黃海飛
山東省菏澤市生態(tài)環(huán)境局單縣分局
近些年,人們越來越注重生活環(huán)境的裝飾裝修,裝飾裝修熱潮的到來,以及各種建筑材料、裝飾涂料的應用,使得室內(nèi)甲醛污染問題越發(fā)嚴重。甲醛不斷釋放,室內(nèi)甲醛濃度可能會超過國家標準要求,進而給人體健康帶來巨大威脅,在這樣的背景下,嚴控甲醛問題、做好室內(nèi)甲醛檢測與治理顯得更加重要。
甲醛是一種有機化學物質,無色具有刺激性,甲醛對人體的危害性大,一旦甲醛濃度超標,被人體吸入之后,不僅會刺激呼吸道,而且還會出現(xiàn)水腫、眼睛刺痛、頭痛以及支氣管哮喘等問題。長期吸入少量甲醛,還會導致慢性中毒,嚴重的情況下,還會導致白血病、氣胸等[1]。但是,由于甲醛具有良好粘合性,其在很多裝飾裝修材料中得到應用。目前,大部分的裝飾材料中都含有甲醛,比如:涂料、人造板、家具等,另外,在一些室內(nèi)裝飾紡織品中也含有一定量的甲醛,這主要是因為甲醛能夠提升這些材料的防水、防火性,因此,一旦房屋進行裝飾裝修,室內(nèi)空氣甲醛含量提升是必然的。室內(nèi)裝修導致室內(nèi)空氣甲醛污染,該污染具有普遍性、潛在性及長期性等特點。據(jù)相關研究顯示,室內(nèi)家具、裝飾材料甲醛釋放期較長,通常為3~15年。
隨著人們生活水平的提高,人們對健康問題的關注也越來越多,這其中也包括甲醛問題,為了提高生活質量,更好的檢測生活中的甲醛含量,甲醛的檢測方法也在與時俱進。當前人們常用的檢測方法主要包括標準測定法與便攜式檢測法,兩種方法各有所長,人們可以根據(jù)自身需求來進行選擇。
根據(jù)《公共場所衛(wèi)生檢驗方法第2部分:化學污染物》(GB/T 1804.2—2014)中所寫,甲醛標準測定法主要包括:氣相色譜法、電化學傳感器法、AHMT分光光度法:酚試劑分光光度法以及光電光度法。具體操作流程包括現(xiàn)場采樣、實驗室分析以及數(shù)據(jù)處理等。為了保障檢測結果的客觀準確,整個過程都應該嚴格的按照標準進行,做到科學嚴謹。對于檢測過程中所需要使用的計量儀器都應符合國家計量認證,檢測所用的水以及藥劑都必須嚴格按照標準來對質量以及用量進行把控,檢測人員的選擇也應該按照標準具備相應的檢測資格[2]。為了保證檢測結果的準確性,整個檢測過程都應該處于相同的環(huán)境和條件下。甲醛檢測必須由具備檢測資質的機構或單位來進行,其具有較高的專業(yè)性,且使用的儀器具有較高的精密度,所以可以獲得更為準確的檢測結果。但是這種方法也存在一定的弊端,其操作過程過于復雜,操作難度較大,耗費時間與費用較多。
與甲醛標準測定法進行對比,可以發(fā)現(xiàn)家用便攜式儀器檢測法價格更低,操作更為簡單,結果的獲取也更為簡單,所以人們在進行選擇時,更加偏愛這種檢測方法。通過這種方法進行檢測時,所需要使用的儀器為應用便攜式甲醛檢測儀,根據(jù)檢測原理可以將其分為兩類,分別為電導體式檢測儀以及電化學式檢測儀。半導體檢測儀的主要組成元件為氣體敏感元件,在溫度適宜的情況下,該元件可以對空氣中的甲醛氣體進行吸附,電導率會隨著濃度增高而增大,元件發(fā)出的信號也會隨之增強,轉換元件可以將信號換算為電信號并進行輸出形成檢測結果。電化學式檢測儀的核心元件為電化學傳感器,在電極電壓的作用下,甲醛氣體會進行氧化還原反應并以電流信號的形式對甲醛濃度進行表達,濃度越高則信號越強。
為了檢測家用便攜式半導體氣敏傳感器法甲醛檢測儀到底適不適用于甲醛檢測,上海市計量檢測技術研究院的鐘義林等采購了16批次該種儀器,并將其在實際檢測中進行使用。結果表明,在相同的空氣環(huán)境中,該儀器的檢測結果與使用酚試劑分光光度法所得出的結果存在15%的誤差,在這16批次的儀器中,誤差最大的為115.5%??梢钥闯?,這種儀器并不適合對室內(nèi)甲醛濃度進行精確檢測。
原因分析:不同品牌和廠家在制造家用便攜式甲醛檢測儀時,并沒有對技術標準進行統(tǒng)一,造成所使用的傳感元件質量參差不齊,甚至有部分廠家使用的傳感元件不具備良好的檢測功能,在進行儀器制造時,忽略了空氣溫度、濕度以及流速對于檢測結果的影響。因為中國并沒有將甲醛檢測儀列入計量器具行列,所以這種產(chǎn)品在投入市場時可以不用通過系統(tǒng)計量與測試,這樣一來就無法對其準確性做出保證。
消費者可以根據(jù)自己的實際需求來做出選擇。在不存在污染責任方的情況下,用戶又不急于入住,就可以選擇家用便攜式儀器檢測法對空氣質量進行大致了解。若是存在污染責任方,用戶對于入住有迫切需求,對室內(nèi)甲醛濃度需要進行詳細了解,就需要使用準確度較高的標準測定法,委托具備相關資質的機構或單位來開展檢測工作,生成具備法律效力的檢測結果,但這種方法花費的費用較多[3]。
為了有效降低甲醛對人體的危害,現(xiàn)研發(fā)出多種技術來進行甲醛治理工作,主要包括:吸附技術、光催化氧化技術、催化氧化技術以及綠色植物吸收技術。
吸附技術的本質是通過使用吸附劑來對空氣中的污染物進行吸附,進而降低其對人體的危害。根據(jù)吸附過程的差異可以將吸附分為物理和化學兩種,通過物理途徑來對甲醛進行吸附時,因為吸附劑和甲醛之間存在范德華力可以將二者進行結合,但是這種結合不夠牢靠,極易發(fā)生脫附現(xiàn)象,所以說這種吸附是可逆的。化學吸附與物理吸附不同,因為吸附劑表面存在含氧官能團,而甲醛可以與之進行化學反應產(chǎn)生另一種新的物質從而起到凈化作用,這個過程是不可逆的。人們在生活中最常使用的吸附劑主要有改性活性炭和活性炭。因為活性炭在使用過程中較容易出現(xiàn)脫附現(xiàn)象,為了提高吸附效率,科學家對活性炭進行改良創(chuàng)造出了改性活性炭,將活性炭進行酸處理或者堿處理,使其由物理吸附轉變?yōu)榛瘜W吸附。相較于活性炭而言,改性活性炭的吸附性能更高,同時其飽和吸附量和吸附時間也有明顯提升。除此以外,改性活性炭的再生能力以及化學穩(wěn)定性都優(yōu)于活性炭,當前人們主要使用的改性活性炭包括木質活性炭、椰殼活性炭以及煤質顆?;钚蕴康取?/p>
其具體的工作原理為,附著在催化劑表面的空氣中的氧氣被光生電子發(fā)生反應,被還原成為O2-,微量水被光生空穴h+氧化為-OH自由基,前兩者可以產(chǎn)生高活性的氧化劑,提供甲醛進行深度氧化,再經(jīng)過中間產(chǎn)物甲酸氧化,最終生成二氧化碳和水。為了減少甲醛產(chǎn)生的危害,可以采用納米TiO2進行催化降解。為提高納米TiO2的光催化降解能力,可以在選擇載體時,挑選吸附效果較強的載體,常用載體有氣溶膠與活性炭等,這種方法可以有效提高降解甲醛的效率。另外,外界的干擾因素會直接影響納米TiO2的光催化效果,如溫度與濕度的影響。
其具體的工作原理為,氧氣與甲醛在一定溫度下經(jīng)過催化劑的作用,生成水和二氧化碳。提供反應的溫度大多數(shù)可分為兩種,分別是高溫多相催化氧化與常溫多相催化氧化。錳氧化物是常用來當做很多催化反應的催化劑與載體材料,可以進行深度氧化反應,其特性很優(yōu)越,催化活性很高,并且價格便宜、資源豐富,室內(nèi)溫度下可以與甲醛較好的氧化催化,并且不會產(chǎn)生有害氣體。近些年,崔維怡等人對于各種類型的錳氧化物與甲醛進行催化氧化反應中的催化性能進行深度研究,總結得出:室溫下甲醛進行催化氧化反應效率較低,但是在低溫中的甲醛與錳氧化物催化氧化反應效率較高,為達到制作環(huán)保高效的錳氧化物催化劑并運用到實際生活中,還應深度研究[4]。
有學者研究表明:在催化劑表面比表面積越大越有利于越多的甲醛分子吸附,而13%MnOx/SiO2無定形催化劑具備這個特點。
綠色植物可以有效吸收空氣中的甲醛。有研究人員采用家庭中常見的五種植物進行吸收室內(nèi)揮發(fā)性污染物的比對實驗,實驗結果表明每種植物對于凈化室內(nèi)揮發(fā)性污染物的能力各不相同,尤其是五種家庭植物中的綠蘿吸收室內(nèi)揮發(fā)性污染物的能力很不明顯。此項研究具有重要意義,結果表明那種室內(nèi)植物對甲醛凈化效果最佳。但是,體積偏小的植物在凈化吸收室內(nèi)揮發(fā)性污染物時,如果超過其本身承受能力,植物會出現(xiàn)斑點與枯黃的情況,嚴重的還會死亡。
除甲醛常見并有效對策是裝修結束后進行長達半年以上的通風。達到國家入住標準后,才能入住。對于沒有計劃入住的,不用花費進行檢測與治理,可以持續(xù)開窗通風。
在室內(nèi)進行裝修時,可以選用綠色建筑材料進行裝修,因為綠色建筑材料中,不含有毒有害物質,沒有環(huán)境污染廢棄物,并且擁有專業(yè)機構給出的綠色認證標識。選擇綠色材質進行施工時,應從兩個方面辨別真?zhèn)危海?)對于綠色材質的質檢報告,必須擁有國家相關部門給出的CMA與CAL標識,并且蓋章運用騎縫蓋章法;(2)認真查看質量監(jiān)督監(jiān)管部門的檢測報告與綠色材質的出廠檢驗報告是否符合當前國家標準,對于沒有任何其中一項的,不予以采用。
在甲醛治理技術的選擇上要根據(jù)實際情況來進行選擇,如果房屋本身具備良好的通風情況,但是甲醛濃度較高,此時可以使用催化氧化技術和光催化氧化技術來對甲醛進行治理。常溫情況下,只要保持好催化劑的活性并進行合理操作,就可以將空氣中的部分甲醛進行氧化分解生成CO2和H2O。若是房屋不具備較好的通風情況,但是甲醛濃度并不算很高時,可以使用活性炭吸附技術來凈化空氣中的甲醛,活性炭具有較強的甲醛吸附能力,其弊端就是較易脫附,當吸附劑處于飽和狀態(tài)時,為了使其保持活性需要對其進行脫附處理,所以當室內(nèi)的甲醛濃度過高時,為了維持吸附劑的作用,不宜使用活性炭進行吸附。當甲醛濃度與標準值相近時,可以通過擺放植物來對甲醛進行處理,蘆薈、綠蘿以及虎尾蘭等植物都可以有效的進行空氣凈化。在一定情況下,上述的治理技術可以進行聯(lián)合應用,但在使用的同時應該避免產(chǎn)生二次污染。
不論采取何種技術進行甲醛治理,在一周以后都可以檢測到甲醛濃度降低,如若沒有,則證明治理無效。
從現(xiàn)階段我國室內(nèi)甲醛檢測與治理的情況來看,其所面臨的形勢十分嚴峻。隨著室內(nèi)裝飾裝修行業(yè)的繁榮,各種各樣的裝飾材料被引入室內(nèi),這些材料都會在一定程度上釋放甲醛,吸入甲醛之后,人體會出現(xiàn)不良反應,長期吸入少量甲醛,將會對人體造成不可逆的損害,因此,加大室內(nèi)甲醛檢測與治理力度,是構建良好人居環(huán)境的關鍵。