室内环境污染的危害及防治对策

钱建波 崔晓龙

钱建波

技术总监，室内环境控制专家，参与了浙江省建筑节能科研专项“信息机房空调系统应用热管式排热装置技术研究”、浙江省创新团队项目“建筑节能技术创新团队”。获2011年浙江省科学技术奖二等奖（“大型公共建筑分项计量与节能管理系统”）。

崔晓龙

从事室内环境治理工作三年，治理面积超过10万平方米，主导参加过杭州G20、乌镇互联网大会、中国老龄办百座向阳城等重大项目的治理。专研室内空气污染治理及解决方案。

近几年随着我国住房制度的改革和人民群众生活水平的不断提高， 住宅室内装饰装修已经成为人们改善生活条件、提高生活质量的重要组成部分。同时， 由于装饰装修引发的有关问题也相继产生。室内空气质量的优劣，直接关系到人民群众的身心健康。

国内外大量调查资料都证实了这一令人不安的事实：室内空气污染程度往往比室外还高，继“煤烟型” “光化学烟雾型”污染后，现代人正进入以“室内空气污染”为标志的第三污染时期。

现代人平均有90%的时间生活和工作在室内，60%以上的时间在家里。而经常在室内并受到室内空气污染的主要是儿童、孕妇、老人和慢性病人。儿童比成年人更容易受到室内空气污染的危害，因为儿童的身体正在成长中，呼吸量按体重比成人高50%，而且儿童生活在室内的时间长达80 %以上。

室内空气污染严重影响人们的生活质量和身体健康，与室内空气污染有直接关系的各种疾病给患者本人、家庭造成痛苦和负担。所以室内空气质量不仅是环境专家们研究的焦点，也已经成为社会普遍关注的热点。

室内环境的污染源及污染类型

一、室内环境的污染源

于健康有害的室内空气已经引起全球人口发病率和死亡率的增加。来自世界银行的研究资料表明：我国目前每年由于室内空气污染造成的损失，如果按支付意愿价值估计约106亿美元。据国际有关组织调查统计，世界上30%的新建和重修的建筑物中所发现的有害于健康的污染，已被列入对公众健康危害最大的五种环境因素之一。室内环境污染物主要来源不外乎 ： 建筑材料、装修材料、室外污染物、 燃烧产物和人的活动。具体有以下几个方面 ：

（1）室内装饰材料及家具的污染。这是造成室内空气污染的主要因素。油漆、胶合板、刨花板、泡沫填料、内墙涂料、 塑料贴面等物品均会挥发甲醛、苯、氯仿等有毒气体，且具有相当的致癌性。

（2）无机建筑材料的污染。建筑施工中， 为改变混凝土性能而加入的化学物质（北方冬季施工加入的防冻剂就渗出有毒气体——氨）。 由地下土壤与建筑物墙体材料和装修石材、地砖、瓷砖中的放射性物质释放的氡气污染。氡是一种无色无味的天然放射性气体， 对人体危害极大。

（3）室外污染物的污染。室外大气的严重污染和生态环境的破坏使人们的生存环境恶化，加剧了室内空气的污染。

（4）燃烧产物造成室内空气污染。做饭与吸烟的燃烧产物是室内的主要污染源，厨房中的油烟和香烟中的烟雾成分极其复杂，目前已经分析出300多种不同的物质，其中气态物质占90%，许多物质具有致癌性。

（5）人体自身的新陈代谢及各种生活废物的挥发成分也是造成室内空气污染的一个原因。人在室内活动，除人体本身通过呼吸道、皮肤、汗腺可排出大量污染物外，其他日常生活，如化妝、洗涤、灭虫等也会造成空气污染。因此房间内人数过多时，会使人疲倦、头昏。另外，人在室内活动时会增加室内的温度，促使细菌、病毒等微生物大量繁殖，特别是在一些中小学校里，情况会更严重。

二、污染类型

从污染属性来看，室内环境污染可以分为三大类：

（1）物理性污染，如噪声、电磁波、电离辐射。

（2）化学性污染，如二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、氨、甲醛、苯及其他挥发性有机物（TVOC）等。

（3）生物性污染，各种病原菌及寄生虫等。

在这些污染中，有的来自外界环境和人们的生活起居过程，如各种病原菌、可吸入颗粒物（是多种有害物质的载体）、二氧化碳、一氧化碳等。有的来自建筑材料、装修材料、家具和日用化学品，如氨、甲醛、苯、总挥发性有机物、γ射线和氡等，这些污染多数是人为产生的，其中尤以化学性污染最为突出。

常见污染物及危害

近年来，国内外对室内环境污染进行了大量研究，已经检测到的有害物质达数百种，常见的也有10种以上。其中绝大多数为有机分子，还有氨、氡气等。非放射性污染主要来源于各种人造板材、油漆、涂料等化学建材类产品，这些材料会在常温下释放出许多挥发性有毒有害物质，从而造成空气污染。放射性污染（氡）主要来自无机建筑装修材料，还与工程地点的地质情况有关。

一、甲醛

甲醛是无色、具有强烈气味的刺激性气体，略重于空气。甲醛易溶于水，其35%～40%的水溶液通称福尔马林。甲醛是一种挥发性有机化合物，污染源很多，污染浓度也较高，是室内环境的主要污染物之一。

甲醛是原浆毒物，能与蛋白质结合。吸入高浓度甲醛后，会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛，也可发生支气管哮喘。酚醛树脂也是重要致敏原，人体衣服有致敏污染物时，可引起全身致敏，皮肤直接接触甲醛，可引起皮炎、色斑、坏死。经常吸入少量甲醛能引起慢性中毒，出现黏膜充血皮肤刺激症、过敏性皮炎、指甲角化和脆弱、甲床指端疼痛等。全身症状有头痛、乏力、胃纳差、心悸、失眠、体重减轻以及植物神经紊乱等。

甲醛对人体的健康影响最敏感的是嗅觉和刺激。室内空气中如果甲醛类含量过高，对眼睛和皮肤都有刺激作用。据研究，甲醛浓度达0.1PPm时，可引起咽部和上呼吸道的损伤，而浓度达到0.25PPm时，气喘病人和儿童会感到呼吸困难。若长期接触，则会使人感到全身不适、头痛、眩晕、恶心，甚至可引起鼻癌。

二、苯

苯是一种无色、具有特殊芳香气味的液体，沸点为80.1℃，能与醇、醚、丙酮和四氯化碳互溶，微溶于水。苯的嗅阈值为4.8～15.0mg/m3。甲苯、二甲苯属于苯的同系物，都是煤焦油分馏或石油的裂解产物。目前室内装饰中多用甲苯代替纯苯作各种涂料、胶粘剂和防水材料的溶剂或稀释剂。

苯具有易挥发、易燃、蒸气有爆炸性的特点。人在短时间内吸入高浓度的甲苯、二甲苯时，可出现中枢神经系统麻醉，轻者有头晕、头痛、恶心、胸闷、乏力、意识模糊等现象，严重者可致昏迷以至呼吸循环衰竭而死亡。

如果长期接触一定浓度的甲苯、二甲苯会引起慢性中毒，可出现头痛、失眠、精神萎靡、记忆力减退等神经衰弱症。苯化合物已经被世界卫生组织确定为强致癌物质。

慢性苯中毒主要表现为苯对皮肤、眼睛和上呼吸道的刺激作用。经常接触苯，皮肤可因脱脂而变干燥、脱屑，有的出现过敏性温疹。医学发现，有些患过敏性皮炎、喉头水肿、支气管类及血小板下降等病症的患者，其患病的原因均与房间装修时室内有害气体超标有关，专家们称之为化学物质过敏症。

长期吸入苯能导致再生障碍性贫血。初期时，齿龈和鼻黏膜处有类似坏血病的出血症，并出现神经衰弱症状，表现为头昏、失眠、乏力、记忆力减退，思维及判断能力降低等症状。以后出现白细胞减少和血小板减少，严重时可使骨髓造血机能发生障得，导致再生障碍性贫血。若造血功能完全被破坏，可发生致命的颗粒性白细胞消失症，并可引起白血病。

据劳动卫生学资料表明，在长期接触苯系混合物的工人中，再生障碍性贫血罹患率较高。女性对苯及其同系物危害比男性敏感，甲苯、二甲苯对生殖功能亦有一定影响。

三、氡氣

氡是一种放射性的惰性气体，无色无味。氡气在水泥沙石砖块中形成后，一部分会跑到空气中，从而会被人吸入体内，在人体内形成照射。一般说来，铀、钍、镭在自然界中含量很微少，万分之几的含量即算是矿了，但比较而言，花岗岩、铝矾土、煤矸石、粉煤灰等含量较高些。氡的α射线会致癌，WHO认定的19种致癌因素中，氡为其中之一，仅次于吸烟。

氡对人体的损害是造成癌症的原因之一，有资料称，氡子体造成的肺癌占肺癌病人总人数的25%左右。氡及其子体作为引起人类某些癌变的原因，虽然不能说它是造咸癌症特别是肺癌的唯一因素，但可以说它是造成癌症的主要因素之一，且具有相当的致癌性。

四、氨

氨气可通过皮肤及呼吸道引起中毒，长时间接触低浓度氨，可引起喉炎、声音嘶哑，重者可发生喉头水肿、喉痉挛并引起窒息，也可出现呼吸困难、肺水肿、昏迷和体克。

五、总挥发性有机化合物（TVOC）

总挥发性有机化合物，从广义上说，任何液体或固体在常温常压下自然挥发出来的有机化合物就应是总挥发性有机化合物（TVOC）。

TVOC在室内空气中作为异类污染物，是极其复杂的，而且新的种类不断被合成。由于它们单独的浓度低，但种类多，一般不予以逐个分别表示，以TVOC表示其总量。

TVOC中除醛类以外，常见的还有苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、萘、二异氰酸酯类等，主要都来源于各种涂料、黏合剂及各种人造材料等。

研究表明，TVOC可有臭味，表现出毒性、刺激性，而且有些化合物具有基因毒性。TVOC能引起机体免疫水平失调，影响中枢神经系统功能，出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等自觉症状，还可能影响消化系统，出现食欲不振、恶心等，严重时甚至可损伤肝脏和造血系统，出现变态反应等。

室内环境污染的防治

一、污染源的控制

必须控制污染源，才能减少污染物的释放。

1.防治放射性氡气污染

（1）建筑工程应避开氡异常的地质环境 。

（2）采取处理措施减少地质、土壤环境产生的氡 。

（3）控制建筑材料和装修材料的放射性比活度。

2.防治甲醛的污染

（1） 改革生产工艺过程，减少甲醛的使用量，使产品中的甲醛含量降低 。

（2）木材类产品先放置在特制的烘烤室内，予以40℃烘烤加速甲醛的释放后，再投入市场。

3.防治氨污染

在建筑工程中，所使用的阻燃剂、混凝土外加剂， 严禁含有氨水、尿素、硝铵等可挥发氨气的成分， 以避免工程交付使用后墙体释放出氨气。

4.防治苯及TVOC的污染

（1）工程中应采用符合国家标准的和污染少的装修材料，这是降低室内空气中苯含量的根本措施。比如选用符合环境指标要求的涂料和胶粘剂，选用无污染或者少污染的水性材料，同时注意对胶粘剂的选择。

（2）施工工艺的选择。在油漆和做防水时， 施工工艺不规范，可使得室内空气中苯含量大大增高。有居民反映，一家装修，全楼都是气味，这种空气中的高浓度苯十分危险，不但使人中毒，还很容易发生爆炸和火灾。

二、加强通风换气

电视机的普及，使千千万万人在电视机旁度过整个晚上的时光；空调的普遍使用，要求建筑结构有良好的密封性能，以达到节能的目的，致使多数家庭减少了开窗换气的次数，使室内空气污染加剧。

新建筑材料的推广应用由装修而引入的化学污染物成分越来越复杂。 在这种情况下，如果自然通风换气不够，将会导致长期工作和生活在不良环境下的人们出现不适感，症状最多的是头痛、胸闷、易疲劳、烦躁、皮肤过敏反应。

世界卫生组织将这种现象称为致病建筑综合征。消除室内空气污染，最有效的方式是通风换气，在室外空气好的时候打开窗户通风，有利于室内有害气体散发和排出。对于依赖空调系统的密闭空间，必须改善空调系统，保证新风量与换气量。

三、近年除甲醛的几种方法

近年来，伴随着人们对甲醛危害的广泛认知，五花八门的除甲醛产品层出不穷，让人眼花缭乱。专家表示，市场上的除甲醛产品一般分为封闭包裹类、中和反应类（尿素和氯化铵）、氧化还原类（臭氧、二氧化氯）、催化分解类（光触媒、生物酶）。每种效果都不一样，应慎选。

（1）封闭包裹类：也称为：甲醛封闭剂。封闭是不可能做到完全的，总会有螺丝孔、钉子孔，而且时间久了，还会有磨损和小裂缝。这时候，甲醛仍然会源源不断地释放。晚上关门窗睡觉8小时，或者冬天整天门窗紧闭的时候，后果可想而知。所以不推荐。

（2）中和反应类（尿素和氯化铵）：和甲醛的反应很快，而且会明显地释放热量。用这个方法治理甲醛的问题在于：氨气本身就是一种空气污染，尿素化肥的气味和厕所小便池的气味就是氨，你肯定不想家里有这种气味。

我们前面说过，甲醛最大的来源是板材里面的劣质胶水，铵离子和板材释放出来的甲醛反应很快，几分钟到几小时，这些铵离子就反应完了，但板材中会一直源源不断地释放甲醛，直到那些劣质胶水基本分解完为止，这个过程可以持续好多年，用户不可能隔三差五去处理。

（3）氧化还原类：锁、螺丝、门把手等都属于金属。甲醛治理公司在施工之前都会将这些金属件覆盖包裹起来。使用这种治理方法时，你可以闻到明显的酸味，那是因为甲醛被氧化成了甲酸，或许还有很明显的漂白粉的味道，那就是二氧化氯或者次氯酸根的味道。强氧化剂也面临铵离子的另一个问题：一次性的治理，解决不了甲醛源源不断的释放。

以上方法都面临着反应完毕后，甲醛接着释放，导致室内甲醛浓度反弹。

（4）催化分解类：催化剂最大的特点就是——不会随着化学反应的进行而消耗或减少。但是如果不能获得太阳光照，就不能正常发挥其功效。

光触媒必须在紫外线的照射下才能发挥作用。如果不能获得太阳光照，若想激活光触媒，则必须另外加上紫外灯。紫外灯的选择应该是波长在254nm或者365nm 的效果比较好，至于在自然光和日光灯等微弱光源甚至是无光的条件下，光触媒则不能正常发挥其功效。

伴随着整个行业的发展，室内空气净化治理产品也经历了不断更新换代的过程。

现在市面上出现了新的室内空气净化治理产品，人们俗称“生物酶。”

生物酶与光触媒最大的差别在于：

（1）无需光源，在不通风及没有光的地下室也能继续催化分解，效果非常显著。

（2）通过植物提取可以与甲醛发生反应的天然高分子化合物，利用植物消纳甲醛的原理，用除醛活性因子催化有害異味分子迅速发生聚合分解催化反应，改变原有异味分子结构使之变成无害、无味的分子。

（3）它能与有毒异味分子迅速发生聚合、取代、置换和分解等化学反应，改变原有异味分子结构，使之变成无毒、无味的分子。反应物和生成物均无毒、无害，更不会造成二次污染。

（4）利用MANNICH反应机理添加生物分解酶催化剂去除甲醛，与甲醛反应的产物安全、无毒无害、无腐蚀、无杂质残留、不引起二次污染。

甲醛的释放周期是3～15年。通风换气对净化室内空气中的甲醛是比较迅速有效的，但都只能治标而不能治本。光触媒对净化室内空气中的甲醛都受到扩散控制，因而有一定净化效果，但作用较缓慢，需要5～7天，质保期短（5年），而且必须在紫外线的照射下才能发挥作用。生物酶对净化室内中甲醛效果非常显著，无需光源，在不通风及没有光的地下室也能继续催化分解。而且是纯植物提取，无毒无害、无腐蚀、无杂质残留、不引起二次污染，净化彻底不反弹。

所以生物酶是净化室内空气中甲醛最环保、最经济有效的一种净化技术，因此净化室内空气中的甲醛应该以生物酶净化为主，空气净化器为辅，综合应用。