tǒng)的毒性作用[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學，2010，27（5）：298-300.

[30] 秦志高.校園室內(nèi)環(huán)境污染及防治對策[J].研究與探索，2014（10）：341-344.

[31] 徐倩，杜前明，高燦柱.山東大學室內(nèi)空氣中甲醛污染狀況[J].環(huán)境與健康雜志，2006，23（6）：524-526.

[32] 張亞，張孔思.大學城學生宿舍甲醛污染狀況分析及對策研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2009（6）：50-51.

[33] 林忠耀，俞雪燕，薛勇江.民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境的污染危害及控制[J].廣東化工，2009，36（4）：115-117.

[34] 朱爽.甲醛室內(nèi)污染的控制與治理[J].中國質(zhì)量，2008（6）：40-42.

[35] 孫兆東.甲醛的危害及防治方法簡述[J].科技風，2014（14）：194，200.

[36] 尤名揚.活性炭在吸附室內(nèi)甲醛上的應用[J].科學技術(shù)創(chuàng)新，2019（32）：142-143.

[37] 顧春雷.關(guān)于室內(nèi)環(huán)境檢測污染物的來源及防治對策[J].科技資訊，2015，13（17）：120-121.

[38] 宋莉.納米TiO_2與涂料的復合及其降解室內(nèi)甲醛的實驗研究[D].重慶：重慶大學，2011.

[39] 羅曉良.室內(nèi)甲醛釋放規(guī)律及其控制研究[D].重慶：重慶大學，2006.

[40] 王方星.室內(nèi)空氣甲醛的檢測與治理技術(shù)進展[J].科學家，2017，5（15）：19-20.

[41] 李新茹.淺談室內(nèi)甲醛污染的危害與防治[J].焦作大學學報，2017，31（4）：83-84.

[42] 王文超.改性活性炭吸附甲醛的研究[D].濟南：山東科技大學，2006.