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由于社会发展和科技进步,城市高楼叠起,建筑物密集;以及人们愈来愈崇尚居室环境的高档化和舒适性,家用电器和办公用具愈来愈多等等……,因此,致使人们居室的空气成分愈来愈复杂,人类室内生活环境已进入到“室内空气污染”阶段。
从八十年代开始,美国、日本、加拿大和欧洲一些国家报导了由于室内空气污染所引发的三类人体疾病:病态建筑综合症(SBS)、建筑相关疾病(BRI)和多重化学物质过敏症(MCS);表现在人上呼吸道疾病、哮喘、过敏性泡炎、加湿性发烧症、中毒反应、传染性疾病以及皮炎、鼻炎、举止异常等多种非特定的环境过敏症,甚至引发人体的生殖效应变异和癌症等。
一、空气污染物种类:
①化学污染:主要包括甲醛、苯、氡、氨气等多种化学物质悬浮物;
②生物污染:包括细菌、真菌、花粉、病毒及多种微生物;
③物理污染:指噪声、振动、电磁辐射、静电以及不合理的光照、温度和湿度骤变等;
④其它污染:室内煤气泄漏及外来物质的污染等。
总括起来,室内污染物主要为两大类,即室内悬浮固态颗粒物质的污染和室内气态污染物质的污染,分别如表1和表2所示。
二、空气污染物来源:
①室内装修与建筑材料
随着人们对居住质量要求的提高,装修材料日益高档化,一些非绿色材料进入居住空间;这些材料所含的甲醛、苯类物质等严重超标,这些有机物逐渐挥发,几乎每天都伴随着居住者而产生着室内空气污染。
建筑过程和装修时所用的石材,常用在地板和墙壁上;石材中含有辐射性元素——氡。
此外,冬季施工的建筑物,为了防止混凝土在低温下结冻,施工人员在混凝土中填加了一些防冻剂,其中主要是富氨类化合物;还有些涂料、油漆、染料等所含有的刺激性物质……
据朱天乐的研究资料显示,建筑空间经装修后室内甲醛浓度较之前有显著提升;例如,某居室装修后6个月,测得室内甲醛浓度为O.096~O.243mg-3,装修后6~12个月,为O.089~O.186mg-3,装修12~24个月后,为O.075~0.147mg-3,装修24~36个月后,为O.056~O.129mg-3。
装修后室内芳香烃类化合物浓度比较装修前也有较大的变化;如苯,在装修后第10天测得的浓度为O,109mg-3,第31天为O. 054mg-3,一年时为O.037mg-3,仍
远远高于未装修时的苯浓度(0.024mg-3)。其它如甲苯、乙苯等苯系物的浓度变化趋势与苯相似。
②室内办公与生活用品:
由于办公用品的现代化、网络化,一些现代办公用具进入家庭,诸如:计算机、打印机、复印机、晒图机等;
家庭的日常生活用品有洗涤剂、芳香剂、杀虫剂、化妆品……
室内家具多样化。制造时所用的油漆、涂料以及人造板家具和一些木制品所用的胶粘剂。
上述用品、用具均可产生空气污染物质。
③居住者的室内活动:
黪烹调过程中,提供热能的各种燃料,如煤、柴、煤气、液化气等,燃烧时能产生一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等气态污染物及其一些固态悬浮物。在烹调时,无论是煎、炒、烹、炸、煮,由于食物的湿热分解也会产生多种有害物质,如脂肪酸、芳香族化合物、醛、酮、烃等等。
人体的新陈代谢在室内是时常进行的:通过自身的呼吸作用、皮肤、汗腺及排泄等产生空气污染物,包括CO2、硫化氢和氨类化合物等,呼出的气体中也含有苯系物质。室内若通风不良,这些自身产生的污染物浓度会愈来愈大,不利于室内空气卫生,影响人体健康。
国吸烟不但危害自身健康,而且产生的烟雾严重污染室内空气,也危害其它居住者的健康。据朱天乐等研究者检测结果表明,在香烟烟雾中检测出3800余种物质,每支香烟可产生O.6~3,6mg尼古丁,焦油中含有致癌物质,对室内的空气污染是非常严重的。
从室外进入室内的空气污染物以及居住者从室外带入的污染物也不容忽视。比如,人们从市场购进的蔬菜、水果、衣物、用品等不免带入室内一些真菌、细菌、霉菌及其它微生物。
综上所述,室内空气污染物来源种种,已经严重的损害着居住者的身体健康,但是由于人们对此认识比较浅薄,尚未引起足够的注意;因此,在注重提高居住和生活质量的同时,务须注重减少、拒绝和控制室内污染。
三、室内空气污染的调控
人的生命活动90%以上是在室内度过的,包括工作、学习、会议、生活和睡眠等。因此保障室内环境不受污染或控制污染是十分必要的。业已构成污染的室内环境必须要进行净化和治理。处理方法很多;总括起来,主要对室内污染物采取捕捉、分解、合成及综合处理等方法进行控制。比如:固态颗粒悬浮污染物的捕集(过滤)技术;活性炭对气态污染物的吸附技术:光催化氧化分解有机污染物技术等等。最本质的方法是对室内的装修材料、家具与木制品用材、及其加工行为必须予以严格要求,实施绿色保障,以避免或减少后来对室内环境的潜在污染力。
从根本上防治室内空气污染的措施首要的问题是从“材料”入手,重点控制室内装修和美化所用的材料要无污染,与环境友好,与人体无害。
(1)木器油漆:
木器油漆是指各种木制品和家具采用涂饰涂料进行的表面装饰。国内外历史最久而至今应用最广泛的仍属油漆装饰。油漆时所用的涂料常用相应的溶剂来完成。这些溶剂诸如:烃类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、醇类溶剂和萜烯类溶剂:溶剂中含有大量的有机挥发物,这些具有毒性物质如苯类、汽油、酮类、醛类等在室内会慢慢释放出来造成污染和危害,因此必须选用绿色涂料进行木制品和家具的涂饰。
木制品和家具的涂料和涂饰必须接受环境保护法规的制约,必须使用有利于室内环境,减少挥发性有机物(VOC)排放量的涂料;
考虑现实可能使用的涂料高固体份涂料(不挥发份的目标值在60~70%以上)、紫外线固化型树脂涂料、水性涂料、粉末涂料、粘贴涂料……
为变革传统的涂饰技术,提高涂饰效果,采取科学环保型的木材前处理技术,如壳聚糖处理、聚乙二醇涂布、等离子体处理等。
(2)人造板胶粘剂:
木制品和家具制造常用的材料是各类人造板,而人造板通常使用的胶粘剂为脲醛树脂胶、酚醛树脂胶和三聚氰胺树脂胶。其中甲醛是制造该系胶粘剂的重要原料。以甲醛系胶粘剂制造的人造板存在着甲醛后续释放问题。以脲醛树脂胶为例,以此制成的人造板在使用中甲醛释放的来源是:木材本身在温度和湿度作用下散发甲醛脲醛树脂在制胶反应 过程中残留的一部分游离甲醛向外界散发人造板在热压固化过程中,一部分线性树脂未形成网状结构,从而分解成自由状甲醛向外界散发:部分固化的树脂在热和水分以及化学原料的作用下发生分解而形成的甲醛向外散发。
释放的甲醛,污染室内空气,刺激人体器官和呼吸系统,损害身体健康。为此,一些国家已对人造板甲醛释放量做了严格限制,对室内空气中的甲醛浓度制定了明确的限制标准。
为减少或拒绝甲醛污染,必须着重注意解决以下问题:
调整优化工艺,将人造板甲醛释放量控制到E,级(穿孔值:?Omg/100g板,散发值? 1ppm)。
研究选用非甲醛系列胶粘剂,如异氰酸酯类胶粘剂。
保障在木材加工和人造板加工过程中实施绿色加工行为。
研究探索新的胶合方式,如无胶胶合。
(3)优用实体木材
木材——大自然赐给人类的最珍贵的财富。
亘古以来,人类的生活就与木材息息相关。祖先学会了钻木取火,秦始皇用木材修造阿房宫,现代建筑的室内装饰,都表明了人类与木材的紧密联系。随着人们生活质量的提高和回归自然的追求,人们愈来愈希望,在人类生活的空间中更多地使用木材和木质复合材料,这是因为木材具有其他材料无法比拟的环境学特性。由木材构成的空间,可以调节室内小气候和进行生物体的生理及心理感觉的调节。每当接触木材,注视木材时,人们便会产生稳静感和舒畅感,因为木材中的一些解剖分子,如生长轮、早、晚材的间隔分布所呈现的波动现象与人的心脏跳动形式相吻合。
由木材制品和木质材料所构成的人类生活环境,除了给人们一种自然感觉和美的享受外,还有益于人们休憩、娱乐和健康,因而深受人们喜爱。木材依树种不同,具有不同的香气与色调。花柏的香味很浓,用花柏建造的居室,几年内不见蚊子靠近,因为花柏中散发出来的松烯类化合物可以驱除蚊子。松木有消炎、镇静、止咳等作用,杉木会刺激大脑而使脑力活动更活跃,银杏可用于治疗高血压,白桦具有抗流行性感冒之功效,冷杉能杀灭黄色葡萄球菌等等,总之木材视觉和嗅觉特性使人感到舒服。木材中含有的挥发成分或抽提物质具有抗菌和杀菌作用,保障人们身体健康。因此,在木材和木质材料构成的居室中生活可以享受回归自然的感觉,体现“人+木”=休的意义。休息后可以使人们重新精力充沛,提高工作效率和工作质量。
木材不仅是一种人们可以利用的天然材料,而且有其他任何材料无法比拟的环境学属性——木材的视觉特性、触觉特性、听觉特性、嗅觉特性及调节特性。因此人们愿意把木材引入居室,这就是木质家具久盛不衰受人喜爱的主要原因。
从八十年代开始,美国、日本、加拿大和欧洲一些国家报导了由于室内空气污染所引发的三类人体疾病:病态建筑综合症(SBS)、建筑相关疾病(BRI)和多重化学物质过敏症(MCS);表现在人上呼吸道疾病、哮喘、过敏性泡炎、加湿性发烧症、中毒反应、传染性疾病以及皮炎、鼻炎、举止异常等多种非特定的环境过敏症,甚至引发人体的生殖效应变异和癌症等。
一、空气污染物种类:
①化学污染:主要包括甲醛、苯、氡、氨气等多种化学物质悬浮物;
②生物污染:包括细菌、真菌、花粉、病毒及多种微生物;
③物理污染:指噪声、振动、电磁辐射、静电以及不合理的光照、温度和湿度骤变等;
④其它污染:室内煤气泄漏及外来物质的污染等。
总括起来,室内污染物主要为两大类,即室内悬浮固态颗粒物质的污染和室内气态污染物质的污染,分别如表1和表2所示。
二、空气污染物来源:
①室内装修与建筑材料
随着人们对居住质量要求的提高,装修材料日益高档化,一些非绿色材料进入居住空间;这些材料所含的甲醛、苯类物质等严重超标,这些有机物逐渐挥发,几乎每天都伴随着居住者而产生着室内空气污染。
建筑过程和装修时所用的石材,常用在地板和墙壁上;石材中含有辐射性元素——氡。
此外,冬季施工的建筑物,为了防止混凝土在低温下结冻,施工人员在混凝土中填加了一些防冻剂,其中主要是富氨类化合物;还有些涂料、油漆、染料等所含有的刺激性物质……
据朱天乐的研究资料显示,建筑空间经装修后室内甲醛浓度较之前有显著提升;例如,某居室装修后6个月,测得室内甲醛浓度为O.096~O.243mg-3,装修后6~12个月,为O.089~O.186mg-3,装修12~24个月后,为O.075~0.147mg-3,装修24~36个月后,为O.056~O.129mg-3。
装修后室内芳香烃类化合物浓度比较装修前也有较大的变化;如苯,在装修后第10天测得的浓度为O,109mg-3,第31天为O. 054mg-3,一年时为O.037mg-3,仍
远远高于未装修时的苯浓度(0.024mg-3)。其它如甲苯、乙苯等苯系物的浓度变化趋势与苯相似。
②室内办公与生活用品:
由于办公用品的现代化、网络化,一些现代办公用具进入家庭,诸如:计算机、打印机、复印机、晒图机等;
家庭的日常生活用品有洗涤剂、芳香剂、杀虫剂、化妆品……
室内家具多样化。制造时所用的油漆、涂料以及人造板家具和一些木制品所用的胶粘剂。
上述用品、用具均可产生空气污染物质。
③居住者的室内活动:
黪烹调过程中,提供热能的各种燃料,如煤、柴、煤气、液化气等,燃烧时能产生一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等气态污染物及其一些固态悬浮物。在烹调时,无论是煎、炒、烹、炸、煮,由于食物的湿热分解也会产生多种有害物质,如脂肪酸、芳香族化合物、醛、酮、烃等等。
人体的新陈代谢在室内是时常进行的:通过自身的呼吸作用、皮肤、汗腺及排泄等产生空气污染物,包括CO2、硫化氢和氨类化合物等,呼出的气体中也含有苯系物质。室内若通风不良,这些自身产生的污染物浓度会愈来愈大,不利于室内空气卫生,影响人体健康。
国吸烟不但危害自身健康,而且产生的烟雾严重污染室内空气,也危害其它居住者的健康。据朱天乐等研究者检测结果表明,在香烟烟雾中检测出3800余种物质,每支香烟可产生O.6~3,6mg尼古丁,焦油中含有致癌物质,对室内的空气污染是非常严重的。
从室外进入室内的空气污染物以及居住者从室外带入的污染物也不容忽视。比如,人们从市场购进的蔬菜、水果、衣物、用品等不免带入室内一些真菌、细菌、霉菌及其它微生物。
综上所述,室内空气污染物来源种种,已经严重的损害着居住者的身体健康,但是由于人们对此认识比较浅薄,尚未引起足够的注意;因此,在注重提高居住和生活质量的同时,务须注重减少、拒绝和控制室内污染。
三、室内空气污染的调控
人的生命活动90%以上是在室内度过的,包括工作、学习、会议、生活和睡眠等。因此保障室内环境不受污染或控制污染是十分必要的。业已构成污染的室内环境必须要进行净化和治理。处理方法很多;总括起来,主要对室内污染物采取捕捉、分解、合成及综合处理等方法进行控制。比如:固态颗粒悬浮污染物的捕集(过滤)技术;活性炭对气态污染物的吸附技术:光催化氧化分解有机污染物技术等等。最本质的方法是对室内的装修材料、家具与木制品用材、及其加工行为必须予以严格要求,实施绿色保障,以避免或减少后来对室内环境的潜在污染力。
从根本上防治室内空气污染的措施首要的问题是从“材料”入手,重点控制室内装修和美化所用的材料要无污染,与环境友好,与人体无害。
(1)木器油漆:
木器油漆是指各种木制品和家具采用涂饰涂料进行的表面装饰。国内外历史最久而至今应用最广泛的仍属油漆装饰。油漆时所用的涂料常用相应的溶剂来完成。这些溶剂诸如:烃类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、醇类溶剂和萜烯类溶剂:溶剂中含有大量的有机挥发物,这些具有毒性物质如苯类、汽油、酮类、醛类等在室内会慢慢释放出来造成污染和危害,因此必须选用绿色涂料进行木制品和家具的涂饰。
木制品和家具的涂料和涂饰必须接受环境保护法规的制约,必须使用有利于室内环境,减少挥发性有机物(VOC)排放量的涂料;
考虑现实可能使用的涂料高固体份涂料(不挥发份的目标值在60~70%以上)、紫外线固化型树脂涂料、水性涂料、粉末涂料、粘贴涂料……
为变革传统的涂饰技术,提高涂饰效果,采取科学环保型的木材前处理技术,如壳聚糖处理、聚乙二醇涂布、等离子体处理等。
(2)人造板胶粘剂:
木制品和家具制造常用的材料是各类人造板,而人造板通常使用的胶粘剂为脲醛树脂胶、酚醛树脂胶和三聚氰胺树脂胶。其中甲醛是制造该系胶粘剂的重要原料。以甲醛系胶粘剂制造的人造板存在着甲醛后续释放问题。以脲醛树脂胶为例,以此制成的人造板在使用中甲醛释放的来源是:木材本身在温度和湿度作用下散发甲醛脲醛树脂在制胶反应 过程中残留的一部分游离甲醛向外界散发人造板在热压固化过程中,一部分线性树脂未形成网状结构,从而分解成自由状甲醛向外界散发:部分固化的树脂在热和水分以及化学原料的作用下发生分解而形成的甲醛向外散发。
释放的甲醛,污染室内空气,刺激人体器官和呼吸系统,损害身体健康。为此,一些国家已对人造板甲醛释放量做了严格限制,对室内空气中的甲醛浓度制定了明确的限制标准。
为减少或拒绝甲醛污染,必须着重注意解决以下问题:
调整优化工艺,将人造板甲醛释放量控制到E,级(穿孔值:?Omg/100g板,散发值? 1ppm)。
研究选用非甲醛系列胶粘剂,如异氰酸酯类胶粘剂。
保障在木材加工和人造板加工过程中实施绿色加工行为。
研究探索新的胶合方式,如无胶胶合。
(3)优用实体木材
木材——大自然赐给人类的最珍贵的财富。
亘古以来,人类的生活就与木材息息相关。祖先学会了钻木取火,秦始皇用木材修造阿房宫,现代建筑的室内装饰,都表明了人类与木材的紧密联系。随着人们生活质量的提高和回归自然的追求,人们愈来愈希望,在人类生活的空间中更多地使用木材和木质复合材料,这是因为木材具有其他材料无法比拟的环境学特性。由木材构成的空间,可以调节室内小气候和进行生物体的生理及心理感觉的调节。每当接触木材,注视木材时,人们便会产生稳静感和舒畅感,因为木材中的一些解剖分子,如生长轮、早、晚材的间隔分布所呈现的波动现象与人的心脏跳动形式相吻合。
由木材制品和木质材料所构成的人类生活环境,除了给人们一种自然感觉和美的享受外,还有益于人们休憩、娱乐和健康,因而深受人们喜爱。木材依树种不同,具有不同的香气与色调。花柏的香味很浓,用花柏建造的居室,几年内不见蚊子靠近,因为花柏中散发出来的松烯类化合物可以驱除蚊子。松木有消炎、镇静、止咳等作用,杉木会刺激大脑而使脑力活动更活跃,银杏可用于治疗高血压,白桦具有抗流行性感冒之功效,冷杉能杀灭黄色葡萄球菌等等,总之木材视觉和嗅觉特性使人感到舒服。木材中含有的挥发成分或抽提物质具有抗菌和杀菌作用,保障人们身体健康。因此,在木材和木质材料构成的居室中生活可以享受回归自然的感觉,体现“人+木”=休的意义。休息后可以使人们重新精力充沛,提高工作效率和工作质量。
木材不仅是一种人们可以利用的天然材料,而且有其他任何材料无法比拟的环境学属性——木材的视觉特性、触觉特性、听觉特性、嗅觉特性及调节特性。因此人们愿意把木材引入居室,这就是木质家具久盛不衰受人喜爱的主要原因。