室内挥发性有机污染物的来源-危害与控制概要演示教学

2009年第8

期

室内挥发性有机污染物的来源、危害与控制

韩国良

应用技术

挥

发性有机物VOC (Volatile Organic Com -pounds 是室温下饱和蒸气压超过133.32pa

的一类有机物,其沸点在50℃至250℃,在

常温下可以蒸气的形式存在于空气中,是室内空气中三种有机污染物(多环芳烃、挥发性有机物和醛类化合物中影响较为严重的一种。主要成分有:烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他。在国内外的文献资料中常用VOCS 和总挥发性有机化合物TVOC 来表示。在《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002中,总挥发性有机化合物TVOC 是指“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物”。

一、来源与危害。TVOC 的来源一部分在室外,主要来自工业废气、光化学污染和交通运输所产生的汽车尾气等;而在室内,是由建筑材料、室内装饰材料、办公用品散发出来及人类日常活动所产生的。如建筑材料中的人造板、泡沫隔热材料、塑料板材;室内装饰材料中的油漆、涂料、黏合剂、壁纸、地毯等;生活中用的化妆品、洗涤剂等;办公用品中的油墨、复印机、打字机等;人类日常活动中的取暖、空

调、烹调及吸烟和人体排泄物等等。室内TVOC 的来源比室外要复杂,特别是目前房屋装修的普遍化和大量新型建筑装饰材料及电器的使用,使相对密闭的室内环境遭受有机化合物污染的程度比室外严重得多。1979—1985年美国EPA 对650个家庭居室中的11~19种VOC 的浓度、个体接触量等参数进行了跟踪测定,研究表明“室内VOC 的浓度高于室外”。TVOC 包括苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等等,并且大都以微量和痕量水平出现,所以容易被人们忽视。但它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的气味性,会影响人的皮肤和黏膜,对人体产生急性或慢性的损害,而且有些化合物还具有基因毒性。自上世纪70年代以来,在发达国家某些办公室的工作人员出现了一些非特异性症状,主要表现为眼、鼻和咽喉刺激、干燥,感到疲乏、无力、不适、头痛、记忆力减退等。虽然病因并不十分清楚,但越来越多的研究和调查的结果都指向了这些人群活动的室内空间,故称之为“SBS 症状”即“不良建筑物综合征(Sick Building Syndrome ”。由此,建筑和装饰材料引起的室内污染问题逐渐成为研究的热点。目前相关的研究机构认为: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、胸闷等症状;还会影响消化系统,出现食欲不振、恶心等症状,严重时可损伤肝脏和造血系统,出现变态反应等。世界卫生组织(WHO 、美国国家科学院/国家研究理事会(NAS/NRC 等机构一直强调TVOC 是一类重要的空气污染物,控制TVOC 是提高室内环境质量的主要手段之一。

二、控制标准。

在国内外大量文献资料中,一般认为室内VOC 浓渡在0.3mg/m 3以下时,对人体健康基本无害,在0.3mg /m 3~3mg /m 3范围内可能产生刺激等不适应症状,在3mg /m 3~25mg /m 3范围内会产生刺激、头痛及其他症状,而浓度在大于25mg/m 3时,对人体的毒性效应非常明显。有实验研究显示:暴露于0.025mg/m 3的22种VOC 会使人产生头痛、疲倦和嗜睡,浓度在0.188mg/m 3时导致昏眩和昏睡,而当浓度超过35mg/m 3时可能会导致昏迷、抽搐、甚至死亡。即使室内空气中单个VOC 含量都远远低于其限制浓度,但由于多种VOCS 的混合存在及其相互的化学作用,会其使危害

强度增大,对暴露其中的人体健康仍然是危害非常严重。目前有一些国际组织和国家制定了分类的室内空气VOCS 浓度标准,也就是对单个的VOC 项目规定最大允许浓度值,如波兰和德国。特别是德国推行的室内空气VOCS 浓度限值(见表1,要求单个化合物的室内质量标准浓度不超过所属分类的50%,也不超过VOCS 总量的10%,对致癌化合物还要进行单独评价。但大多数的国家和组织机构只规定了TVOC 的浓度指标,如室内空气质量协会IAQA (Indoor Air Quality Association推荐室内TVOC 浓度应<0.3mg/m 3,澳大利规定室内的TVOC 浓度应<0.5mg/m 3,芬兰室内空气质量和室内气候学会推荐室内TVOC 浓度应<0.2mg/m 3。我国也用总挥发性有机物(TVOC 来考察多种VOCS 联合作用时对人体健康的影响,在《民用建筑室内环境污染控制规范》中,室内空气中TVOC 的含量,已经成为评价居室室内空气质量是否合格的一项重要指标。在此标准中规定的TVOC 含量为:Ⅰ类民用建筑工程0.5mg/m 3、Ⅱ类民用建筑工程0.6mg/m 3。在2003年3月1日正式施行的《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002中规定的TVOC 浓度限值是0.6mg/m 3(8小时平均值。

表1德国室内空气中VOC S 的浓度限值

三、控制对策。1.新技术、新产品的开发与应用。目前欧、美、日等工业发达国家积极开发环保新技术和产品。环境自净材料的开发与应用,已成为国内外的一个研究热点。2.源头控制。主要是选择环保建筑装饰材料进行简单化装修。3.新装修的住宅和办公场所不宜马上使用,在加强通风换气的基础上2~6个月后再居住使用,以防止高浓度TVOC 的毒害。4.安装使用吸附技术的空气净化器。吸附技术是目前去除室内VOCS 最常用的控制技术,由于是物理作用,不产生中间产物,不会出现二次污染。常用的吸附剂有颗粒活性炭、活性炭纤维、沸石、分子筛、多孔黏土矿石、活性氧化铝及硅胶等,其中又以颗粒活性炭、含高锰酸钾的活性氧化铝及改性颗粒活性炭最常用。活性炭对浓度在100mg/m 3左右的VOCS 能产生较好的净化作用,但随着时间的延长效果会明显下降,需要定期更换,使用成本较高。5.加强宣传、倡导健康生活概念。在日常生活中,科学控制和利用室内的温度和湿度,保持良好的生活饮食习惯,不吸烟、少喝酒以降低室内总挥发性有机物的浓度。摆放能吸