趙魯華　王劭然　王振

摘要：揮發(fā)性有機物（VOCs）是室內空氣污染的重要來源，會對人體健康造成嚴重威脅。我國室內VOCs的研究起步較晚，研究仍處于起步階段，對于這個領域的研究還沒有引起足夠的重視。本文重點探討了室內主要VOCs的污染特征，并提出了降低VOCs污染的控制技術與對策，有助于進一步深入研究室內VOCs的治理。

關鍵詞：室內空氣污染；揮發(fā)性有機物；污染特征；控制技術

中圖分類號：X 131.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2016）04-0045-04

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2016.04.010

Abstract：Volatile organic compounds （VOCs） are an important source for indoor air pollutions， which can induce serious effect to human health. The research of indoor VOCs in our country starts late， and is still in the initial stage. However， the study of cuisine has not been taken seriously. This paper mainly was to discuss the main indoor VOCs pollution characteristics， and puts forward the control technology and measures to reduce the pollution of VOCs. This is helpful for further research on the treatment of indoor VOCs.

Key words：Indoor air pollutions；Volatile organic compounds；Pollution characteristics； Control technology

引言

揮發(fā)性有機物（Volatile Organic Compounds， VOCs）是一類重要的室內空氣污染物，通常指常溫下飽和蒸汽壓大于0.07 MPa或沸點小于260oC的有機化合物，主要包括芳香烴、脂肪烴、鹵代烴、醛類、脂類等化合物[1-2]。室內VOCs主要來自于室內和室外兩部分，其中室內VOCs主要來自三大類，主要分為為建筑材料與家具、家居和辦公用品以及日常生活三部分。研究表明，室內空氣VOCs直接影響人體的身體健康，也是評價室內空氣質量的重要衡量標準之一。世界衛(wèi)生組織（WHO）認為，室內空氣中的VOCs 會導致人體產(chǎn)生頭痛、惡心、疲勞、眩暈、皮膚紅腫等癥狀，部分有害有機物具有致癌、致畸、致突變毒性，是引起“建筑物綜合癥（SBS）”、“建筑物關聯(lián)癥（BRI）”等疾病的主要誘因[3]。本文主要從室內VOCs種類特性以及處理技術等方面探討。

1 室內VOCs種類特性

表1為室內空氣中典型的VOCs種類與濃度范圍。從表1我們可以看出，室內VOCs包括脂肪烴、芳香烴、萜烴、鹵代烴、醇、醛、酮和酯等八大類，其中脂肪烴種類最多，主要有環(huán)己烷、甲基環(huán)戊烷、己烷、庚烷和壬烷等。高濃度的VOCs主要有甲苯、二氯甲烷、四氯化碳、α-蒎烯等四種。我國《室內空氣質量標準》（GB/T18883-2003）中主要規(guī)定了TVOCs、甲醛、苯、甲苯、二甲苯的濃度標準限值，分別為0.60、0.10、0.11、0.20和0.20 mg/m3（表2）。對比分析表1和表2可以看出，苯系物，如苯、甲苯和二甲苯，最高濃度值均超過了國家標準限值要求。我們也可以推斷，苯系物可能是我國室內空氣VOCs污染的主要來源之一。

1.1 甲醛

甲醛是一種具有特殊刺激性的無色氣體，易溶于水，具有普遍的毒性作用，特別是損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官、肝臟、腎，還具有劇烈的刺激作用、致癌作用、誘變作用。當空氣中甲醛濃度達到0.084mg/m3時，會影響眼睛感光性；當氣中甲醛濃度達到0.098 mg/m3時，影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能活動。此外，甲醛對粘膜還有刺激作用，低濃度時可導致結膜炎、鼻炎、咽炎等，高濃度時會發(fā)生喉部痙攣、肺水腫、肺炎及死亡。

在裝修過程中，甲醛主要作為涂料有機溶劑使用，幫助涂料體系中基料、添加劑、填料充分的混合分散，還可以賦予涂層表面出色的光澤度和光滑的手感，進而增強涂層的耐劃痕和耐摩擦性能。因此，甲醛普遍存在于膠合板、刨花板等膠粘等制品，以及絕緣保溫填料、合成紡織品[5]。在一定程度下，甲醛可從各種膠合板、刨花板等膠粘木制品、絕緣保溫填料中釋放出來，對人體造成一定的傷害。目前，我國住宅室內甲醛的適用標準有《室內空氣質量標準》GB/T 18883-2002（小時平均值≤0.1 mg/m3）和《民用建筑工程室內環(huán)境污染控制規(guī)范》GB/T 50325-2014（≤0.08 mg/m3），此外，世界衛(wèi)生組織（WHO）推薦室內的甲醛濃度基準值為0.1 mg/m3（30 min），加拿大的住宅室內甲醛的基準值為0.123 mg/m3（小時平均值）。對比分析可知，我國和國際其他的地區(qū)室內甲醛濃度的要求限值相差不大，基本在0.1 mg/m3左右。

1.2 苯系物

苯系物是苯及衍生物的總稱，廣義上的苯系物包括全部芳香族化合物，狹義上的特指包括在人類生產(chǎn)生活環(huán)境中有一定分布并對人體造成危害的含苯環(huán)化合物。苯系物是人類活動排放的常見污染物，數(shù)量可高達千萬種以上，但一般意義上的苯系物主要包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、三甲苯、苯乙烯、苯酚、苯胺、氯苯、硝基苯等，其中苯、甲苯、乙苯、二甲苯四類為代表性物質。

在裝修過程中，苯系物作為涂料或油漆的溶劑使用，作為工業(yè)上經(jīng)常使用的有機溶劑，被廣泛應用于油漆、脫脂、干洗、印刷、紡織、合成橡膠等行業(yè)。在涂料未干或干后時間較短的期間，有苯從漆膜中揮發(fā)到空氣中。苯系物是一種可以造成急性和慢性中毒的有毒物質，對皮膚有刺激作用，能誘發(fā)人的染色體畸變。在各種建筑材料中的有機溶劑中，如油漆的添加劑和稀釋劑以及一些防水材料的添加劑含有大量的苯，裝修中使用的膠、涂料也會含有苯、甲苯、二甲苯，一般是共存的。由于多數(shù)苯系物具有較強的揮發(fā)性，在常溫條件下很容易揮發(fā)到氣體當中形成揮發(fā)性有機氣體，會造成VOCs氣體污染。2002年11月19日，國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家環(huán)?？偩趾托l(wèi)生部制定的中國第一部綜合性的《室內空氣質量標準》（GB/T18883-2002），規(guī)定了苯的小時均值為0. 11 mg/m3，甲苯和二甲苯分別為0.20 mg/m3。

2 室內VOCs污染控制技術與對策

2.1 污染源頭控制

消除或減少室內揮發(fā)性有機物污染的重要方式之一就是源頭上控制該類物質的產(chǎn)生，進而改善室內空氣質量。實施綠色環(huán)境設計，選用綠色環(huán)保的裝修材料，減少甲醛、苯、甲苯和二甲苯等高度有機溶劑的使用，能保證源頭上減少揮發(fā)性有機物的產(chǎn)生。同時，國家質量監(jiān)督檢疫總局也制定了相應的國家和行業(yè)標準，從源頭上對室內裝修材料中有毒有害物質的含量進行了嚴格限制，進而減少甲醛、苯、甲苯、二甲苯等有害物質的添加量。政府也應成立相應的監(jiān)管部門，對綠色環(huán)保建材進行嚴格把關，對產(chǎn)品進行抽樣調查，不讓不合格產(chǎn)品流于市場。此外，吸煙和燃具的使用也會造成室內揮發(fā)性有機物污染。因此，在室內減少吸煙和對舊燃具的改造和更新?lián)Q代可以減少或避免室內揮發(fā)性有機物的危害程度。

2.2 加強室內通風

室內是人類長時間活動的場所，而通風是減少室內揮發(fā)性有機污染物的重要手段之一，也是改善室內空氣質量的關鍵和最有效措施。加強室內通風換氣，使室內外空氣進行流通，與之形成對流，進而減少室內揮發(fā)性有機污染物的累積，是減少揮發(fā)性有機物濃度方便快捷的手段之一。研究人員對比分析不通風與通風條件下甲醛濃度發(fā)現(xiàn)，關窗后會明顯增加室內空氣中甲醛的濃度，可見通風能使氣流流動，降低室內揮發(fā)性有機污染物濃度。此外，室內外空氣交換頻率越高，減少室內揮發(fā)性有機污染物的效果越好。在火車站、商場、超市等公共場所，人群過于密集，加大通風頻率，可以利用空調系統(tǒng)對室內空氣進行強制的換氣，以保證呼吸到健康的空氣。

2.3 活性炭吸附

揮發(fā)性有機物的處理方法主要為消除法，即通過化學或生物反應，用光、熱、催化劑和微生物等將有機物轉化為無毒無害的水和二氧化碳，主要包括熱氧化、催化降解、生物氧化、電暈法、等離子分解法、光分解法、吸附法等[6-7]。其中，吸附法作為傳統(tǒng)的方法，廣泛用于揮發(fā)性有機污染物的處理，應用最多的吸附劑是活性炭?；钚蕴烤哂懈叨劝l(fā)達的微孔結構，比表面積大，吸附效果好，活性炭吸附主要特點為：1）活性炭是非極性吸附劑，能夠吸附非極性物質；2）活性炭疏水性強，在有水或水蒸氣存在的情況下仍具有吸附能力；3）活性炭孔徑分布廣，能夠吸附不同分子量的有機物質；4）活性炭的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性要好于其他吸附劑?；钚蕴课街饕m用于低濃度、溫度不高的有機廢氣治理。但活性炭也受其本身孔徑結構、揮發(fā)性有機物濃度和物化性質等因素的影響[8]。

參考文獻

[1]羌寧.城市空氣質量管理與控制[M].北京：科學出版社，2003.

[2]耿士彬，周永紅.室內空氣中可揮發(fā)性有機化合物的研究[J].建筑熱能通風空調，2002，21（6）：26-28.

[3]萬文亞，李英杰，汪鸞姣等.室內空氣中SVOC的危害、研究現(xiàn)狀與對策[J].上海工程技術大學學報，2016，30（1）：66-69.

[4]陳清，余剛，張彭義.室內空氣中揮發(fā)性有機物的污染及其控制[J].上海環(huán)境科學，2001，20（12）：616-620.

[5]劉曉途，閆美霖，段恒軼等.我國城市住宅室內空氣揮發(fā)性有機物污染特征[J].環(huán)境科學研究，2012，25（10）：1077-1084.

[6]程琰，尹華強，劉勇軍等.多孔炭材料在室內空氣污染控制中的應用[J].林產(chǎn)化學與工業(yè)，2004，24（2）：92-96.

[7]陳小泉，沈文浩.納米TiO2晶體膠體膜的光催化降解[J].環(huán)境科學與技術，2008，31（10）：132-134.

[8]潘碧云，李彥旭，王軍.活性炭吸附揮發(fā)有機氣體的影響因素[J].廣東化工，2008，35（1）：81-83.

收稿日期：2016-06-20

作者簡介：趙魯華（1984-），女，工程師，主要從事環(huán)境保護管理工作.