室内环境污染物及检测技术

室内环境污染物及检测技术文献综述

系别：化材系专业：化学

姓名:汤婷学号：11130225

摘要:介绍中国住宅室内和公共室内环境污染问题的现状,阐述了室内环境中的主要污染物(甲醛、苯、挥发性有机化合物等)对人体健康产生的危害,主要从普通住宅，公共室内两方面介绍，这对提高人们认识室内环境污染对人体健康的影响以及降低污染所造成的危害具有重要意义。

关键词:室内环境污染物来源危害检测技术治理方法

理论文献综述

普通住宅分析室内环境污染

1室内主要污染物

甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨气、氡、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、总挥发性有机物TVOC和可吸入颗粒物。

2室内主要污染物来源室内空气污染物的来源主要有五个方面[1]:

（1）室外空气污染,大气中的粉尘、汽车和工业废气中的NO x、CO、SO2和可吸入颗粒物。（2）建筑装修材料和室内设备,相关污染物如酚醛树脂、脲醛树脂类化合物中的甲醛,加湿剂带来的多种细菌、真菌和孢子,粘合剂中的多种挥发性有机物等; 毒物质,呼气中含16种挥发性有毒物质。

（3）放射性污染:即电离辐射污染,氡、钍、镭等放射性核素。房基地本身渗透的氡及其子体以及各种建筑材料中的放射性物质。其中,C射线来自房屋的建材大理石、花岗岩等天然石材或掺工业废渣的建筑装饰材料、陶瓷砖等。氡及其子体来源于建材如花岗岩、砖砂、水泥、石膏以及受氡源污染的煤气、水等。

（4）生物污染:军团菌、放线菌等细菌,曲霉菌、葡萄状穗霉菌等真菌,病菌,花粉,虫螨等。自然情况下,人类呼吸道传染病绝大部分是在室内传播感染的致病菌。仅引起呼吸道感染的病毒有200种之多,这些感染的发生绝大部分是在室内通过空气传播的。

（5）电磁辐射:计算机、电视机、微波炉、电磁炉、广播、电视等。[2]

3室内主要污染物的危害

3.1甲醛甲醛是一种无色易溶的刺激性气体,常温下为气态,通常以水溶液形式出现,对人的视觉、嗅觉和呼吸器官有强烈的刺激及过敏反应,易引发流泪、咳嗽、

气喘等症状,严重时可导致人的肺功能、肝功能、免疫功能发生异常。另外,甲醛具有潜在的致癌性,对儿童和孕妇的伤害尤其大,甚至会引起鼻咽癌、头痛、头晕、乏力以及视力障碍。

3.2苯苯是一种无色且具有特殊芳香气味的液体,具有易挥发、易燃的特点,对人的皮肤和粘膜有局部刺激作用。人长期接触一定浓度的苯化合物会引起慢性中毒,表现为头昏、失眠、精神萎靡、记忆力减退、思维及判断力降低等症状,严重时会对人体造血系统、神经系统造成损伤,是诱发新生儿再生障碍性贫血和白血病的主要原因。

3.3氨氨是一种挥发性无色、易溶气体,具有强烈的刺激性臭味。主要是房屋在冬季施工时,由于混凝土中掺入含有尿素成分的防冻剂,因此房屋落成后,室内空气中氨气含量超标。氨气被吸入肺部后容易通过肺泡进入血液,与血红蛋白结合,破坏运氧功能。短期内吸入大量氨气后会出现流泪、咽疼、咳嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难,并伴有头晕、头疼、恶心等症状,严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合症,同时可能发生呼吸道刺激症状。

3.4挥发性有机化合物(TVOC) 挥发性有机化合物(TVOC)是常温下能够挥发成气体的各种有机化合物的总称。TVOC作为室内污染物,种类多、成分非常复杂,而且新的种类不断被合成出来。由于它们单独存在时浓度低,不予以逐个分别表示,而以TVOC表示总量。该污染物种类繁多,若干种TVOC同时存在协同作用,对人体健康危害不容小视。长期吸入TVOC会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、乏力、胸闷、食欲不振,恶心、贫血等症状,严重时可损伤肝脏和造血系统、出现变态反应等。

3.5氡氡是从放射性元素镭衰变而来的一种无色无味的放射性惰性气体,即使是浓度很高时也毫无感觉。氡是自然界唯一的天然放在各样的矿石、岩石以及土壤中,常在开采和建筑施工时释放出来,并能与空气中的尘埃结合被人体吸入。人如果长期生活在氡浓度过高的环境中,沉积在呼吸道上皮组织内的氡对人体产生强烈的内照射,导致诱发肺癌等疾病的发生概率增加,危害人体健康。研究表明,室内氡暴露与肺癌之间具有一定的剂量反应关系。另外,氡对人体脂肪有很高的亲和力,从而影响人的神经系统,使人精神不振,昏昏欲睡。[3]

4室内污染物防治措施随着人们对室内空气质量的重视和技术的发展,室内污染防治措施日趋增多。主要有吸附净化、紫外线消毒、化学消毒、光催化氧化、空气负离子技术、生物净化、植物净化等。近几年发展比较快的有光催化氧化及其与其它技术相结合的

技术。

4.1光催化氧化光催化氧化技术原理是采用二氧化钛(TiO2)进行光催化,直接利用包括太阳能在内的各种来源的紫外光,在常温下对各种有机和无机污染物进行分解或氧化,其分解成为H2O和CO2,达到净化空气的目的[4]。经报道,在波长254 nm的紫外光下,以光催化剂TiO2活性炭纤维作载体,对甲醛进行吸附和光催化氧化,96%的甲醛被去除[5]。光催化氧化优点是能耗低、操作简单、无二次污染;缺点是利用太阳光效率低、反应速度慢。有文献指出,将光催化氧化和其它技术复合时可以通过不同技术间的协同作用来提高有害气体的脱除效果。

4．1．1光催化氧化和催化氧化技术的复合何运兵等人在文献中指出,对TiO2进行镀铂,在温度为333K或更高时,挥发性有机物如甲苯、乙烯等活性不高的VOCS的氧化转化效果提高。在热催化和光催化的共同作用下,可以实现对所有VOCS的全部氧化[6]。

4.1.2 光催化氧化和吸附技术的复合通过吸附剂将有害气体吸附在催化剂上,再在其表面进行催化反应,可以使有害气体在较短的时间内扩散到催化剂表面,并使表面气体浓度增大,加快反应速率,强化了脱除效果。Fumihide等研究了以高比表面积的活性炭为吸附剂,在HZSM-5型分子筛上负载TiO2作催化剂,在紫外光照射下,甲醛浓度在10min内由1. 0mg/m3降为0. 1mg/m3; 90min后几乎检测不到甲醛[7]。

4.1.3 光催化氧化和等离子体技术的复合该技术采用大量高能电子轰击产生的O-(或O2-)和OH-等活性粒子,使有机物分子分解为CO2和H2O,随着紫外光的辐射还可以起到杀菌消毒的作用。许太明等采用等离子体和光催化对三氯乙烯进行脱除实验,发现单独使用二者时,三氯乙烯降解率分别为32. 0%和141%,而将等离子体和光催化复合时,其降解率达到7

5.4%[8]。由此可见,等离子体和光催化之间有明显的协同作用,可以显著提高催化剂的反应活性。

4.2 臭氧净化技术由于臭氧为轻微离子结合体,结合状态极不稳定,在常温下会缓慢分解成氧气,将单氧分离出来,臭氧参与物质分解后还原成氧气。对甲醛、一氧化碳的分解机理如下:

甲醛: 3HCHO+2O3y3H2O+3CO2、一氧化碳:CO+O3yCO2+ O2研究表明,低浓度臭氧(0. 050~0. 075mg/m3)可净化室内空气甲醛污染,净化率为42%[9]。缺点是臭氧是一种具有刺激性和强氧化性的有害气体,会污染室内空气。

4.3 空气负离子技术空气负离子技术一方面可以与室内空气中的微小颗粒物相吸