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去除室內空氣污染物的幾種方法比較
發表時間:2017-01-12 20:30:49 作者:本站編輯 來源: 本站原創

去除室內空氣污染物的幾種方法比較

 

鄧高峰 譚小霞[1]  王智超

(中國建筑科學研究院建筑環境與節能研究院 北京 100013)

摘要:本文從室內空氣污染物的來源以及污染物超標可能對人體造成的危害等方面,重點介紹幾種去除室內空氣污染物的方法,如空氣凈化器、表面覆蓋劑、空氣凈化劑以及植物等。本文重點比較了這幾種方法,介紹了各種去除方法的優缺點,并且通過對這幾種去除方法的比較,結合實驗數據,為如何合理選擇去除室內空氣污染物的凈化產品提出一些意見和建議。

關鍵字:空氣污染物    去除方法    比較

Comparison of several removal ways of indoor air pollutance

   Deng gaofeng   Tan xiaoxia   Wang zhichao

(Chinese Academy of Building Research Construction Environment and Energy Conservation Research Iinstitute,Beijing,100013,China)

Abstract: This article focus on introducing several removal ways of indoor air pollutance in the fields of the source of indoor air pollutance and the harm to human body due to high concentration and so on, such as air cleaner, covering agent, air cleaning agents and plants. In this article, these methods are compared. Every method has its own advantages and disadvantages. And by means of comparison of them, combined with experimental data, some comments and suggestions for how to choose air purification products reasonably are provided.

Keyword: Air pollutants  Removal method  Comparison

1.引言

現代人生活和工作在室內環境中的時間已達到全天的80%~90[1],因此室內空氣質量的好壞直接影響人們的身體健康。有研究顯示,室內并不是安全的場所,有時室內污染反而更加嚴重。隨著建筑業的不斷發展,以節能為目的的高隔熱、高密封住宅的推廣和人們對室內豪華裝修的日益提高,大大增加了新型建筑、裝飾材料的使用,而這些材料確是產生甲醛的主要室內污染源[2]。

2.室內空氣污染物危害及來源

甲醛對人體健康的影響主要表現在嗅覺異常、刺激、過敏、肺功能異常、肝功能異常、免疫功能異常等方面。氨氣可麻痹呼吸道纖毛和損害粘膜上皮組織,使病原微生物易于侵入,減弱人體對疾病的抵抗力。慢性苯中毒主要是對皮膚、眼睛和上呼吸道有刺激作用。TVOC對人體的危害包括黏膜發炎、中樞神經系統的改變,頭痛、異味、疲倦及怕冷怕熱、吹風感,兒童的哮喘和支氣管炎等。

根據對我國部分建筑物室內空氣污染水平的檢測數據,新裝修后污染嚴重的房間,室內空氣中甲醛的峰值濃度能達到0.81mg/m3,超過國家標準限值(0. 08mg/m3 ) 10 倍以上,個別甚至高達510mg/m3[3]。美國環保局的統計表明,室內空氣污染程度往往是室外的25倍,有時甚至可在100倍以上[4]。

    造成室內空氣污染的主要原因包括室內裝修、人員活動、廚房油煙、現代辦公和室外空氣污染等[5]。室內空氣中主要化學污染物有甲醛、氨、苯和總揮發性有機氣體(TVOC)等。

室內甲醛的釋放主要來自裝修材料如膠合板、細木工材、中密度纖維板和刨花板等木質人造板材,這些人造板材在加工生產中使用的脲醛樹脂和酚醛樹脂等膠黏劑中含有未參與反應的殘留甲醛,其向周圍環境釋放造成室內空氣污染。高堿混凝土膨脹劑和含尿素防凍劑的大量使用是居室內環境氨污染的污染源,氨還可用作混凝防凍劑,提高混凝土的抗凍能力和施工速度;室內空氣中的氨也可來自室內裝飾材料,如家具外表面的增白劑等,有些木制板材使用的粘合劑中的脲素本身也含有氨??倱]發性有機氣體(TVOC)主要來自沸點(或熔點)小于或等于250℃的任何有機化合物,如快干漆、涂料、膠粘劑,地面、墻面裝飾材料等。

3.污染物去除方法

3.1通風

通風分為自然通風和強制通風(季節通風),通過引進新風稀釋室內污染物濃度的方式降低室內空氣污染物濃度。

我們做過這樣的現場測試,在一居民樓中,選擇其中有新購家具的一間房間,在將其門窗關閉24小時后,測其甲醛濃度達到了0.5mg/m3,超過標準限定值5倍。開窗通風半小時后,再次測試其甲醛濃度,已經降至標準限定值以下,連續測試1個小時,該房間內的甲醛濃度始終低于標準限定值。

但是自然通風會帶來一些其他污染,例如在大城市,自然通風時,隨室外新風進入室內的顆粒物、飛蟲或汽車尾氣等,有時還會有噪聲污染。強制通風可以有效的引入新風稀釋污染物濃度,也不會帶來新的污染,但是通風裝置一般需要在建筑物設計的時候就考慮進去,并且初裝費和運行費用也是一筆不小的開支,目前在我國并不廣泛,但是在歐洲等國家已經成為建筑物驗收時的標準配置。

3.2空氣凈化器

空氣凈化器是指從空氣中分離和去除一種或多種污染物的設備,按凈化技術可分為靜電過濾、活性炭、等離子、負離子和光催化等幾種,使用其中一種技術的凈化器為單一式凈化器,使用兩種或兩種以上技術的凈化器為復合式凈化器。

凈化器凈化效果如何,與凈化器內部結構有很大關系,主要有四級凈化:濾網為初級過濾,主要過濾粒徑比較大的顆粒物;活性炭主要吸附異味,如甲醛、氨和TVOC;電場主要去除空氣中的塵埃;負離子發生器可以釋放負離子清新空氣,去除異味。

在對大量的凈化器對甲醛、氨和TVOC的去除效率實驗中,我們發現凈化器的去除效率差異很大,有的能達到90%以上,有的只有不到30%,使用單一技術的凈化器也能達到90%以上,而使用復合技術的凈化器有的不到50%。凈化器種類繁多,結構大同小異,但其凈化效率卻相差很大,有的只起排風扇的作用,有的結構雖復雜但凈化效果也不一定好,但總的來看凈化器對室內空氣的凈化能起到一定的作用[6]。

3.3表面覆蓋劑與空氣凈化劑

    表面覆蓋劑與空氣凈化劑的原理類似,都是通過向木材或者空氣中噴涂某種可以消除各種污染物的物質,通過與其反應或將其密封而達到抑制污染物釋放的目的。

空氣凈化材料以粉體、纖維狀、薄膜、顆?;驂K體等形式存在,可做成各類建筑材料,同時還可以做成具有凈化功能的涂料,可凈化或抑制各種有害氣體,降低室內各種污染物的濃度,增加空氣中負離子的濃度等。

1m3的小密封艙中,通過對噴涂過表面覆蓋劑和未涂過表面覆蓋劑的兩塊大芯板做比較,經過初次噴涂處理后,12小時內處理過的大芯板釋放的甲醛濃度比對照組低了近50%,三個月后再次噴涂該大芯板,繼續做同樣的對比實驗,其釋放的甲醛濃度比對照組低了90%以上,說明通過這種手段可以起到一定的甲醛降解作用。

3.4植物

室內綠化可以在心理、生理上一定程度的緩解長期室內工作帶來的疲勞[7],我們通常所說的室內植物是指觀葉植物,它們一般比較耐蔭或喜蔭,因此可以適應室內的較弱的光照環境。植物通過其葉片上的氣孔和枝條上的皮孔,將大氣污染物吸入體內,在體內通過氧化還原過程進行中和而成而成無毒物質(即降解作用),或通過根系排出體外,或積累儲存于某一器官內。植物對污染物的這種吸收、降解、積累和排出,實際上起到了對大氣污染的凈化作用[8]。

有數據顯示虎尾蘭、君子蘭、吊蘭和橡皮樹在低濃度甲醛的情況下,三天吸收甲醛分別為44.2%、46.8%、27.0%16.7%;七天吸收甲醛分別為64.6%、70.1%、49.9%20.9%。植物對甲醛的吸收規律與TVOC的情況基本一致[9],說明植物對各種污染物均有不同程度的去除作用,去除能力和污染物種類以及室內污染物的初始濃度有關。

4去除方法比較

上述幾種去除室內污染物方法的比較中,我們可以看出,除了傳統的通風解決辦法以外,無論是凈化器還是表面覆蓋劑,都是通過物理或者化學的方法,來達到去除污染物的目的。實驗證明這些方法都可以起到一定的去除效果,而植物是通過吸收氣體污染物,將其轉化為自身營養或者轉變成無危害的物質釋放出去,與前三種凈化方法相比,更具有環保性。

現在市場上出現的凈化類產品中也有把這幾種方式都結合在一起的,就是植物與凈化器相結合,看起來是盆栽,但是既有美化環境的功效,又能去除空氣中的污染物。通過對這種盆栽做去除污染物實驗,我們發現,在一天內其去除TVOC的效率能達到80%以上,連續十天的實驗過程中,該盆栽的去除效率一直維持在80%左右,去除效率在十天內趨于穩定。

使用凈化器來去除室內污染物時,短時間內就可以將高濃度的污染物凈化至標準限定值以下,實驗證明凈化器對高濃度的污染物去除效果較好,然而不同類型的凈化器之間、同一技術的凈化器之間都存在著很大的差異,所以在去除室內污染物時,凈化器的選型很重要。功能性材料,如涂料,凈化劑等可以抑制污染物的釋放,使室內污染物濃度下降,同樣是較好的去除室內污染物的方法,缺點是大部分需要事先噴涂在原料板材上才能發揮作用,對于已經噴漆的家俱不能使用,有的凈化劑在噴涂過程中還會產生二次污染。植物做為一種即可以去除污染物又可以緩解人們視覺疲勞的去除方法,有其本身的優越性,但當室內污染物濃度較高時,會損壞植物葉片,破壞植物的生理機能,導致其死亡,所以只能在較低濃度時采取植物來去除室內污染。

5討論

改善室內空氣的質量,第一是減少污染源;第二是加強通風;第三則是選擇合適輔助設備來去除污染物[10]。建議裝修房屋時可以事先噴涂表面覆蓋劑來抑制有害物質的釋放,同時如果經濟能力允許,而且室內污染物的濃度又很高時,可以選擇購買凈化器來去除有害物質;如果室內污染物濃度較低時,可以選擇在室內養殖幾種去除有害物質能力較好的植物,既有觀賞價值,又可以凈化空氣。

改善室內空氣質量,主要控制家具等污染源的釋放,尋找無污染的新產品,為人們創造一個較好的生活環境。

參考文獻

[1]馬良,鄧九蘭,張文俊等.室內氨氣污染的凈化試驗研究.中國環境監測[J]. 2001, 17(4)63-64

[2]肖翔,戚秀云,章廣德.室內甲醛污染和分析.環境科學與管理[J].2006,31 (6)166-167

[3]張前程,張鳳寶,張國亮等.室內空氣中有機污染物的光催化凈化.環境科學與技術[J].2003,263):56-58

[4]龔圣,黃肖容,隋賢棟.室內空氣凈化技術.環境污染治理技術與設備[J].2004,5 (4)55-57

[5]尹維東,劉來紅,喬惠賢等.室內空氣污染物的凈化.環境污染治理技術與設備[J].2002,32):53-55

[6]鄧高峰,譚小霞,唐冬芬等.幾種空氣凈化器的凈化效果分析.暖通年會[C].2008

[7]秦俊,傅徽楠,楊林.室內綠化對建筑綜合癥的緩解作用.福建理學院學報[J].2002, 22(4)308-311

[8]魯敏,李英杰.部分園林植物對大氣污染物吸收凈化能力的研究.山東建筑工程學院學報[J].2002, 17(2)46-49

[9]郭秀珠,黃品湖,王月英.幾種觀葉植物對室內污染物的凈化效果研究.環境工程學報[J].2007,1(1):104-106

[10]黃振儂,葉能權,吳邦華等.某型空氣凈化器除毒效果檢測.中國衛生工程學[J].2006, 5(2)76-78



[1] 通訊聯系人:譚小霞,聯系電話:01064517458,Email[email protected]


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