装饰材料引起室内VOC污染的防治

装饰材料引起室内 VOC污染的防治* 龚七一 1 , � 刘永华1 , � 周跃生1 , � 戴雪峰2 , � 赵朝候 2 ( 1. 重庆大学 � 材料科学与工程学院, 重庆 � 400045; 2. 重庆广宇广告装饰有限责任公司, 重庆 � 402760) 摘要:论述了室内空气质量的重要性以及室内挥发性有机物 ( VOC )对健康的危害,介绍了评价 VOC污 染的量化指标 TVOC和减少室内 VOC污染的技术和措施。 关键词:室内空气; 挥发性有机物; 污染控制; 装饰材料 中图分类号: TU 56+ 4� � 文献标识码: A � � 文章编号: 1006- 7329( 2006) 04- 0125- 03 Control of Volatile O rgan ic Compounds Pollution Caused by Building and DecorationM aterials GONG Q i- y i 1 , L IU Y ong- hua 1 , ZHOU Yue- sheng 1 , DA I Xue- feng 2 , ZHAO Chao- hou 2 ( 1. Co llege o fM ater ia ls Science and Eng ineer ing, Chongq ing Un iversity, Chongq ing 400045, P. R. Ch ina; 2. Chonqg ing Guangyu Ad& Deco- ra tion Co. L td, Chongq ing 402760, P. R. Ch ina) Abstract: The importance o f indoor a ir qua lity and the effect of vo latile organ ic compounds (VOC) on human health are discussed in th is paper, TVOC as ameasurement fo r evaluation o fVOC and theVOC po llution contro lm ethods and tech- nology fo r indoor air are also presented. Keywords: indoor air; vo latile organic compounds; pollution contro ;l decoration materia ls � � 人的一生大约有四分之三的时间在室内渡过, 因 此,室内空气质量的好坏对人体的影响极其重要 [ 1]。 通常描述室内空气质量的指标包括: ( 1)室内空气组 成,特别是化学和生物污染物的浓度; ( 2)室内空气温 度和湿度; ( 3)噪声、震动和采光等物理感受。作为化 学污染物的主要构成部分, VOC数量众多,其来源和 浓度差异很大,所以难以对它们进行定性和定量,其控 制难度也较大。 建筑材料、建筑装饰装修材料、家具是室内 VOC 的主要来源之一 [ 1]。Bortoli等用试验室研究了 8种墙 壁覆盖材料, 证实有的产品释放出较高浓度的甲醛 VOC; B remer的研究发现从 PVC地板中可释放出约 150种 VOC,其中以脂肪烃和芳香烃为主; K rause等在 德国调查了 500户家庭室内 VOC的污染,共测定了 57 种化合物的浓度,它们在不同家庭中的变动范围很大, 其最低和最高值可能相差 3个数量级, 就单个化合物 而言, 除甲苯外, 所有化合物的数学均值都低于 25 �g /m3,大多数化合物低于 10 �g /m3,己鉴定出的全部 VOC总和约为 0. 4 mg /m3。英国材料、建筑物研究所 测定 100户住宅在 28天中室内 VOC的浓度水平, 研 究结果证实室内 VOC浓度高于室外, 室内 VOC浓度 为室外的 2. 4倍, 室内 VOC的均值为 121. 8 �g /m3。 1� 室内空气中挥发性有机物污染的量化指标 VOC是指室温下饱和蒸气压大于 70. 91 Pa或沸 点 < 260 � 的有机化合物。VOC的主要成分为芳香 烃、脂肪烃、卤代烃、氮烃和氧烃等。各种建筑室内空 气中所含 VOC的浓度存在很大差异。由于室内空气 中发现的 VOC种类很多,从几十种至几百种之多, 大 部分浓度很低,逐一测定将十分费时和昂贵,因此通常 采用一个量化指标 � � � 总挥发性有机物浓度 ( TVOC ) 来表示室内空气总污染水平。TVOC是一种人体神经 对非特异性刺激的一种量化指标。使用 TVOC作为人 体对 VOC反应的量化指标目前虽然仍有争议, 但它对 确定室内空气污染状况是有效的。N ielsen等认为, 研 究室内空气污染时, TVOC必须与生物学的评价同时 使用。有些研究者认为, TVOC是一种模糊的概念, 只 是定量表示室内环境中挥发性有机物的数量, 无法表 第 28卷 � 第 4期 2006年 8月 � � � � � � � � � 重 庆 建 筑 大 学 学 报 Journa l of Chongqing JianzhuUn iversity � � � � � � � � � V o.l 28� No. 4 Aug. 2006 * 收稿日期: 2006- 01- 08 作者简介:龚七一 ( 1960- ) ,男,重庆黔江人,副教授,主要从事建筑装饰材料与工程应用研究。 明用火焰离子检测法 ( F ID )测得的 TVOC数据和生物 学影响的联系,因此还无法作为室内空气中 VOC对人 体健康和舒适影响的危险性量化指标。尽管目前对于 TVOC尚有争议, 但 TVOC己经被众多的研究者接受 作为室内环境中 VOC浓度的量化指标。 德国学者 Bernd Seifert于 1990年推荐了一套 VOC的室内空气浓度指导限值, TVOC为 300 �g /m3 (见表 1) [ 3 ]。 表 1� Se ifert推荐的室内空气 VOC浓度指导限值 ( 1990年 ) VOC的化学分类 推荐限值 /�g� m- 3 � VOC的化学分类 推荐限值 / �g� m- 3 烷烃 100 酯类 20 芳烃 50 醛和酮 � 20 萜烃 30 其它化合物 50 卤代烃 30 TVOC 300 注: � 单个化合物的质量浓度不超过所属分类的 50% ,也不超过 TVOC 的 10% ;不适用于致癌性化合物的评价。 � 不包括甲醛。 我国自 2002年 1月 1日起实施的�民用建筑工程 室内环境污染控制 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 �中把氡、甲醛、氨、苯和总挥 发有机化合物作为规范中控制的室内环境污染物 [ 4]。 规范中规定对于住宅、医院、幼儿园、教室等 �类民用 建筑内由建筑和装修材料产生的 TVOC浓度 � 0. 5 mg /m 3 , 对办公室、商店等公共场所 �类民用建筑内由 建筑和装修材料产生的 TVOC浓度 � 0. 6 mg /m3。 TVOC的测定包括采样、样品的预处理和分析测定等 步骤。采样时用固体吸附剂捕获空气中的 VOC, 然后 将捕获的 VOC从吸附剂上解析下来; 常用测定 TVOC 的方法有气相色谱法、高效液相色谱法、气相色谱 /质 谱法 ( GC /M S)等。 �民用建筑工程室内环境污染控制 规范�中规定用带氢火焰离子化检测器的气相色谱仪 测定 TVOC, 用 Tenax - TA作采样管中的吸附剂, 用 300 � 的氮气进行热解吸, 解吸时间 10 m in, 氮气流速 40 m l/m in。 2� 室内挥发性有机物对健康的影响 TVOC在 < 0. 2 mg /m3时, 对人体不产生影响, 暴 露于 0. 025 mg /m3的 22种 VOC会使人产生头痛、疲 倦和瞌睡,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、抽筋、甚至 死亡。即使空气中单个 VOC含量都远远低于其限制 浓度, 但由于多种 VOC的混合存在及其相互作用, 使 危害强度增大,整体暴露后对人体健康的危害仍相当 严重。正常情况下,各种挥发性有机化合物,都以微量 和痕量出现, 每种化合物很少超过 50 �g / m3, TVOC 低于 1 mg /m3。一般认为, 建筑物综合症与暴露于 TVOC的综合作用有关,而不是由于单个化合物的作 用。总体来看,到目前为止, 暴露于低浓度 VOC的情 况下, VOC到底对健康的危害是什么、程度如何, 仍不 是很清楚。其主要原因有: 1) VOC并非单一的化合物, 各化合物之间的协同 作用 (相加、相乘、拮抗和独立作用 )关系较难了解; 2)各国、各地、不同时间地点所测的 VOC组份也 是不相同的。 这些问题给 VOC健康效应的研究带来了一系列 的困难。丹麦学者 LarsM o lhave等根据他们所进行的 控制暴露人体实验结果和各国的流行病研究资料, 暂 定出 VOC的剂量反应关系 (表 2 )。一般认为, 正常 的、非工业性的室内环境 VOC浓度水平还不至于导致 人体的肿瘤和癌症。 表 2� VOC引起人体不适感觉的剂量 -反应关系 TVOC浓度 /m g� m- 3 刺激或不适反应 暴露范围 < 0. 20 无刺激或不适 感觉舒适的范围 0. 20~ 3. 0� 感觉刺激或不适, 可能同时存在其它影响因素 多因素暴露范围� 3. 0~ 25� 出现反应, 可能头痛, 可能同时存在其它影响因素 感觉不舒适的范围� > 25� 除头痛外, 还出现其它神经毒性作用 毒性反应范围� 3� 室内挥发性有机物污染的控制 绿色装修是减少室内空气 VOC污染的有效措施。 所谓绿色装修, 是以 �自然、安全、美观、简捷、舒适和 低耗为目标,进行有利健康、有利环境、有利生态和适 量点缀有益花卉的装修 �。它包括六个基本环节, 即 科学 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 、环保建材、规范施工、绿色监理、质量监督和 适量花卉。其中环保建材是核心,是第一关键,设计和 施工是第二关键, 绿色监理 (检测 )和质量监督是保 证,花卉是条件。 3. 1� 建筑装修要一步到位 目前国内某些新建公寓、住宅, 其建筑、装饰是采 取 �一贯制 �形式实现的。建筑后重新装饰的现象基 本消失,即商品房应该包含对空间六个面的装修,包括 厨具、家具、卫生洁具和空调安装, 其基本配套设施都 己到位,用不着购房业主重新再装修。大大减少了房 屋建成后个别住户现场分别装修所投入的人力、物力 和财力,以及重复施工等由此带来的各种后遗症。 3. 2� 污染源控制 必须控制污染源才能减少污染物的释放。工程中 应采用符合国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的和污染少的装修材料, 这是降 低室内空气中 VOC含量的基本措施。 3. 3� 优化设计 建筑设计要遵循生态环境的设计原理。从建筑设 计遵循生态环境设计原理,考虑建筑总平面合理规划、 126� � � � � � � � � � � � � � � � � � � 重 庆 建 筑 大 学学 报 � � � � � � � � � � � � � � � 第 28卷 城市微气候的改善、建筑材料满足室内空气质量标准, 到尽可能利用自然资源或用最少的能源来达到人们生 活、工作所需的舒适环境, 这是保证建筑室内空气质量 的根本措施。 3. 4� 合理装修,树立科学的装修观念 装修力求简洁大方, 避免打造过多家具。同时选 购材料不能只图方便,一定要选择有环保标识的产品, 新装修的住宅通风 2个月 ~ 3个月再入住, 并始终保 持良好的通风条件,消除室内空气污染,最有效的方式 是通风换气,在室外空气质量好的时候打开窗户通风, 有利于室内有害气体散发和排出。对于依赖空调系统 的密闭空间, 必须改善空调系统, 保证新风量与换气 量。尽可能多养植些大叶的绿色植物, 如吊兰、月季、 仙人掌等可以吸收室内的有害气体, 以保障生活工作 环境的安全。 3. 5� 采用空气净化装置,改进施工工艺 可选用室内空气净化器和换气装置,保持室内空 气的净化,这是清除室内有害气体行之有效的办法之 一:吸附技术是目前去除室内 VOC最常用的控制技 术。常用的吸附剂有颗粒活性碳、活性碳纤维、沸石、 分子筛、多孔粘土矿石、活性氧化铝和硅胶等。其中以 颗粒活性碳最为常用。利用二氧化钛光催化性能的光 催化氧化技术可以氧化吸附在催化剂表面的 VOC, 氧 化的最终产物是二氧化碳和水。室内空气中的大多数 挥发性有机物都能被光催化氧化。日本、美国等将光 催化氧化技术应用到新型建筑装饰材料的开发中, 如 在壁纸、家具面板、日光灯和窗玻璃上涂二氧化钛薄 膜,通过光催化氧化作用去除 VOC。 颗粒活性碳吸附和光催化氧化技术组合应用的技 术尚处于研究阶段。将颗粒活性碳吸附浓缩 VOC后, 用光催化氧化再生吸附饱和 VOC颗粒活性碳, 可以延 长活性碳的使用周期。将使臭氧发生器产生的臭氧进 入光催化反应装置利用其协同作用的光催化氧化与臭 氧氧化结合的技术也是研究的热点。 在施工过程中通过工艺手段对建筑材料进行处理 也可以减少污染。如对人造板材表面及端面采取有效 覆盖处理措施,控制板材在空气中的暴露面积,从而可 以减少板材中残留的和未参与反应的挥发性有机物向 周围环境的释放等。 3. 6� 对室内装修中环境空气质量进行预评价 室内环境空气质量与评价, 是根据室内装饰装修 工程 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 的内容, 运用科学的评价方法, 分析、预 测室内装饰装修工程建成后存在的危害室内环境空气 质量的因素和危害程度,以室内环境空气质量产生的 化学性和物理性影响变化情况, 提出科学、合理、可行 的技术对策措施和装饰材料的有毒有害气体特性参 数,作为该工程项目改善设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 和项目建筑材料供 应的主要依据,供进行绿色健康监理时作为参考。 预评价是保证建筑装饰工程建成后具有良好室内 环境质量的一个重要步骤, 是一门有多学科知识组成 的实用技术。室内环境空气质量预评价程序主要包 括:工程分析、物料计算、建筑材料有毒有害气体释放 量的测定、有毒有害气体的定量计算、对策措施建议、 评价结论。 4� 结语 室内空气质量的优劣, 直接关系到人民群众的身 心健康和生活质量。因而应当倡导绿色装修, 选用环 保建材。对于民用建设工程,只有施行全过程控制,即 从勘察设计、选材开始, 到工程施工及竣工验收, 对每 一环节实行控制,才能使民用建筑工程室内挥发性有 机物污染的控制落到实处。 参考文献: [ 1] � 吴自强, 刘志宏, 许士洪. 室内甲醛污染控制技术进展 � J�. 建筑人造板, 2000, ( 3): 11- 15. [ 2] � 孙宗光, 齐文启.化学物质对室内空气的污染�J�.环境监 测管理与技术 , 2000, ( 8): 10- 12. [ 3] � 周中平. 室内污染检测与控制�M�.北京:化学工业出版 社, 2002. [ 4] � 民用建筑工程室内环境污染控制规范�M�.北京: 中国计 划出版社, 2002. 127第 4期 � � � � � � � � � � � 龚七一, 等:装饰材料引起室内 VOC污染的防治 � � � � � � � � � � � � �