室内挥发性有机污染物的危害与防治

兰美晨 侯迟

摘 要：室内空气质量对人类生活及健康有着非常重要的作用。笔者主要综述了室内挥发性有机污染物（VOCs）相关理化性质、来源、危害等内容，并指出室内VOCs污染特征及防治方法，目的是使人们意识到室内挥发性有机污染物防治对身体健康的重要性。

关键词：室内VOCs;污染;危害;防治

中图分类号：X51     文献标志码：A     文章编号：1003-5168（2022）5-0120-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.05.027

Harm and Prevention of Indoor VOCs Pollution

LAN Meichen    HOU Chi

（Hebei Petroleum University of Technology，Chengde 067000，China）

Abstract： Indoor air quality plays an important role in human life. Indoor volatile organic compounds （VOCs） related to the physicochemical nature， source， harm were reviewed . The indoor VOCs pollution characteristics and control methods were pointed out.The aim is remind people to aware the importance of prevention of indoor VOCs pollution about the health.

Keywords： indoor VOCs; pollution; harm; prevention

0 引言

据调查，现代人群80%的时间是在室内度过的[1]，因此良好的室内环境对于人们的健康与生活起着非常重要的作用。近年来，随着人们对家庭居室环境要求的改变，由家庭居室装修等因素导致的室内空气污染情况越来越严重。研究发现，室内空气污染中挥发性有机物的污染（Volatile Organic Compounds，VOCs）尤其严重，已经成为危害人类健康的一个“隐形杀手”，是世界上各个国家都非常关注的问题。

目前，已知的许多VOCs具有神经毒性、肾毒性、肝毒性和致癌性，可以改变血液成分、损伤心血管系统、引起胃肠道紊乱等。室内VOCs极易通过呼吸道、消化道和皮肤进入人体，当居室内的VOCs达到一定浓度时，短时间内人们会出现头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，严重时会出现抽搐、昏迷等症状并伤害到人们的肝脏、肾脏和神经系统，造成记忆力减退，甚至会患上白血病等严重的造血系统疾病，对人体具有致畸、致突变等危害，是产生病态建筑综合征（Sick Building Syndrome，SBS）的主要原因之一[2]。

1 室内VOCs来源、理化性质及危害

VOCs有多种定义形式，其中1989年世界卫生组织（WHO）将其定义为常温下饱和蒸气压超过70 Pa，常压下沸点在50～260 ℃之间的极易挥发的有机化合物[3];我国现行的室内空气标准中定义总挥发性有机化合物（Total Volatile Organic Compounds，TVOC）是利用Tenax GC或Tenax TA采样，非极性色谱柱（极性指数小于10）进行分析，保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机化合物。室内VOCs主要包括芳香烃、脂肪烃、含氧烃、多环芳烃以及卤代烃类，根据赵璞[4]和王璐[5]的研究发现，具有代表性的包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醛、乙醛、二氯甲烷、三氯甲烷、苯并芘等，各类室内VOCs代表物如表1。

1.1 来源

首先，室内VOCs的来源之一是燃料的燃烧、烹饪产生的油烟。家居室内必然会使用燃气具、热水器或采暖用的壁挂炉等，而这些物品的使用，一定会燃烧煤、天然气等各种燃料，这些燃料在燃烧过程中释放大量的气体污染物，并且未充分燃烧时会使室内的脂肪烃、醛、多环芳烃等挥发性有机物浓度急剧升高。根据1998年对四川省自贡市由于燃料结构不同产生的污染调查，室内VOCs的浓度在厨房燃料燃烧过程中普遍高于室外，并且室内污染物种类和浓度也会随着能源结构的改变而产生變化[6]。厨房室内空气污染的另一个重要原因是烹饪过程中油烟的产生，油烟成分包括烷烃、醛、醇等污染物。因此，使用不同种类的燃料、燃烧器具的选择、饮食习惯的差别等都会影响室内空气中VOCs浓度水平。

其次，建筑、装饰材料、家具等也是室内VOCs的来源之一。近年来，随着人们收入水平的提高，越来越多的家庭开始重视家居环境的装修，尝试从美学角度和舒适程度来重新审视居住环境，但在进行装修时人们往往会忽略由于不同品质装饰材料造成的不同程度的室内污染，从而为家庭健康带来隐患。在一些常见家庭装饰材料中，挥发性有毒气体多达500种。比如床、衣橱、沙发等家具由于在制作过程中会使用人造板材以及不同种类的黏胶剂从而散发刺鼻气味，这些物质都会向室内释放挥发性有机污染物。

除了以上两方面，日用化学品的使用也会带来室内VOCs。日用化学品如今已经成为家庭生活不可缺少的一部分，由于这些产品散发的VOCs浓度较低，因此常常被人们遗忘。事实上，与其他装饰材料一样，日用化学品造成的室内VOCs污染也不容忽视，如清厕灵、洗衣液、柔顺剂、干洗剂等清洁产品，家具亮光剂、地板蜡等抛光产品，发蜡、杀虫剂、空气净化剂等家用气溶胶，口红、眉笔、柔肤水，隔离霜等化妆品，洗头水、护发素等护发产品等。部分化学品的组成见表2。

1.2 理化性质及危害

国际癌症研究所（IRAC）将甲醛和苯归为一类致癌物，即对人类为确定的致癌物。低浓度的甲醛和苯会引起慢性呼吸道疾病，对眼睛和皮肤产生强烈的刺激作用，长期处在高浓度的环境中会对神经系统、免疫系统、肝脏等产生危害。由于室内空气中VOCs的成分复杂，空气中单一VOCs的浓度较低难以全面检测，且VOCs中各化合物之间的相加、协同、拮抗作用难以确定，因此将甲醛、苯、甲苯、二甲苯和TVOC作为评价室内挥发性有机化合物总水平的重要指标[7]。其中，代表性室内VOCs相关理化性质及危害见表3，TVOC暴露与人体健康效应剂量关系见表4[7]。

2 室内VOCs污染特征及防治

2.1 污染特征

2.1.1 浓度变化大。由于室内空间有限，随着污染源种类及浓度在短期增长的情况下，VOCs浓度也会有较大幅度的变化。如在厨房做饭时，由于煤气燃烧、油脂产生等原因造成的污染物浓度明显上升，当做饭结束一段时间后，污染物浓度又会逐渐恢复到较低水平;更为明显的例子是当室内吸烟人数增多或抽烟频率增大时，室内VOCs污染物浓度也会明显上升。室内装修刚刚完成不久时污染物浓度处于较高值，当通风晾置一段时间后，室内VOCs污染浓度将会明显降低。

2.1.2 种类繁多，成分复杂。室内空气中VOCs的种类可达百余种，而且来源广泛。不同的清洁剂如厨具洗涤剂与衣物洗涤剂所包含的VOCs种类和比重就不同;不同的家具如皮制沙发与布制沙发所可能含有的VOCs种类和浓度也各不相同。

2.1.3 受环境条件及气象因素的影响。不同背景的装饰房间、不同功能的房间都会影响VOCs浓度的变化。一般情况下，室内VOCs浓度低于室外时，室内VOCs的浓度值将会向着室外浓度值变化;室外VOCs浓度低于室内时，通风换气次数和污染源逸散速度将会成为室内VOCs浓度变化的主要影响因素。通常来说，装修初期，书房的污染物浓度要高于卧室的污染物浓度，因为书房中会置放更多的木质家具，而且通风情况也要比卧室差。此外室内环境中的温度、湿度等因素也会影响室内VOCs的污染情况，因为温度和湿度等环境因素会影响污染物浓度的扩散速率，进而影响室内环境VOCs浓度的分布。

2.1.4 累积性。室内环境是相对封闭的空间，由于各方面因素导致的室内环境污染会随着时间的推移使污染物浓度逐渐提高，而室内挥发性有机污染物的消散又需要较长时间，因此室内污染物会在长期存在的情况下逐渐积累。尤其是通风换气次数较少或者拥有固定功能性的房间，如装有打印机的房间随着打印次数的增多、打印时间的延长，在不采取其他措施的情况下，室内VOCs污染物浓度就会逐渐升高。

2.2 室内VOCs的防治

室内VOCs污染防治主要有四个途径。

2.2.1 污染源控制。本质上讲就是从根本上减少污染物的来源，避免污染物进入环境或者利用隔离设备在污染物传播过程中切断污染物进入居室内的传播途径。在新房装修时应注意合理规划装修方案、正确使用装修材料以及选择适当的入住时间。例如，在对客厅和居室的墙面进行装饰时，应尽量减少使用人造板材做护墙板;不对吊顶进行装修也可以减少人造板材的使用，同时不装修的吊顶相对有利于室内挥发性有机物的浓度稀释和向外扩散。此外，应尽量减少使用刨花板、硬木胶合板、中强度密度板等装饰板铺设地板，当无可避免时可使用人造板材时进行无害化处理，如在锯口处涂抹涂料使其高度固化。当居室装修完成后，不能立即入住，应保证每天进行充分日照和通风换气，3～6个月后进行室内环境污染物浓度测定，测定合格后才能入住。

2.2.2 适当增加通风换气频率，合理应用新风效应。通风是依靠自然力的作用或机械力的作用将浑浊气体排出室外降低污染物浓度的同时帮助室内更换新鲜气体的方法。该方法经济有效、简单易操作。为发挥通风的最大效果，应注意根据实际住宅情况安排新风的位置，在新风过滤基础上，提倡引导新风直接入室。室内通风属于去除污染物最简单的方式之一，没有成本的问题，但通风时应考虑室外环境污染物浓度的情况，若室外污染物浓度高于室内则不适宜通风。

2.2.3 空气净化技术。空气净化技术是利用专属净化仪器将居室污浊空气收集净化后再让气体重新回到室内或直接排至室外。净化器一般包括静电式、吸附式、纳米光催化或者几种形式结合，其中吸附式最为常用。但净化器的使用应适当，避免二次污染物的生成。

2.2.4 室内植物净化。绿色植物净化室内VOCs是一种既美观又实用的方法。相关研究表明，能够较好地吸收如甲醛、苯等室内VOCs的植株有吊兰、虎皮兰、芦荟、绿萝、虎尾兰、垂叶榕、孔雀竹芋等，并且从整体植物净化甲醛程度来看，白鹤芋>孔雀竹芋>绿萝>虎尾兰>吊兰>常春藤>袖珍椰子[8]。植物净化室内VOCs的原理是污染物通过气孔进入到植物体内，由于部分污染物易溶于水，就会扩散到植物组织中，与此同时，会在植物体内发生氧化还原反应，将VOCs转化成无毒物质贮存在某一器官中或通过根系排出体外。室内植物不仅能够吸收有害气体，其挥发性物质还具有抑菌作用，同时还可以影响人体生理和心理。绿色植株在改善室内环境的同时也是构成室内美学的重要因素。

3 结语

随着人们生活水平和工作条件的改善，室内环境设计在材料选择、通风设备选取等方面存在较大差异，这样的差异性会直接影响室内VOCs污染情况。从我国现阶段室内环境整体情况来看，我国居民应警惕室内挥发性有机污染物给室内环境和身体健康带来的严重危害，并及时采取相应防治措施。

参考文献：

[1] 林成楷，张荣鹏.建筑室内空气环境与人员健康的研究与分析[J].中国建筑金属结构，2021（11）：13-15.

[2] 刁奇志，董林玲，王廷玲，等.新装修房屋室内空气污染与居民病态建筑综合征相关性的研究[J].环境与健康杂志，2011，28（12）：1091-1093.

[3] 刘春晖.浅谈挥发性有机物（VOCs）污染控制技术[J].汽车实用技术，2020，45（20）：244-246.

[4] 赵璞.复合孔结构黏土异构材料吸附室内空气中乙醛、甲苯的性能[D].杭州：浙江大学，2014.

[5] 王璐.基于建筑材料典型污染物散发率测试的建筑室内污染物预测方法研究[D].上海：上海交通大學，2014.

[6] 宋广生.室内环境污染防治指南[M].北京：机械工业出版社，2003.

[7] 莫菲菲.居室室内空气中TVOC和甲醛的污染类型及规律[D].杭州：浙江大学，2014.

[8] 苏海涛.长春市居民住宅空气中甲醛和苯污染现状调查与分析[D].长春：吉林大学，2013.