室内甲醛污染及其控制

Ｉｌ诧艚　矗　第２９卷第１２期２００６年１２月　室内甲醛污染及其控制　王国庆，　江丽，　陈实，　吴锋　（北京理ｒ　人学化一１　与环境学院，北京１０００８１）　摘要：介绍了室内标志性污染物之－甲醛的来源、毒理性质及其治理方法和控制措施。提出了要以生态理论为指导，对甲醛进行　全过程控制；在源头ｌ　减少装饰装修材料巾甲醛的ｌ含量；科学合理的进行居室装修；利用生物方法、化学方法及物理化学方法等对散发　甲醛进行治理。　关键词：甲醛；来源；　毒理性质；治理；全过程控制　中图分类号：Ｘ５１２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００３—６５（）４（２００６）１２—００３６－０３　随着人们生活、经济水平的不断提高，继“煤烟　因。ＧｏｄｉｓｈｔＴｊ描述了与甲醛暴露水平有关的ｌ６种症状，　型”、“光化学烟雾型”污染君，现代人正进入以“室内空　包括眼炎、嗓子发干、流鼻涕、咳嗽、窦炎，窦感染、头　气污染”为标志的第三污染时期。严重的室内环境污染　痛、乏力、压抑、失眠、出疹、鼻血、恶心、腹泻、胸痛和腹　不仅威胁人们的身体健康，而且也带来丁巨大经济损　痛等。甲醛对人的刺激个体差异较大，甲醛引起人体不　失，仅１９９５年我国因室内环境污染危害健康所导致的　适感的剂量见表１。ｍ　Ｊ　置　经济损失就高达１０７亿美元。室内空气污染的问题引　表１甲醛质量浓度与人体不适感的关系　～　～　～　＞　＞　由卫　２　０　起了社会各界的密切关注。卫生部、国家质量监督检验　质量浓度（ｍｇ／ｍ　）　对人体的影响　检疫总局、国家环保总局于２００２年¨月１９日联合发　嗅到臭味。　５０％人闻到臭味，粘膜受到刺激。　布了《室内空气质量标准｝（ＧＢ／Ｔ１８８８３—２００２）。随后国　眼睛、感官受刺激，打喷嚏、咳嗽，起催眠作用。　家环境保护总局于２００４年ｌ２月９同发布实施了《室　刺激加强。呼吸困难。　内环境空气质量监测技术规范》（ＨＪ厂ｒ１６７—２００４）。　引发肺炎、肺气肿，导致死亡。　在各种室内污染物中，甲醛因其毒性巨大，来源广　已有足够的证据表明甲醛对动物是强有力的致癌　泛，已成为室内空气污染的标志性污染物之一。　物，但对人体会引发何种癌症还存在争议。ＰａｒｔａｎｅｎＩ　Ｉ研　究指出暴露在甲醛环境下不会增加肺癌的发病率，但　１室内甲醛的来源　将提高鼻癌的发病率。而Ｍａｒｓｈｔｇｊ等的研究表明，长期　（１）厨房燃料燃烧及烹调产生：在我国广泛使用的　接触甲醛使肺癌的发病率增加１．６倍。Ｈａｎｓｅｎ等ｌｔ【】１考　煤、液化气和煤气等燃料，燃烧时会产生醛类污染物Ⅲ。　察了２６５家公司中长期（＞ｌ０ａ）接触甲醛的情况，结果　（２）吸烟产生：据报道吸烟产生的烟雾中含有甲　显示肺癌与甲醛水平没有直接关系，而结肠癌和鼻癌　醛等对肺有刺激作用的化学物质『２１。　与甲醛暴露水平有明显相关性。卫秦芝等［ｎｌ在研究甲　（３）房屋装饰装修：室内装修过程中大量使用的人　醛对人胚肺成纤维细胞的剂量一反应关系中发现：　造板采用的粘接剂大多是以甲醛为主要成分的脲醛树　ｌＯ０￣ｍｏｌ／Ｌ的甲醛不仅对细胞无损害，反而可以促进　脂，其中的游离甲醛挥发期为数年甚至长达十几年。另　细胞的增殖，低于此浓度对细胞没有损伤效应；从　外家用纺织品如窗帘、布艺沙发，装饰用的墙布、墙纸　ｌｍｍｏｌ／Ｌ才对细胞有明显的损伤；Ｔｙｉｈａｋ等　研究发　等也是甲醛的重要来源　Ｉ。　现１００￣ｍｏｌ／Ｌ的甲醛可以促进人内皮细胞ＨＵＶ—ＥＣ—　２甲醛的毒理性质及对人体的危害　ｃ和人结肠癌细胞ＨＴ一２９的增殖，肿瘤细胞的增殖更　为显著。陈萍萍　３１等发现ＶＥ和Ｂ一胡萝卜素可拮抗甲　甲醛是一种原生毒物，在我国有毒化学品优先控　醛暴露小鼠的免疫毒性，提高细胞免疫功能，为甲醛暴　制名单上居第二位Ｉ　Ｉ。国内外对它的毒性及敏感反应展　露人群的预防和治疗提供了理论依据。甲醛对人体的　开了大量的研究：Ｋｉｌｂｕｍ等［５１研究发现甲醛可以导致　危害及人体中毒后的治疗方法还需进一步的研究。　中枢神经系统功能的丧失。Ｎｏｒｂａｅｃｋ等　Ｉ调查发现甲　醛和挥发性有机物含量偏高是导致气喘等症状的原　３　室内甲醛的治理方法　３．１生物方法　基金项目：北京市重点实验室项目基金资助（ｓＹｓ　１００１）７０￣１６）　作者简介：王国庆，副教授。主要研究厅向为环境污染控制及环境友　ｒ材　绿色植物具有很好的空气净化作用。是一种简便易　料，（电话）【１】（　ｊ８９ｌ２６７２（电子信箱）ｊｉａｎｇｌｉ９９１９＠１６３　ｃｏｎｌ　行、长期有效的生态治理方法。芦荟、龙舌兰和垂挂兰对　３６·　　‘维普资讯 http://www.cqvip.com

甲醛都有较好的去除效率【ｌ４】。除了利用植物吸收甲醛　外，目前出现了一种新型研制的称为生物酶的甲醛消　除剂＿Ｊ　，利用微生物分解污染物，并能保持长久活性；因　此可长期有效的消除甲醛的污染。　３．２化学方法　利用以氧化、分解、络合等原理制造出的空气净化　剂、甲醛捕捉剂等来净化空气，其优点是生效迅速反应　完全，缺点是只有在和有害物质接触时才能发生反应，　而接触不到的气体不能消除。　（１）氧化型净化剂利用净化剂的强氧化性来分解　空气中的甲醛。中国环境科学研究院生物工程重点实　验室研制的“绿先锋”家装空气净化剂，经中国环境检　测总站分析钡４试，该产品５小时内甲醛的去除率达　８９．４％，对苯系列和氨等污染物也有一定的去除　。　（２）络合型净化剂利用化合物的络合原理来破坏　甲醛的分子结构，进而逐步去除。北京一企业和北京化　：［大学联合研制的甲醛捕捉剂对人造板材中和空气中　的甲醛清除率分别达９５％以上和６０％～８０％ｖ　７Ｊ。王金权【１８】　研究发现茶叶水可明显降低木材中甲醛的释放，其原　因就是茶叶中含有的聚酚类物质捕捉了甲醛。　３．３物理化学方法　利用吸附、催化、等离子体等物理化学的原理来去　除空气中的甲醛。　（１）吸附法利用多孔物质的吸附特性对甲醛进行　吸附，常用的吸附剂有颗粒活性炭，活性炭纤维、沸石　分子筛、竹炭、涪Ｉ生氧化铝和硅胶等　９１。如杨磊１２Ｏｌ等的研　究表明竹炭在５５℃下吸附３ｈ可达到６８．５ｍｇ／ｇ的甲醛　蒸汽吸附量。蔡健１２　等用Ｈ２０：对活性炭纤维非极性表　面改性后，在动态吸附实验中表现了对甲醛的较好的　吸附效果。荣海琴１２２１等人用聚丙烯腈活性炭纤维经浸渍　改性处理后提高了对甲醛的吸附容量。吸附法成本低　廉，无毒副作用，可作为低浓度甲醛的长期治理方法。　（２）光催化法这是目前最热门的净化技术，国内　外展开此项研究的文献很多［２－３１。如美国的Ｏｂｅｅ研究小　组研究了用纳米二氧化钛清除室内甲醛等污染物的情　况；肖劲松等人用纳米ＴｉＯ　涂料光催化降解甲醛的试　验等等。但由于室内甲醛浓度一般较低，致使光催化效　率很低；因此，日本、美国及国内众多研究者近年来又　将光催化技术与吸附技术结合起来，以克服上述缺点。　古政荣１２４１等用具有直通孔的成型支承体胶粘活性炭为　复合载体负载纳米ＴｉＯ：，研制出可用于室内空气净化　的净化网。侯一宁　等利用活性炭纤维和二氧化钛作　为混合材料治理室内空气中低浓度甲醛。胡将军瞄Ｉ等　将Ｆｅ　离子掺杂修饰ＴｉＯ。负载于活性炭纤维上，对甲　醛进行吸附和光催化氧化，净化效率可达９７％以上，该　室内甲醛污染及其控制王国庆，等　材料还具有原位再生能力。　（３）无源负离子发生材料ＵＮＩＳ　ＬＺＴ－２￣。由于ＴｉＯ　等　光催化材料需要在紫外光条件下起作用，使光催化装　置复杂；人们把目光投向了无源负离子发生材料ＵＮＩＳ　（Ｕｎｐｏｗｅｒｅｄ　Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｉｏｎ　Ｓｕｐｐｌｉｅｒ），这是一类具有永　久电能的材料，在其表面附近形成永久静电场。当水分　子接触该材料后，可自分解产生羟基负离子，并对污染　物进行降解。北京雅润泽科技有限公司首次将该材料　引入到内墙涂料产品的工业化生产中。这些添加了加　ＵＮＩＳ材料的涂料对超标ｌＯ倍的甲醛等污染物的去除　率四日内达到９０％以上。　另外，最近发现利用高压负离子技术１２９Ｉ可将甲醛　等有害气体陕速氧化成负离子，既去除了污染物，又可利　用负离子净化空气。何正浩　等应用高频介质阻挡放　电，产生高能电子、各种自由基与活性粒子，对甲醛可达　到８５％的去除率。但是装置需要高电压，且容易产生臭氧　等二次污染物，限制了其在室内空气的净化中的应用。　４室内甲醛的全过程控制　目前对室内甲醛的污染控制主要在治理上，属于　被动的末端控制。为了从根本上消除甲醛污染，必须运　用生态理论　１对其进行全局的控制，即控制装饰装修　材料生产工艺及产品质量，科学合理的对居室进行装　修，有效的对游离甲醛进行治理，通过全过程把关，将　甲醛污染减到最小。　（１）减少装饰装修材料中的甲醛～源头控制。装　饰装修材料是甲醛的主要来源，通过改良生产工艺以最　大限度的减少材料中甲醛的含量，就是在源头上控制室　内甲醛的污染。文献［３２】详细叙述了现已形成的几种成熟　的防治措施。国家也制定了相关标准如《　壹板及其制品　中甲醛释放限量》等以限制装饰装修材料中的甲醛。　（２）减少居室装修产生的甲醛——过程中的控制。　在确定家庭装修的设计方案时，必须充分考虑房间整　体的结构布局，科学设计，保证室内足够的新风量；选择　低污染的绿色材料，合理计算材料用量，多种材料搭配使　用，避免使用单一的材料造成某种有害物质浓度超标；要　注意选择合理的施工工艺，如传统的地板铺装是在实木　地板和复合地板下面铺垫衬板，导致下面的板材中的游　离甲醛无法封闭处理和通风处理而造成室内污染蹦。　（３）游离甲醛的治理——末端控制。由于目前不能　完全消除胶合板等装饰装修材料中的甲醛，因此甲醛的　释放是不可避免的，这就需要对其进行积极有效的治理，　治理方法前已述及。另外，调查【洲司发现新风量不足使　导致室内空气质量差的重要原因之一，因此还需经常通　风，合理控制室内温度和湿度，减少污染物的积累。　３７·　维普资讯 http://www.cqvip.com

Ｉ芸诧尉　矗　第２９卷第１２期２００６年１２月　（４）以装饰材料治理装饰污染——在源头考虑全局　ｌ　７．３２Ｉ——３Ｚ３．　控制。由于在装饰装修中，装修材料的使用量大，人们　开始利用这一特点，将装修材料作为空气净化材料的　载体，这不仅能在一定程度上降低装饰材料本身的污　染程度，而且在使用中还可消除室内其他污染，是最有　效的治理室内空气污染的措施。与建筑材料复合的空　［】５】刘建斌．室内装修后微量甲醛的检测与治理【Ｊ１．广东化工，　２００５，（８）：６７－６９．　【１６】中国室内装饰协会绿色家居环境技术工作站．测试报告．ｈｔｔｐ：　／／ｗｗｗ．ｓｏｇｏｔｏ．ｃｏｍ［ＤＢ／ＯＬ］．２００２－４－２０．　［１７】黄燕娣．国内外空气污染研究进展［Ｊ】．中国环保产业，２００２，　（２）：４７＿４９．　气净化材料主要有纳米光催化材料、负离子—抗菌功能　【ｌ８】王金权，罗建中．茶叶在甲醛污染治理中的实验性研究【Ｊ】．环　材料、纳米无机抗菌剂等。其中北京天之岩健康科技有　境工程，２００５，２３（４）：４７－４９．　限公司研制的添加负离子一抗菌功能涂料在作用２ｈ后　［１９】靳后．甲醛危害及其清除技术叨．科学和企业，２００２，（１）：５６－５８．　对甲醛的去除率可达９２．５９％，并且还克服了光催化材　［２Ｏ】杨磊，陈清松，赖寿莲，等．竹炭对甲醛的吸附性能研究［Ｊ】．林　料在使用中需辅以光照的不足　。吴健春［３７１￣究了利用　产化学与工业，２００５，２５（１）：７７－８０．　纳米ＴｉＯ　载银载铈复合改性内墙乳胶漆，发现改性后　［２１】蔡健，胡将军涨雁．改性潘ｆ生炭纤维对甲醛吸附性能的研究　的乳胶漆不仅能降解空气中的甲醛，而且还具有良好　ＩＪ１．环境科学与技术，２００４，２７（３）：１６－－１７．　的抗菌陛能。建筑装修充分发挥涂料等装饰材料的空　［２２】荣海琴，郑经堂．改性ＰＡＮ＿ＡＣＦｓ对甲醛吸附性能的初步研　气净化功能，是治理室内空气污染最具有前景的方法。　究ＩＪ１．新型炭材料，２００１，１６（１）：４４－，－４８．　总之，积极控制室内污染，是提高生活质量、增进　［２３】肖劲松，曾学红，尹雪云，等．纳米ＴｉＯ　涂料光催化清除空气　中主要污染物的研究［Ｊ］．暖通空调，２００２，３２（５）：２３—２５．　身体健康的方法。要控制室内甲醛污染，最重要的是在　［２４】古政荣，陈爱平，戴智明，等．活性炭一纳米二氧化钛复合光催　装修时要提倡“绿色装修”，以人为本，崇尚简约大方。　化空气净化网的研制［Ｊ】．华东理工大学学报，２０００，２６（４）：　但是不论是治理还是控制都不是一劳永逸的，需要对　３６７－３７１．　各个环节长期控制，这就要各个相关部门的共同努力，　［２５】侯…宁，王安，王燕．二氧化钛一活性炭纤维混合材料净化室　为我们营造和谐、健康、舒适的居住环境。　内甲醛污染［Ｊ］＿四川大学学报（工程科学版），２００４，３６（４）：　４１－－４４．　．　【参考文献】　［２６】胡将军，李英柳，彭卫华．吸附一光催化氧化净化甲醛废气的　［１】马迎华．石油液化气燃烧对室内空气污染的研究［Ｊ】．环境与　试验研究［Ｊ】．化学与生物工程，２００４，（１）：３９－４１．　踺康，１９９８．　［２７】陈祥国．ＵＮＩＳ材料在涂料工业中的应用［Ｊ】．建材发展导向，　［２】孔咏梅．香烟烟雾成分分析及其对ＤＮＡ生物氧化能力的研　２００３，（２）：４６—４９．　究［Ｊ】＿环境与健康，２００１：１８（４）．　［２８】吴迪．多功能负离子材料与室内空气净化产品［Ｊ】．上海建材，　【３】刘群．家用纺织品甲醛污染的防治方法探讨【Ｊ】。上海纺织科　２００５，（５）：１Ｏ一１　１．　技，２００５，３３（９）：２９－３０．　［２９】孙凌峰，陈岩．住宅装修污染及其防治【Ｊ】．环境科学与管理，　『４】杨友明，杨庸行，王维国，等环境科学研究，１９９３，６（１）：１－７．　２００５，３０（５）：８１－８２．　［５１　Ｋｉｌｂｕｍ　Ｋ　Ｈ．Ａｒｃｈ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｈｅａｌｔｈ，１９９４，４９（１）：３７—４４．　［３０】何正浩．应用介质阻挡放电处理甲醛气体叨．高电压技术２００５，　『６１　Ｎｏｒｂａｅｅｋ　Ｄ，Ｂｊｏｅｒｎｓｓｏｎ　Ｅ　Ｊａｎｓｏｎ　Ｃ，ｅｔ　ａ１．Ｏｃｃｕｐ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．　３１（１２）：３７－３９．　Ｍｅｄ．，１９９５，５２（６）：３８８－３９５．　【３１］周春艳．浅析室内生态环境［Ｊ］．克山师专学报，２００３，（４）：　［７】Ｇｏｄｉｓｈ　Ｈ．Ｊ．Ｅｎｖｉｏｎ．Ｈｅａｌｔｈ，１９９０，５３（３）：３４－３７．　ｌ４４－１４５．　【８】Ｐａｅｔａｎｅｎ　Ｎ．Ｊ．Ｗｏｒｋ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｈｅａｌｔｈ，１９９３，１９（１）：８—１５．　［３２１贾云，刘火安．室内空气污染与治理研究现状【Ｊ】．重庆科技学　【９】Ｍａｒｓｈ　Ｇ　Ｍ，Ｓｔｏｎｅ　Ｒ　Ａ，Ｈｅｎｄｅｒｓｏｎ　Ｖ　Ｌ．Ａｍ．ｈａｄ．Ｈｙｇ．Ａｓｓｏｃ．　院学报（自然科学板），２００５，７（２）：５８－６２．　Ｊ．。１９９２，５３（１　１）：６８１－６９１．　【３３】潘怡．室内空气污染对人体的危害及预防叨．上海化工，２００５，　【１０】Ｈａｎｓｅｎ　Ｊ，ＯｌｓｅｎＪ　Ｈ　ＣａｎｃｅｒＣａｕｓｅｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，ｌ９９＆６（４）：３５４＿３６ｎ　３Ｏ（９）：７－９．　［ｕ】卫秦芝，庄志雄，袁建辉，等．低剂量甲醛诱导ＭＲＣ一５损伤　『３４】林善．福州市室内环境污染情况调查和对策［Ｊ］．能源与环境，　耐受差异表达基因的研究［Ｊ】．卫生研究，２００５，３４（３）：２６５—　２００４，（１）：４１－－４２．　２６８．　［３５１赵淑芳．公共场所装修后室内甲醛污染调查［Ｊ］．医药论坛杂　【１２】Ｔｙｉｈ￣Ｅ，Ｂｏｃｓｉ　ＪＩ　Ｔｉｍ６ｒ　Ｆ．ｅｔ　ａ１．Ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ　ｐｒｏｍｏｔｅｓ　志，２００５，２６（１０）：３＿＿４．　ａｎｄ　ｉｎｈｉｂｉｔｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｕｌｔｕｒｅｄ　ｔｕｍｏｕｒ　ａｎｄ　ｅｎ—　［３６１丁浩胨荣坤．建筑涂料的制造使用特点与室内空气质量【Ｊ】．　ｄ０ｔｌ１ｅ１ｉｌａ　ｃｅｌｌｓ［Ｊ］．Ｃｅｌｌ　Ｐｒｏｌｉｆ．，２００１，３４：１３５—１４１．　现代涂料与涂装，２００５，（３）：２４．２７．　【ｌ３】陈萍萍，韩良峰，李文杰，等．ＶＥ、Ｂ一胡萝卜素对甲醛体外免疫　［３７１吴健．纳米ＴｉＯ。改性内墙乳胶漆的抗菌性能及甲醛降解研　毒性的拮抗作用［Ｊ】＿卫生毒理学杂志，１９９７，１　１（２）：１２３—１３４．　究［Ｊ】．钢铁钒钛，２００５。２６（４）：ｌ７＿２１．　［１４】周中平．室内污染检测与控制【Ｍ】．北京：化学工业出版社，　（收稿２００６—０３—２４；修回２００６—０５—２７）　３８·