空气净化器净化室内大气污染的研究

董波 葛易

（滁州职业技术学院，安徽 滁州 239000）

空气净化器净化室内大气污染的研究

董波 葛易

（滁州职业技术学院，安徽 滁州 239000）

实验中，空气净化器在一定程度上能有效去除室内大气颗粒物的污染，使其污染浓度有效降低，达到国家标准。但对污染物苯的治理效果不明显。

室内空气污染；空气净化器；甲醛；苯；PM2.5

一、室内空气污染物种类和来源

我国室内目前常见的空气污染物有：大气颗粒物、甲醛、苯等。这些空气中的污染物来源广泛：可分为室内的装饰装修污染、人类自身活动的污染和室外污染。

大气中存在的各种固态和液态颗粒状物质的总和称之为大气颗粒物。由于各种颗粒状物质均匀地分散在空气中构成一个相对稳定的庞大的悬浮体系，即气溶胶体系，因此大气颗粒物也称为大气气溶胶。大气颗粒物根据粒径的大小，一般分为细颗粒物PM2.5）、粗颗粒物（PM10）和总悬浮颗粒物（TSP）

其中，空气动力学直径小于100μm的颗粒物称之为TSP；空气动力学直径小于10μm的颗粒物称之为PM10，空气动力学直径小于2.5μm的颗粒物称之为PM2.5。研究表明，PM10在TSP中占有的比例高达60%-80%；近年来国内外学者对PM2.5/PM10的比值也做了很多相关的研究，结果表明PM2.5在PM10中占有相当大的比例，相比于PM10，PM2.5由于粒径更小、比表面积更大、因此更加容易吸附各种物质；而且PM2.5在空气中的停留时间长，对人体健康及区域乃至全球大气环境有重要的影响，是雾霾的重要原因之一，是当今学术界的热点。[1]

室内甲醛的来源主要包括:各种衣橱、衣柜、床等家具板材里含有的黏合剂，装修实木地板、强化地板时所使用的黏合剂、胶水，甚至大理石等也需要用到的黏合剂。这些黏合剂、板材里所含有的甲醛污染物的散发,随着温度的升高浓度逐渐加大，在盛夏高温时节往往达到最高值。

室内环境中苯的来源主要是吸烟导致的烟雾、溶剂、油漆、染色剂、图文传真机、墙纸、地毯、合成纤维和清洁剂等。

二、污染物危害

（一）大气颗粒物的危害

美国于1987年率先制定PM10标准以来,人们开始逐渐意识到大气中颗粒物对健康的危害,随后美国于1997年提出了PM2.5的标准,大量的科学研究表明:相比于PM10,对人体健康危害更大的是PM2.5。细颗粒物PM2.5具有体积小,重量轻,比表面积大等特征,且在空气中的停留时间较长,据研究, PM2.5在大气中的停留时间大约为30-70天,且可以随着大气流动飘散到几百甚至上千公里的区域。[2］

PM2.5由于其较大的比较面积,可以吸附更多的细菌、病毒、重金属、有机物等对人体健康有害的污染物,大气中的PM2.5可以随着人类的呼吸而进入呼吸系统、消化系统；当进入进入人类肺部时，会慢慢聚集，浓度加大，从而导致人体不适甚至诱发疾病；并且随着浓度的增加,可以导致人体各系统疾病的发生,同时甚至还可引发致癌、致畸、致突变及皮肤类疾病。国内外学者的相关研究表明:颗粒物的污染水平加重会导致死亡率和致病率的显著提高。[3]

（二）甲醛、苯的危害

甲醛是一种有强烈刺激性气味、无色的气体。甲醛是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。研究表明：甲醛具有强烈的致癌和促癌作用。其浓度较高时，可引起恶心呕吐，咳嗽胸闷；达到30 mg/m3时，会立即致人死亡。

人在短时间内吸入高溶度的甲苯、二甲苯，可出现中枢神经系统麻醉作用，轻者有头晕、头痛、恶心、胸闷、乏力、意识模糊，严重者可致昏迷以致呼吸、循环衰竭而死亡。如果长期接触苯，会引起慢性中毒，出现头痛、失眠、精神萎靡、记忆力减退等神经衰弱样症候群。

三、研究结果报告

为了降低室内空气中各种污染物的浓度，提高室内空气质量，目前国内外已经做了大量的研究工作，比如植物吸附、光触媒化学反应消解污染物等。这些方法各有利弊，效果并不明显。为了找出经济且有效的去除的室内空气污染物的方法，我们进行了该项研究，现将结果总结如下。

（一）材料与方法

现有本市某小区正在出售的精装修的商品房若干，选择其中5套中的客厅，作为室内环境检测的对象。这5间客厅为同一批次竣工，且建筑面积相同。

选择A、B两个品牌的空气净化器，其中A为国外某品牌空气净化器，B为国内某品牌空气净化器。

由于这5套房屋待售，经过建设单位同意后，在保证监测点无人干扰的情况下，根据国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB50325-2010）测定PM2.5、甲醛、苯和TVOC四项污染指标。在客厅选取检测点，检测点为1.5m高度，与普通人呼吸高度接近；使用北京劳保所生产的大气采样仪检测甲醛、苯和TVOC；使用TH-1000C型采样器检测PM2.5。检测分2个月共4次进行。

第一个月中：第一次，测得客厅内的室内污染物初始浓度；第二次，将某A品牌的空气净化器接通电源，在客厅里正常运行；24小时后用同样的方法检测室内空气污染物浓度。

第二个月中：第一次，测得客厅内的室内污染物初始浓度；第二次，将某A品牌的空气净化器接通电源，在客厅里正常运行；24小时后用同样的方法检测室内空气污染物浓度。

（二）实验数据结果

表1 第一个月PM2.5、甲醛、苯浓度变化

表2 第二个月PM2.5、甲醛、苯浓度变化

五、实验结果讨论

由表1、表2的室内污染物两次初始浓度检测结果可知，家庭装修会导致室内大气污染物浓度的增加，超过国家相关标准。初始污染物中的PM2.5、甲醛、苯浓度均超标（甲醛浓度国家标准是0.08mg/m3，苯浓度国家标准是0.09mg/m3，PM2.5国家标准是75μg/m3）。

第一周，A品牌空气净化器放入前，甲醛平均浓度0.173mg/m3，苯平均浓度0.170 mg/m3，均超过国家标准。放入A品牌空气净化器后，甲醛污染物浓度有所降低，甲醛平均浓度为0.060 mg/m3，且差异性显著（P＜0.01），同时低于国家标准。苯平均浓度为0.211 mg/m3，比起未放入空气净化器前浓度却提高，污染加重了。

PM2.5的国家标准是75μg/m3，放入空气净化器前后的平均浓度分别为176μg/m3和15μg/m3。前后差异性显著（P＜0.01）。

第二周，B品牌空气净化器放入前，甲醛平均浓度0.130mg/m3，苯平均浓度0.176 mg/m3，均超过国家标准。放入B品牌空气净化器后，浓度有所降低，甲醛平均浓度为0.116 mg/m3，苯平均浓度为0.099 mg/m3，前后差异无显著性（P＞0.05），除房间2的甲醛和苯外，其他均超过国家标准。

PM2.5的国家标准是75μg/m3，放入空气净化器前后的平均浓度分别为147μg/m3和15μg/m3。前后差异性显著（P＜0.01）

目前空气净化器产品在销售时一般宣称有有三大功能：除PM2.5、杀菌和除甲醛等化学有害气体，其中难度最大的就是除甲醛等化学污染。而目前降低甲醛浓度的方法主要是靠空气净化器中的活性炭。能除甲醛的空气净化器不仅对净化器的结构设计、对活性炭改性技术等都有比较高的要求，而且要求活性炭的用量比较足，可以说越多越好。一般中低端空气净化器只能除PM2.5,和杀菌，除甲醛和苯等室内空气污染物效果不佳。

本次实验，也证明了上述论点：实验中，空气净化器在一定程度上能有效去除室内大气颗粒物的污染，使其污染浓度有效降低，达到国家标准。但对污染物苯的治理效果不明显。同时，A品牌空气净化器去除甲醛效果明显优于B品牌；对甲醛吸除效果达42%，效果明显。

空气净化器是用来降低室内空气污染物浓度的小型家电产品，主要用来解决因为装修或者其他原因导致的室内空气污染问题。由于室内空气中污染物的释放具有持久性和不确定性的特点，因此使用空气净化器净化室内空气是国际公认的改善室内空气质量的方法。此次实验说明空气净化器在去除室内空气污染方面有一定的效果，但也不能完全使得空气质量达到国家标准。

[1] 盛涛.昆明市大气PM 10和PM 2.5比值特征及来源研究［D］.昆明：昆明理工大学，2014：5-7.

[2] 郭涛，马永亮，贺克斌.区域大气环境中PM 2.5/PM 10空间分布研究［J］.环境工程学报，2009，3（1）.

[3] 周中平，赵寿堂，朱立，等.室内污染检测与控制［M］.化学工业出版社，2002.

R122

A

1671-5993（2016）03-0045-03

2016-3-21

董波（1983-），男，安徽天长人，工学学士，工程师，滁州职业技术学院教师。