室内空气污染来源及控制方法

张 潮

(合肥学院，安徽 合肥 230000)

1 室内空气污染产生的原因

1)20世纪70年代初发生能源危机，为了节约能源，很多建筑加强了密闭性，也减少了新风的供给。虽然达到了节能的效果，但是结果却引发了“病态建筑综合征”(sick building syndrome)。这些症状在建筑物内停留的时间越久越明显，因此人们猜测产生这些症状的主要原因是由于室内IAQ不良引起的。并由此产生了大量关于室内空气品质的概念和相关的研究[1]。

2)伴随着经济的发展和城市的扩张，城市建筑物装饰装修消耗了大量建筑材料，由于自然材料有限，一些价格低廉、性能优越的合成材料被广泛使用，但是用于制作这些合成材料使用的有机溶剂会散发对人体有害的气体，如挥发性有机污染物VOCs。由于技术的发展各类电子产品被广泛使用，例如复印机、打印机、计算机在使用的时候会释放出有害气体臭氧、颗粒物、VOCs等。为了控制室内空气质量，我国也颁布了相关标准规范，代表性的成果就是GB/T 18883—2002室内空气质量标准[2]，以及GB 50325—2010民用建筑工程室内环境污染控制规范(2013版)[3]等。

3)暖通空调的发展大大提高了室内的空气品质，但是不合理的设计和管理同样存在严重的负面影响。空调的通风系统，冷却水系统非常容易积尘、积水，一旦条件成熟就会出现微生物污染，微生物污染的影响是十分可怕且难以控制的，典型的例子就是我国2003年爆发的SARS病毒，这引起了政府民众对空气中治病微生物的极大关注。对此卫生部门已经颁布了应对中央空调系统卫生、清理以及管理方面的规范。

2 室内污染物来源

2.1 室外来源

室内空气和室外空气是相互影响的。因此必须要充分了解室外空气污染物。具体污染来源见表1。

表1 和室内空气质量相关的室外污染物简介[4]

2.2 建筑装饰装修材料

室内空气质量变差的一个重要原因是使用了大量的不达标建筑装饰装修材料，能散发污染物的建材主要有：

1)无机材料和再生材料：主要材料包括大理石、花岗石等石材和水泥、砖、混凝土、一些工业废渣。这类材料主要问题是放射性元素氡污染问题。

2)合成隔热板：主要材料包括聚氯乙烯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料等，这些材料会释放出大量VOCs。

3)墙纸和壁纸：贴合墙纸使用的胶水大多含有机溶剂，这些溶剂在使用后会释放出大量VOCs，塑料壁纸则可以释放出甲醛、氯乙烯、苯、甲苯、二甲苯等物质[5]。

4)板材和家具：一些劣质板材和家具在制造过程中会使用胶粘剂和油漆，胶粘剂和油漆会释放出大量VOCs。

5)装修涂料：涂料的成分十分复杂，含有多种化合物。在使用后会释放大量VOCs到室内。长时间与这些有害物质接触会直接或间接影响人体健康。

2.3 暖通空调系统

暖通空调系统和室内空气质量密切相关，合理的空调通风系统能很大程度上改变室内空气品质和舒适度。反之则会加重室内空气污染。其中空调系统可能对室内空气质量产生不良影响的部分如下：

1)新风口:新风口的位置如果距离污染源或者回风口的位置很近就可能造成风道短路现象，将污染物直接输送到通风系统，加剧室内空气污染。

2)混合间：混合间是新风、回风、排风三股气流交汇混合的场所，如果该空间受到污染物污染或者阀门压力设置不合理都会造成室内空气污染。

3)过滤器：一般的过滤器存在堵塞、缺口、密闭性不好、穿透率高的问题，易导致滤材滋生细菌和微生物，在空调的暖湿气流下非常容易生长繁殖并随着气流带入室内。如长时间不处理，会造成污染扩散。

4)风阀：这里指主通和旁通风阀。风阀的操作如果不准确、风阀的位置如果设置不合理都会造成污染物扩散的问题。

5)盘管：盘管连接翅片给通过的气流加热或者降温，盘管和翅片表明易积聚冷凝水，潮湿的翅片很容易集聚空气中的灰尘、细菌、病毒，而在空调系统暖湿的环境中很容易大量繁殖，会造成污染物扩散和微生物污染。

6)冷凝水托盘：冷凝水托盘是聚集冷凝水的地方，如托盘设置不合理很容易造成冷凝水无法完全排空，在适宜的温度下，细菌病毒微生物会大量繁殖，会对室内空气质量直接造成影响。

7)加湿器：加湿器周围温度和湿度都很容易滋生微生物，从而影响室内空气。

8)风道系统：风道系统是一个封闭的系统，并没有给出预留的出口排除污染物，连接风道消声器所用的吸声材料为多孔材料，是微生物理想的生存和繁殖场所，一旦微生物生长繁殖，会影响整个通风系统。

2.4 其他污染源

除了上述较重污染源之外，还有电子办公用品、厨房燃烧产物、室内人员生活产生污染物等污染源。

3 室内污染的治理措施

根据污染物的来源和相关特性，对于污染物的控制可以通过下列方法实现：1)污染物源头治理；2)合理的通风稀释；3)净化室内空气。

3.1 源头治理法

应对各种污染物，源头治理是基本的方法，室内空气污染物源头治理又可以分为以下几种：

1)消除室内污染源。一些室内装修材料会长期释放出挥发性有机污染物，我们可以使用具有相同功能但是不会释放出污染物的材料去替换，这样就可以消除建筑装饰装修材料对室内空气的污染。

2)减小室内污染源散发的强度。当室内污染源难以消除时，应考虑减少其散发的强度。可以通过制定一些标准来规定。我国制定了《室内建筑装饰装修材料有害物质限量》[6]，该标准限定了室内装修材料中一些有害物质的含量和散发速率，对于建筑物在装修的材料方面做了一些限定，同时也对装修材料的选择有一定指导意义。

3)污染源附近进行局部排风可以稀释室内污染源，如厨房烹饪污染可以采用抽油烟机缓解，厕所异味可以通过排气扇缓解。

3.2 新风稀释污染物和合理的气流组织

通过新风稀释污染物，是改善室内空气品质的另一种有效的方法，其原理是提供人体所必须的氧气同时利用室外污染物浓度较低的空气来稀释室内污染物浓度较高的空气。合理的通风方式可以通过实验或者计算流体CFD模拟方式确定，同时还要考虑自然通风的影响。

3.3 空气净化法

空气净化是指从空气中分离和去除一种或多种污染物，实现这种功能的设备成为空气净化器。使用空气净化器，是改善室内空气质量、创造健康舒适的室内环境的有效方法。空气净化是室内空气污染源头控制和通风稀释不能解决问题时不可或缺的补充。

目前空气净化的方法主要有：过滤器过滤、吸附净化法、纳米光催化降解VOCs、臭氧法、紫外线照射法、等离子体净化法等。

1)过滤器过滤：过滤器的主要功能是处理空气中的颗粒污染物。过滤器的主要原理是通过分子间作用力来过滤颗粒物。

2)活性吸附法：吸附净化法是一种效果较好的方法。当前常用的吸附剂是活性炭，其他的吸附剂还有人造沸石、分子筛等。吸附材料多孔表面积大容易和吸附质产生范德华力，从而容易被吸附质吸附[7]。

3)紫外杀菌法：紫外线照射能破坏病毒、微生物的遗传因子，让它们无法繁殖，从而杀死病毒、细菌。这种方法简单、便于管理、无二次污染。但是对空气中的微生物需要足够长的作用时间才能杀灭。

4)臭氧净化法：臭氧是一种强氧化剂，具有消毒或催化的作用。臭氧在消毒灭菌的过程中，还原成氧和水，在环境中无残留物，同时它还能将有害物质分解成无毒的副产物，有效避免了二次污染[7]。

3.4 绿色植物净化法

有研究表明在24 h照明条件下芦荟吸收了1 m3空气中所含有的90%的甲醛；常青藤吸收了90%的苯；而龙舌兰则可吸收70%的苯、50%的甲醛和24%的三氯乙烯；吊兰能吸收96%的一氧化碳，86%的甲醛。研究表明植物净化作用的能力主要来自于土壤中的微生物，而不是树叶。所以说绿色植物是普通家庭都能用得起的空气净化器。

4 结语

源头治理法、合理的通风稀释、室内空气净化是应对室内空气污染的主要原则：

1)当发现室内空气出现问题，首先要寻找污染源，实现污染物的源头控制。2)若污染物在源头不易控制，要设计有效的通风系统，直接把污染物排到室外，同时把洁净的空气送到人员呼吸区。3)空气净化，植物净化是净化室内空气的辅助方法，在合理的管理下也能发挥很大的作用。