室内甲醛污染治理技术的研究进展

温 力

（南京交通职业技术学院建筑工程学院 江苏南京 211188）

室内甲醛污染治理技术的研究进展

温 力

（南京交通职业技术学院建筑工程学院 江苏南京 211188）

作为室内空气中主要的污染源之一，甲醛是会对室内环境造成极其不利的影响,危害居住者的健康，在研究分析室内甲醛所带来的影响，并且结合近年来的应对措施，本文将详细论述室内甲醛污染的来源、危害、治理等相关研究进展，并且就其污染治理技术进行展望。

甲醛；危害；污染；治理

1 引言

随着人们生活水平的日益提高，对室内装修的要求也在不断追求完美，但与此同时所带来的室内空气污染问题却呈现了出来。甲醛作为室内空气污染主要原因之一，所造成的危害极其严重，以其污染范围广和持续时间长的特点被视作室内装修污染的头号源头，直接危害到居住者的身体健康，国内外对甲醛的污染问题都格外关注，相关标准的推行也在不断完善，各国都在严格控制室室内装修甲醛的排放标准，可以说室内甲醛污染的治理已经极为迫切。

室内甲醛主要的来源有细工木板、胶合板、各种粘合剂、墙面涂料、化纤地毯、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、等装修材料，来源十分广泛。当前国内外对室内甲醛的治理有技术较多，各有优势，但也有不足之处。本文将综述近年来的治理技术和最新进展，并提出展望，旨在为从事相关研究人员提供一些参考。

2 室内甲醛的来源与危害

甲醛又名蚁醛，是一种无色有强烈刺激性气味的气体，常温下以气态形式存在，易溶于水，以35%至40%的浓度存在于水中时，具有消毒和防腐作用，俗称福尔马林。

2.1 室内甲醛的来源

2.1.1 来自室外的空气污染

在日常的生产生活中，如汽车尾气、工业废气、光化学烟雾等污染源，会排放一定量的甲醛，当室内气体与室外气体进行交换时，空气中的甲醛就有可能进入室内，早成一定的污染。据相关统计，室外空气中的甲醛浓度低于0.01mg/m3,显然还不足以严重污染室内空气。

2.1.2 来自室内的空气污染

（1）室内装修：在室内装修常用的材料中，有细工木板、胶合板、各种粘合剂、墙面涂料、化纤地毯、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、等装修材料，材料中残留的甲醛会挥发出来，周期有的长至十余年，成为主要的甲醛排放媒介，使得室内甲醛含量远高于室外中的空气含量。

（2）厨房中烹调以及燃料排放：由于我国在烹调时广泛使用液化气、煤和煤气等燃料，燃烧过程中会排放醛类物质。

（3）吸烟因素：我国吸烟人口众多，香烟燃烧会产生甲醛等刺激性的化学物质，据统计烟气中的甲醛含量在14至24mg/m3。每40mL（一口烟的吸入量）的烟气中多达81ug的甲醛，吸烟环境中较无烟时的甲醛浓度3倍左右。

（4）其它：清洁剂、杀虫剂、化妆品和防腐剂在使用过程中也能释放甲醛。

2.2 甲醛的危害

最新研究表明，甲醛已经成为世界第一类致癌物质，甲醛被证实可以引起鼻腔癌、鼻咽癌和鼻窦癌，并且能够引发白血病。研究证实，室内空气环境中，当甲醛浓度达到0.1至2.0/m3时，就会引发刺激性臭气；当甲醛浓度达到2.0至5.0mg/m3时，气管和眼睛将会受到强烈性的刺激，出现诸如咳嗽、打喷嚏等症状；当甲醛浓度达到10mg/m3时，呼吸会变得困难；当甲醛浓度超过50mg/m3，将会引发危重疾病，甚至导致死亡。在室内长期接触低度的甲醛，有可能会诱发慢性呼吸道疾病，致结肠癌、鼻咽癌、脑瘤、妊娠综合症、细胞核的基因突变，引起DNA的突变并且抑制其对损伤的修复，导致染色体异常和白血病，还可能会导致青少年智力下降。经证实，孕妇和儿童对甲醛更为敏感，所造成的危害更大。而高浓度的甲醛将会引起气喘、恶心呕吐，咳嗽胸闷、肺水肿，严重的甚至可致人死亡。

3 甲醛的污染治理

甲醛的污染治理可以分为先期的预防和后期处理，先期预防主要是对甲醛污染源的控制，后期的处理涉及到对形成污染后的处理技术，无疑这二者的结合应用，能达到更好的效果，针对这些技术，笔者如下详述。

3.1 甲醛污染源的预防控制

装修材料中的甲醛的能够持续释放，并且释放周期长，周期可达15年之久，导致的直接后果就是室内空气中甲醛难以根除。经过现有数据和研究的详细分析，一般在装修完成3天之后，甲醛浓度将会出现峰值，并且在此7个月之内浓度会保持较高的水平，之后浓度逐渐降低，大约在之后5年才可以达到装修前的浓度水平。所以一般的治理方法只是可以达到治标的效果，要想根除只能丢弃污染源。在常用的方式中，通过改变装修材料的性质以改善室内空气，使用低排放甲醛的材料或者对甲醛排放量高的装修材料经以技术改造。寻求低污染或者非醛替代品的装修材料，国内外的相关研究也是一大热门。

国外的室内甲醛控制技术起步比较早，推广的范围广，发展也很快，主要涉及的领域是捕捉醛材料、低排放的醛材料和非醛材料等方面。其主要方面有：生产含甲醛捕捉剂的纸，因水溶性的亚硫酸氢钠可以和空气中的甲醛发生反应，生成羟甲基，在纸上附着水溶性的甲醛，可以达到捕捉甲醛的目的；生产具有甲醛捕捉功能的装饰板，在其表面的保护层中混入甲醛捕捉剂，或者在其纸质基材上生成甲醛捕捉层，可以用来有效地捕捉从刨花板和中密度纤维板和胶合板中释放的甲醛，并且也可以捕捉从其他装修材料中释放的甲醛；生产低醛木材胶合剂，再将把电气石细粉混入甲醛树脂之中，经过水解反应生成的氢气可以与游离的甲醛发生反应，达到把气味大、毒性强的甲醛转变为甲醇，如此就减少了甲醛的浓度；提取天然的捕醛材料，如含有植物聚酚类的捕捉剂和含有萜烯的香精油捕捉剂等物质；生产具有乙酰乙醚基热固性树脂，达到吸收醛的目的，并且此类物质对木制品（含醛类）具有很好的吸收作用；生产非醛树脂木材黏合剂，以非醛系粘合剂制作的木削板可以很好的控制醛类的排放，如某些由共聚物制作的纤维板。

国内研究人员主要方向是围绕在脲醛树脂的合成方面，研究降如何达到降低甲醛含量和排放量的方法，其大致类别如：加速阳离子亚甲醇和阳离子亚甲基的缩聚反应，减少组织中二亚甲基醚或醚的成分；分批加尿素，降低F/U的比例，增大尿素的量，从而将甲醛的转化率提高，达到减少胶液中甲醛的含量；浓缩处理脲醛树脂，在脲醛树脂合成的后期，将胶液中部分水进行抽离，达到去除游离醛的目的；在装修材料中增添甲醛捕捉剂，如聚乙烯醇尿素、三聚氰胺、淀粉和低级醇等捕捉物质；使用氨水、尿素或氯化铵的水溶液对装修材料进行后处理，如清洗或浸渍，以达到减少制品中甲醛的排放量。

3.2 甲醛污染的治理技术

3.2.1 通风换气

通风换气作为简单有效并且比较经济的方法，最早得到使用，开窗加强通风换气，或者使用通风换气机，对室内的空气进行稀释，降低空气中甲醛的浓度。此种方法操作也比较简单，局部通风、全面通风和通风量的大小可以依据甲醛的浓度决定采用。但是这种方法主要用在低度甲醛含量的场合，对中度或者以上的甲醛含量的场合效果并不理想，甚至有可能将室外的污染物带进室内。由于室内甲醛的含量不仅和材料中的甲醛浓度、排放速率相关，湿度和温度也会带来影响，增大通风量的同时，虽然可以加速换气速率，降低甲醛含量，但是也会随着室内湿度增大和温度的升高加快甲醛的排放速率，因甲醛易溶于水，还会造成甲醛溶于空气中的水雾中，滞留在室内，并且随着通风量增加，通风对甲醛含量的影响程度会逐渐变小，作用减弱。所以，通风换气虽然简单经济，却有其不足之处。

3.2.2 生态治理法

经实验证实，某些植物代谢作用可以吸收甲醛，科学家曾用元素标记法进行实验，发现经C-14标记过的甲醛环境中，用芦荟进行实验，并且在芦荟的细胞组织内发现C-14的踪迹，说明在芦荟的新陈代谢的过程中，吸收了一定量的甲醛。另一个实验，是在完全密闭，且有一定甲醛浓度的室内环境中养植吊兰，一周后发现室内的甲醛含量有显著的减少，这说明某些植物对甲醛具有吸收作用。据报道，虎尾兰、龟背竹和一叶兰等植物也有一定的吸收甲醛的能力。绿色植物可以改善室内居住环境，对空气净化具有很好作用，并且环保低碳，经济要求比较低，普通民众都能承受，所以是生态控制法无疑是一种有效的处理技术。

3.2.3 化学处理

化学处理主要是甲醛能和某些化学物质发生反应或者结合的原理，吸附或者转化甲醛，一般包含二氧化氯氧化法、臭氧氧化法和金属氧化物法等。主要方式有：二氧化氯氧化法，理论上利用其氧化性可以达到氧化分解甲醛，但是在实际应用中因其效果不明显，持久性难以控制，相关研究还有待改进；臭氧氧化法，臭氧分子可以与有机分子的双键结合，和甲醛发生反应，生成臭氧化物，达到分解甲醛的目的。虽然臭氧氧化法对甲醛的减少具有一定的作用，但在臭氧和甲醛等污染物发生反应的情况下，却可能其他空气污染物的生成，危害人的健康，除此之外，臭氧作为一种空气污染物在国家明文的限量标准中；金属氧化物法，氧化物表面具有羟基等吸附质，可以解离生成羟基，在吸附或催化反应中作用明显，金属氧化物法操作简便、去除甲醛效果好，发展前景较好，但相关研究有待深入。

3.2.4 物理处理

物理处理可以使用吸附或催化技术，具体有：活性炭法，利用活性炭的吸附原理，快速将甲醛分子等污染物吸收进活性炭内部的小孔隙中，而且大孔隙还可以吸附微粒，此种净化方式效果经济有效，比较常用，但是其缺点是更换比较频繁，而且随着温度的升高，孔隙中的污染物又有可能飘浮出来，造成污染；光催化法，在紫外线的照射下，催化剂具有氧化还原的能力，从而达到净化污染的目的其材料为半导体材料，包含ZnO2、TiO2、Fe2O3等，该方法以反生范围广（光照）、速度快、生成物无重复污染、无毒、设备简单、成本低而被广泛看好，应用前景十分广泛。

4 结语

随着人们生活水平的提高，和对生存环境的环保要求，包括室内甲醛在内的污染物治理日益变得重要紧迫，各国对相关标准也在不断完善，可以说，室内甲醛的治理技术和相关产业前景非常广阔，但同时我们也要看到现状的不足，引起足够的重视。

[1]张辉．污染生态学[M]．呼和浩特：内蒙古大学出版社，2000:98-106.

[2]田世爱，于自强，张宏．室内甲醛污染状况调查及防治措施[J]．洁净与空调技术，2005，41-44.

[3]马迎华，石油液化气燃烧对室内窄气污染的研究[J]环境与健康，1998．

[4]王旭初，曹坚忠，杭州市售木质板材甲醛释放量的调查[J]环境与健康杂志，2003，20(3):164-202．

[5]王蔽主编.甲醛理他性质[M]．化工辞典，北京：化工工业出版社，1998:127．

温力（1978—），女，汉族，江苏南京人，讲师，南京工业大学安全工程硕士，主要从事室内装饰及检测的教学和科研工作。