室内空气污染治理产品及应用

王承霞，黄晓天，王喜元，李云龙

（河南省建筑科学研究院有限公司，河南 郑州 450053）

1 引 言

世界卫生组织和联合国环境规划署的调查报告确认人类80%的时间在室内度过[1-2]，室内空气质量与人们的身体健康密切相关。近年来，国内由于室内空气污染引发的事件，更使人们认识到室内空气污染治理的重要性、紧迫性，室内空气污染治理行业也应运而生。

目前，室内空气污染治理产品已有较大的发展，从最初的应用不同类型的过滤材料吸附污染物[3]，如活性炭、沸石、分子筛、硅胶等吸附能力较强的物质，到静电净化技术[4]、非平衡等离子净化技术[5]、负离子净化技术[6]、试剂类净化技术[6]、光催化技术[7]、膜分离技术[8]、生物净化技术[9]等，上述这些技术除试剂类治理技术外，其他治理技术多需要借助于外力被动吸气，才能发挥作用（多应用于空气净化器）。所以，室内空气污染治理技术最终可以分为试剂类治理产品和空气净化器两类。对这两类产品，分别从治理对象和治理效果两个方面进行比较研究。

2 治理对象

2.1 试剂类材料产品

试剂类治理材料产品主要是能与甲醛、氨、苯、TVOC反应的物质或能使之发生反应的物质，后者一般包括氧化剂、氨的衍生物和具有次甲基活泼氢的化合物等，如硼酸钠、次氯酸、尿素、氨基尿和丙二酸二甲酯、乙酰乙酸酯等；同时后者也包括光催化技术，光催化剂属半导体材料，包括 TiO2、SnO2、ZnO、CdS、WO3等，其中TiO2具有较强的氧化还原能力，较好的化学稳定性及无毒性，是最佳的光催化剂，通过纳米技术，TiO2微粒也可以成为试剂类的治理产品。用于污染治理时，将试剂类产品喷涂到治理对象上以发挥作用。治理前后分别检测空气中污染物浓度，确定治理效果。这种治理方法是把污染源作为治理对象，从污染源头上控制污染，治理的较为彻底，适合污染较为严重的状况。

国家建筑工程室内环境检测中心（下称国检中心，设在河南省建筑科学研究院有限公司）自2002年起，依据GB 50325-2001要求对人造板材进行检测，这期间共检测板材样品约500个，达到E1级约60%，E2级30%，超过E2级约10%。实践证明，即使所用板材都达到E1级（甲醛释放量＜1.5 mg/L），也不能保证室内空气合格，如果使用板材为E2级（甲醛释放量＜5.0mg/L）不合格率更高。涂料、胶粘剂等装饰材料合格率也不高，装修材料成为室内污染的主要来源。

由于治理行业起步较晚，相关文献报导较少，因此，对相关相关媒体报道进行了调查，调查结果如下：

从中国室内装饰协会室内环境监测工作委员会在全国开展的新装修学校室内环境污染检测调查活动表明，北京地区14所学校的26处教室和其他教学场所，综合污染比例为76.9%，其中甲醛超标的占69.2%。（摘自2005年11月2日《北京晚报》）。

相关媒体报道（略）的调查表明，室内环境基本状况是：污染物超标率高，甲醛超标率最高，室内环境污染严重，极大影响人们身心健康。被调查的国内20家治理公司，90%以上利用试剂类产品从事治理服务。

试验及相关调查表明，试剂类治理产品能从污染源头上控制污染，治理较为彻底，更符合我国目前污染物超标率高，甲醛超标率最高的情况。

2.2 空气净化器

空气净化器是对一种或多种空气污染治理技术的综合应用，它通过机械装置被动抽气，使空气循环往复经过净化器，达到净化目的，净化器如果停止运行，室内空气将持续受到污染。目前，发达国家的室内环境污染问题已经大大减轻，人们的环境意识较强，媒体监督力度大，装饰装修材料的生产受到严格监督，一般环境品质较好，污染较轻。空气净化器在发达国家的普及率较高，使用空气净化器的目的主要是更好的提高空气品质，而不是消除由于装修带来的污染，这一点与国内不同。因此，从治理应重视污染源治理角度看，空气净化器更适合治理污染较轻或提高空气品质状况。

总而言之，财务模型在项目融资的举办中扮演着重要的工具角色，是投资方进行投资决定，分析选择具体投资结构和融资方案，确定资金投入规模不可或缺的手段。另一方面，从项目融资的重要参与方融资人的角度，财务模拟也是量化项目风险，确定可融资性的一个重要分析工具。诚然，任何预测在本质上都是不可能实现的，因此财务模型具有很强的局限性，但在实务中财务模型依然是人们不可缺少的重要工具，用以尽量的确定项目的未来经济可行性。

3 治理效果

3.1 试剂类材料产品

关于试剂类治理材料产品治理效果的检验，国家轻工行业标准QB/T 2761-2006《室内空气净化产品净化效果测定方法》已经颁布实施，国家标准尚未颁布。目前，检测机构多采用环境舱测试法[10]，测试用污染源采用是一定量的37%～40%甲醛，经释放一定时间，在舱体内达到一定浓度后，先进行治理前检测，然后在舱内喷洒定量的治理材料，或在玻璃板上涂一定量的治理材料，在一定温度、湿度、空气交换率的条件下，环境舱运行一定时间，再检测舱内的甲醛含量，最后计算甲醛去除率。可以看出，这种方法是治理产品对已释放到空气中甲醛的治理效果进行检验，治理不彻底，QB/T 2761-2006采用与此方法相似，但未考虑换气率。干燥器法[10]是对污染源进行直接处理（室内环境的污染源主要是装修用的人造板材、涂料、壁纸等），更接近实际使用情况，干燥器法成本较环境舱法低，程序较为简单。

考虑到我国目前室内环境基本状况，国检中心对试剂类产品中甲醛治理材料产品进行了专题研究，共调查研究了郑州地区10家治理单位，通过网络、实地考查选定相对有技术支持、单位较规范的4家治理公司，用干燥器法对不同类别的人造板刷涂试剂类治理产品（甲醛类）后的效果进行了检测，其中一家效果较好，其他产品甲醛去除率只有10%～30%[11]。随后，又选择北京、上海各一家治理单位（时间有限）进行考察，结果表明[12]：北京产治理材料产品开始及两个月后的效果都较好，甲醛去除率达97%以上；上海产品最初甲醛去除率为98.9%，一周后降至40%，持续性作用较差。

国检中心接受委托对部分治理后工程进行了室内环境检测，结果表明，部分治理效果较好（检测对象为甲醛、氨、苯、TVOC，检测时段为治理后 30～60d），部分污染物超标，达不到治理目的。

可见，市场上较少部分的治理产品（试剂类）的质量可靠，长期效果较差，造成治理效果差异的主要原因是材料的组成成份的不同。

研究治理产品效果，温度、湿度条件对结果有重要影响。人造板甲醛释放量与空气中甲醛浓度的关系，井上明生[12-14]提出有以下关系式：

式中：C——空气中甲醛浓度，10-6；

D——干燥器法测定的甲醛释放量，mg/L；

S——材料用量，m2；

t——室内温度，℃；

h——室内相对湿度，RH%。

经过实际测试，牧勉[15]等对式（1）进行了修正，并将空气中甲醛浓度的计量单位换算成mg/m3，得到：

式中：N——换气次数（N=Q/V），次/h；

L——材料设置率（L=S/V），m2/m3；

t1——室内温度，℃；

t2——干燥器法侧甲醛释放量时的温度，℃。

根据式（2），随着板材释放量的增大，室内空气中甲醛浓度与环境温度成指数关系，湿度对室内空气甲醛浓度也有重要影响。

段云海[16]等把试剂类治理产品放入一个非金属敞口容器内，再将敞口容器放入待检测的环境中，30.5h后对环境中的甲醛检测，发现，甲醛的平均去除率可达35.8%，如果把治理产品直接刷涂到相应污染源上，与污染源有充分接触，效果可能更加显著。试剂类治理产品使用方式可能影响最终治理效果。

3.2 空气净化器

按照已经颁布执行的空气净化器标准GB/T18801-2001《空气净化器》规定，国检中心对对空气净化器治理效果进行了检测，其中，一种净化器只检验甲醛的治理效果，净化器运行15 h后，甲醛从超标27.6倍到降至0.02 mg/m3；另一种净化器对甲醛、氨、苯、TVOC的治理效果进行了检验，24h后，甲醛去除率为81.6%，苯去除率为99.18%，TVOC去除率98.12%。所试验的空气净化器净化效果均达到GB 50325-2001《民用建筑工程室内污染控制规范》污染物限量要求。

徐强[17]等研究结果表明，空气净化器开机0.36h的净化效果优于开机30～60min，主要由于过滤材料的吸附效果降低。段云海[16]等对臭氧空气净化器、光催化净化器的净化效果进行了研究，发现臭氧空气净化器0.5h对甲醛净化效果为20.6%，但由于臭氧刺激和损害呼吸道深部，并可以损害中枢神经系统，因此，此净化方法不适于广泛应用；光催化净化器对甲醛、苯30.5h净化效果分别可达44.41%、5.73%，根据实验结果，光催化器对甲醛的净化效果较好。赵雷[18]等对臭氧净化器、光催化净化器、负离子净化器、多功能净化器（综合应用多种空气净化技术）对比研究表明，多功能净化器效果最好，光催化次之，再次为臭氧净化器，最后是负离子净化器。上述对空气净化器的持续测试最长时间为30.5h，对治理产品的测试时间，多数为几个小时，缺乏长期效果研究。

总之，多功能空气净化器由于综合利用多种治理技术，充分发挥各种治理技术优势，治理效果较好，多功能空气净化器应该是空气净化器发展的主要趋势。

4 结束语

目前，市场上试剂类治理材料产品只有少部分质量可靠，长期作用较差。试剂类产品适合的治理对象是相应的污染源（装修材料），而空气净化器更适合污染较轻或提高空气品质状况。多功能空气净化器应该是空气净化器发展的主要趋势，我国污染治理重点应放在控制污染源上。

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