室内空气污染及其净化处理技术

　摘要：在人的一生中，人们的起居生活、学习、工作、休闲、社会活动等时间绝大部分在室内环境中进行，空气与人的呼吸无法有效长期阻隔，室内空气质量的好坏直接影响人们的身心健康。随着我国城镇化建设的深入，人们对美好生活的向往和追求，人们的生产、生活活动对室内外环境带来各种不良影响。目前室内空气污染问题也日趋严重。室内空气污染物的源头广泛，种类多样，主要是建筑材料、装修材料等材料释放的化学污染物及人们在室内的活动产生。随着室内空气污染程度的加剧，已经影响到人们舒适、健康的生活，甚至威胁到生命安全。室内空气污染净化处理成为环境治理热点之一。本文通过调研，分析了室内空气污染形成的原因及特性，总结了室内空气污染的来源及危害，提出了室内空气污染现状，介绍了现有的室内空气污染净化处理技术。

　关键词：室内空气污染；净化处理技术；分析

一、引言

室内空气污染是指室内的空气中存在对人类健康有害的物质，并且浓度已经超过国家标准，达到可以伤害到人的健康程度，我们把此类现象称为室内空气污染。“室内”主要指居室内，广义上也可泛指各种建筑物内[1]，如办公楼、会议厅、医院、教室、旅馆、图书馆、展览厅、影剧院、体育馆、健身房、商场、地下铁道、候车室、候机厅等各种室内公共场所和公众事务场所内。

在我国物质比较贫乏的时期，如70年代、80年代、90年代，室内空气污染主要是厨房燃料燃烧产生的烟气、NO2、NOX等有害物质和微生物。随着我国经济的高速发展，城镇化进程不断加快，各种环境污染随着经济的发展而不断产生，室内空气污染也不例外的在加剧。社会经济的发展，人们对美好生活的向往和追求，人们对室内环境的诉求越来越个性化，如舒适、豪华、时尚、恒温、艺术性、科技化等各种个性化需要，大量新产品、新材料、新技术的装饰材料和现代家具及生活用品不断进入室内；同时为了降低能源消耗，许多建筑物从源头上进行密闭设计。室内环境的设施、材料、物质释放对人体健康有害的物质，加上室内通风不畅通，带来室内空气质量恶化。

《室内空气质量标准》(GB/T188883-2002)明确提出“室内空气应无毒、无害、无异常嗅味”的基本要求，并对室内环境质量提出了具体的指标和检测方法。虽然室内污染物的浓度值低，但是人们呆在室内的时间长，其累积浓度值大，量变引起质变，导致人们的身心健康受损。对老幼病残体弱、身体免疫抵抗力较低等人群而言，他们室外活动少，室内空气质量的优劣与他们的健康关系尤为重要。针对日趋严重的室内空气污染，科研人员积极投入室内空气污染的净化处理技术研究，市面上涌现出了大量的室内空气净化设备。

　二、室内空气污染及其净化处理技术

　　(一)室内空气污染形成的原因及特性

室内空气污染形成的原因是多方面的，绝大部分来自室内和室外。

室内来源主要是三个方面，一是人们的行为或活动产生，例如吸烟产生尼古丁、烟雾等物质污染室内空气质量；烹调、燃气热水器的使用、灭蚊等活动产生氮氧化物、可吸入颗粒物、烟雾等物质污染室内空气质量；生活垃圾或废弃物没有及时清理或处置不当产生异味、细菌等物质污染室内空气质量。二是室内装饰材料和室内家具中所含的挥发性有机物，例如油漆、工业化生产各种类型的板材、墙布、墙纸、乳胶漆等材料都含有甲醛、苯系物、氯仿等挥发性有机物成分，上述物质都具有致癌性，这些有害物质以气态形式缓慢释放污染室内空气质量，特别是在密闭空间，由于空气没有进行有效流通，这些释放出来的有毒有害有机污染物气体的浓度超过《室内空气质量国家标准》许可的范围，造成了室内空气污染。三是建筑物材料产生，例如建筑物材料成分中含有放射性物质或施工过程中加入化学物质，这些有害物质以气态形式缓慢释放污染室内空气质量。

室外来源主要是室外的空气污染，室内可吸入颗粒物污染物大部分来源于室外空气污染物，室内空气污染物大部分由室外空气形成对流带走或稀释，这样室外空气污染不可避免的影响甚至恶化室内空气质量。

室内空气污染对人体健康的危害而言，一是会引起急性中毒，如急性一氧化碳中毒和二氧化碳中毒；二是会诱发疾患或引起慢性中毒，如空调病，香烟烟雾、燃料燃烧、烹调油烟引起的慢性阻塞性肺疾病；三是对身体免疫抵抗力低、孕妇、儿童等这类人群造成的危害更大；四是对人有致癌作用。由于人们绝大部分时间在室内，室内空气

污染物没有进行稀释、扩散或自净等方式处理，室内空气质量比室外空气质量显得更加重要。室内空气污染具有如下特性：

(1)室内空气污染排放频率高、周期长

新房装修时，使用的油漆、胶合板、刨花板、胶、乳胶漆等各种装修材料中都含有甲醛、苯等有害物质，当室内温度较高时，这些有害物质就会缓慢释放出来，室内板材中的甲醛其释放期为3-15年。

(2)室内空气污染对人体的接触时间长、累积影响大

室内是人们生活、工作的主要场所，人们绝大部分时间在室内，长期接触室内空气污染物，即使污染物的浓度很低，但接触时间长，量变引发质变，产生累积作用，对人体健康产生不良影响。

(3)室内空气污染程度比室外高、受害程度也比室外高

2016年，原国家环保部发布的《中国人群环境暴露行为模式研究报告(儿童卷)》指出，近三成儿童受室内空气污染威胁，相较成人，孩子更易受到室内空气污染的侵袭[2]。在通风不良的住所，室内烟雾可超过可接受的微小颗粒含量，比室外空气高100倍[3]。

(4)室内空气污染物来源广种类多

室内空气污染物来源十分广泛，既有来自建筑物自身带来的污染、室内装修材料及家具材料带来的污染,又有来自家电、办公设备带来的污染及厨房、厕所、浴室自身环境的污染，人们在室内活动所产生的污染。污染物的种类有物理的、化学的、生物的、放射性的，十分繁多。

(5)室内空气污染的影响范围大、人数多、后果严重

广义的室内环境是指相对封闭的场所，范围十分广泛，人们绝大部分呆在室内环境，导致室内空气污染的影响范围大、人数多,后果严重。

(6)室内空气污染影响人类健康。

就全球而言，由于肺炎、慢性呼吸道疾病和肺癌，使用固体燃料产生的室内空气污染造成160万人死亡，总疾病负担(以残疾调整生命年计，将由于残疾和死亡而丧失的生命年相结合的一个衡量标准)超过室外空气污染造成的负担5倍[3]。

　(二)室内空气污染的来源及危害

室内空气污染的来源很多，涉及的面也很广，最常见的污染来源及危害有：

(1)化学污染

主要来源于室内装修材料及家具释放出来有害气体，室内燃烧产生物和烟雾等。主要化学污染物如下：

甲醛：装修材料中使用的各种工业化板材都多少使用了胶粘剂；除纯实木外其它品种的木地板都多少使用了胶粘剂；装修中使用的辅材有各种胶水、胶粘剂。地毯、窗帘、家具、玩具等含有化纤面料的制品，有时也会使用到胶粘剂，同样会释放出甲醛、苯等污染物。装修界有句行业俗语叫：无醛不成胶，意思是说普通化学胶水的主要成分为甲醛和尿素、水，如果没有甲醛，胶水就会没有黏性，所以凡是普通的化学胶水以及使用了胶水的产品里面多少都含有甲醛。装修过程中使用的胶如此之多，甲醛一定是少不了。甲醛的直观影响是包括嗅觉和对眼睛、鼻子以及喉咙的刺激，主要症状包括身体不适、流泪、打喷嚏、咳嗽、恶心以及呼吸困难，症状的强烈程度视甲醛的浓度高低。对于老人来讲，因为老人本身抵抗力下降非常明显，甲醛会因此趁虚而入，对老人身体造成危害，从而导致各种疾病的出现[4]。

苯系物(包括苯、甲苯和二甲苯)：俗话说无苯不成漆，没有苯，漆的性能就会大大降低。苯系物主要来源于室内装修和家具中的油漆、各种油漆涂料的添加剂和稀释剂、各类粘合剂。在室内环境苯系物对人体的危害主要是慢性中毒，症状是刺激皮肤、眼睛和上呼吸道，长期吸入苯系物会导致再生障碍性贫血。据法国国家工业环境与危害所的一项研究结果显示，幼儿比成年人更容易受到苯污染的危害[5]。

氨：氨的主要来源是建筑施工中加入了膨胀剂、防冻剂等化学物质。长期接触低浓度氨气可使慢性咽炎、慢性鼻炎及神经衰弱综合征发病率增加，嗅觉功能减弱，出现免疫功能缺馅[6]。

TVOC：总挥发性有机物：室内主要来自燃烧后的产物及烟雾；TVOC还来自室内家具中的油漆、涂料和胶粘剂。TVOC有刺激性气味，对身体所造成的危害是引起机体免疫水平失调。TVOC浓度范围在3.0-25mg/m3之间，会有刺激性气味，人感觉不适，或有头痛症状；TVOC浓度大于25mg/m3时，人出现睡觉时间过长、全身无力、胸口痛、没有食欲、反胃等症状。长期在有TVOC的环境中可能造成对肝或身体其他部位的伤害。

一氧化碳：室内主要来自天然气、煤、液化气等物质的燃烧。其危害是吸入一氧化碳会降低血液输送氧气至身体细胞组织的能力，但细胞组织需要氧气进行工作，因此对患有心血管疾病、肺部疾病以及呼吸道疾病的人群所产生的危害尤为严重。

氮氧化物：氮氧化物是形成烟雾的一种化学物质。室内来自燃料(煤炭、天然气、液化气等)燃烧和烹调的烟雾都可以形成这种物质。氮氧化物对身体造成的危害包括肺部损伤和呼吸器官的疾病。

(2)物理污染

主要来源于周围环境及家用电器等。其主要污染物是噪声和非电磁辐射。

噪声：噪声主要来源于室外周边工矿企业或建筑工地的噪声、交通噪声、生活噪声及室内的电器设备产生的噪声等。噪声持续时间长，影响睡眠，导致入睡时间拖后、睡眠程度变浅、觉醒时间短、多梦；休息不好，精神不集中、心烦意乱，工作和学习效率低，生活质量下降。长期在噪声环境，人会出现神经衰弱综合征，甚至精神异常；噪声可影响消化系统、内分泌系统，可致月经失调，性功能紊乱等。

非电离辐射：室内非电离辐射主要来自各类家电如微波炉、电视机、电冰箱、空调等；家用微波炉如有漏能时，在5cm距离出可达5000μW/cm2。长期接触非电离辐射，对人的健康带来不良影响，例如出现头晕、疲乏、记忆力衰退、食欲减退、烦躁易怒、血压变化、白细胞减少等症状。

(3)生物污染

生物污染在系统中的潮湿部分中会大量滋生，并扩散至整栋建筑物中，或由室内较潮湿霉变的墙壁、寄生于地毯、毛绒玩具、被褥中的螨虫及其它细菌等产生，或由人体或者宠物分泌出的传染性微生物产生，或由室内植物污染带来的生物污染。细菌、真菌、病毒、螨、植物等来源于潮湿的卫生间、厨房、沙发、枕头、羽绒被、床垫及窗帘；室内的地毯、壁纸和各种软垫家具等容易产生尘螨；空调冷却水、冷凝水中容易寄生军团菌。

生物污染主要污染物为细菌、真菌、病毒、螨、植物，对人类健康带来不良影响，例如各种呼吸道传染病、哮喘、建筑物综合症等。

(4)放射性污染

主要来源于花岗岩石材及瓷砖、陶瓷等，其主要污染物是氡。花岗岩的氡气含量是由于花岗岩本身的形成过程造成的，不同产地的花岗岩成因和成分不同，氡气含量也有高低。瓷砖、陶瓷的原料是粘土，其中含有天然岩石的风化成分，釉面会掺入各种矿物砂作为原料，这些原料里都可能混入放射性较高的物质，最主要还是氡的缓慢释放。

氡能对人体的神经系统、造血器官、消化系统造成一定程度的损伤，另外可使肺细胞受损，可能会引发肺癌。研究表明，氡及其子体所放射的α射线是造成人体血液病和引发肺癌的主要因素之一[7]。

　(三)室内空气污染现状

随着我国经济的高速发展，科学技术的进步，许多化工产品用新材料、新工艺、新技术的方式应用于基本材料、粘合剂及添加剂等材料用作装钸材料、家私家具、家用电器、日化产品、软装织物等室内家装设备设施材料上，加上烹调、抽烟与室内灭蚊、空气净化处理不当等活动，空调的使用导致房间密闭性、通风效果不佳等原因，室内空气中充斥着浓度不等的甲醛、苯、二甲苯、甲苯、氨、一氧化碳、氮氧化物、细菌、螨、异味等室内空气污染物，来源广泛、成份复杂。

由于室内使用的材料种类繁多，室内空气污染物组分复杂、浓度悬殊各异，室内空气中大部分污染物浓度会随着室内使用时间的越来越长而变得越来越低，但是总还有一些污染物浓度会高于《室内空气质量标准》许可的范围。

WHO报道的研究结果表明，全世界每年有约300人死于室内空气污染引起的疾病，占总死亡人数的5％，大约30％~40％的哮喘病、20％~30％的其他呼吸道疾病源于室内空气污染[8]。

　(四)室内空气污染净化处理技术

室内空气污染物种类繁多、成分复杂，常见的污染物包括甲醛、苯系物(苯、甲苯、二甲苯)、总挥发性有机物、细菌等。面对日益加剧的室内空气污染，人们采取了很多种控制其浓度的措施。加强通风能降低室内的颗粒物和微生物浓度，是一种简单而有效的方法。开窗通风、推迟迁入时间办法是一种自然行为。针对日趋严重的室内空气污染，人们采用的净化处理技术一般有以下几种：

(1)吸附净化法

吸附净化法是用吸附剂吸附室内空气污染物中的某些物质，是用于去除空气中的气态污染物的最常用的净化技术之一，如去除空气污染物中的甲醛、二氧化硫、氨气、氮氧化物、酯、酮、醛类等，常用的吸附剂有颗粒活性炭、活性炭纤维等。吸附净化法的优点是处理低浓度的室内气态污染物性能突出。吸附净化法的缺点是易吸潮，从而吸附能力降低，易滋生细菌等生物污染。

(2)绿色植物净化技术

绿色植物净化技术是利用绿色植物进行光合作用的原理，植物呼吸时吸收室内空气污染物中的二氧化硫、氮氧化物、甲醛、氯化氢等有害物质。绿色植物净化技术的优点是经济实惠、推广应用方便、维护简单，具有观赏性。缺点是绿色植物的生长期短及吸收室内空气污染物的能力下降明显。

(3)低温等离子净化法

低温等离子净化法是利用特定设备来产生等离子体，这些等离子体与室内空气污染物中物质发生化学反应生成生成无害物质。低温等离子净化法的优点是对室内空气污染物中的苯、氨、硫化氢、二氧化硫、甲醛和氮氧化物等有害物质有较好处理效果，缺点是运行费用、设备购置费用高，应用推广方面有一定的难度，有副产物产生引起二次污染。

(4)臭氧净化技术

臭氧净化技术是利用特定设备，使空气中的氧合成臭氧，臭氧主要是能杀灭室内空气污染物中的细菌等微生物、臭味、异味等物质，因臭氧有强氧化性，能可快速分解产生臭味及其它气味的物质。臭氧净化技术的优点是不会生成任何残留物及二次污染。缺点是过量的臭氧对身体有害；影响肺功能，可能导致哮喘；不能清除颗粒物。

(5)催化净化法

催化净化法是有害气体在催化剂的环境作用下发生化学反应生产无害物质的方法。其中等离子催化净化技术的优点是对有害气体都有较高的处理效果，缺点是运行费用、设备购置费用高，应用推广方面有一定的难度，有副产物产生引起二次污染。纳米材料光催化净化技术的优点是反应在常温常压下进行，能杀灭微生物、细菌病毒，能清除部分挥发性有机物，能分解部分有气味的气体；缺点是不能清除可吸入颗粒物，有可能把一种有害的化合物分解成另外的有害化合物，比如把酒精分解成甲醛。

　三、结论

室内空气中的污染物种类多样，特性各异，对净化方法的要求不同。我们可以优先控制室内的污染源，如使用绿色建材、保证有效通风等措施，预防在先，治理在后，从源头上采取措施预防和控制室内空气污染物，将室内空气污染物的危害降到最低程度，然后根据室内空气污染物产生的来源，采取相应的室内空气净化处理技术进行治理，以达到有效净化室内空气的效果，从而使室内空气污染问题得到较好的解决。

　参考文献

[1]朱天乐.室内空气污染控制[M].北京:化学工业出版社，2003

[2]环境保护部.环境保护部发布研究报告近三成儿童受室内空气污染威胁[J].环境污染与治，2016，第10期：110[3]世卫组织.每年室内空气污染造成160万人死亡[J].首都公共卫生，2011，第1期：46

[4]侯森.室内环境甲醛的危害及控制措施探讨[J].科技风，2019,第32期:226

[5]郝俊红.林建平.室内空气污染详解(中)苯、甲苯[J].城市住宅，2005，第3期：124-125

[6]张建华.长期接触低浓度氨对机体的影响[J].职业与健康，1994，第5期：44

[7]陈涛.张华飞.孙成勋.李红彦.高阳.室内环境中放射性氡的来源危害及控制措施[J].化工管理，2018，第8期：39

[8]单潇清.室内空气污染现状及其防治研究[J].资源节约与环保，2018，第5期：92