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關鍵詞:城市空氣質量;監測方法;防治措施
中圖分類號:X831 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)20-0079-02
引言
空氣污染是空氣質量中的常見現象,空氣污染從古代就有,只是以前空氣污染的程度小,人們的生活水平低,自然不會引起人們的重視,現代社會中空氣污染已經成為各大城市的“通病”,我國正處在城市化發展的關鍵時期,不能放任空氣污染,走國外城市“先發展,再治理”的老路,因此必提高治理空氣污染的意識,完善城市空氣污染監測方法,采用合理的解決措施,改善城市居民的生活環境,筆者就這些方面在下出具體的探析。
1 我國城市空氣質量的現狀和特點
1.1 我國空氣質量的現狀
根據近期城市環境空氣污染監測報告現實,現階段城市空氣污染總體變化不大,局部地區還有改善的趨勢,但是城市空氣污染仍具有一定規模,國家政府對城市空氣污染做出了改善措施,取得了一定的效果,但是近幾年城市汽車尾氣排放、工業廢氣等因素,使得城市空氣質量惡化,因此我國城市空氣質量標準中做出了明確地規定,空氣中的二氧化硫、懸浮顆粒物、可吸入顆粒物、鉛、氟化物等十種污物的濃度不能超過規定限制。從全國范圍來看,城市空氣污染物最主要的還是可吸入顆粒物和懸浮顆粒物,部分城市二氧化硫濃度較高,酸雨范圍和規模總體保持穩定,大約為國土面積的百分之三十五左右。
1.2 我國城市空氣污染的主要特點
隨著我國改革開放不斷深入,我國經濟正在經歷飛速發展的時期,城市化占有率逐年增加,但是部分人沒有長遠的發展眼光,為了追求眼前的利益,以犧牲環境為代價發展經濟,造成了城市空氣污染,從經濟發展規模來看,我國也是一個發展中國家,缺乏城市空氣質量的意識,在空氣治理過程中技術水平也整體落后于發達國家,總體形勢不容樂觀,具體來說主要包括以下幾個方面:(1)城市綠化面積少。城市人口眾多,各種建設用地都很緊張,在有限的土地資源下,城市綠化就是在“夾縫中求生存”,人均綠化面積很少,綠化植物的作用就是進行化光合作用,吸收空氣中的有毒氣體,但是有限的城市綠化不能滿足城市空氣污染的凈化,所以城市中單位空氣面積的污染物占空氣的濃度極大,對人體健康造成很大的傷害。(2)城市規劃不合理,缺乏整體意識。在我國城市化過程中管理者缺乏整體意識,大城市的發展就是“攤餅”式的對外擴張,新興城市沒有整體合理的布局,粗放式管理模式造成了資源的浪費,空氣中的污染物濃度普遍超標,成為城市經濟進一步發展的瓶頸。另外根據最終的環境監測報告顯示,部分地區空氣惡化的趨勢有所改善,可吸入顆粒物、懸浮顆粒物、二氧化硫、氟化物的濃度降低,達到國家空氣質量標準的二級標準的城市,占調查總數的百分之六十五左右,達到國家空氣質量標準的三級標準的城市數量,占調查總數的百分之三十五左右,該數據是根據全國三百五十個城市的空氣質量報告總結出的,具有權威性。
2 城市空氣質量監測方法
現階段城市空氣質量監測主要包括簡單評價和綜合評價,其中簡單評價分為單因素和單指標,綜合評價主要因素是多因素和多指標,在對城市空氣質量監測過程中,可以采用新式監測方法或者完善已有的監測方法,主要目的還是真實可靠地監測空氣質量。
2.1 指數法
指數法主要內容是在城市空氣質量監測時,根據在現實生活中采集的空氣質量數據和空氣質量標準值進行比較,通過對比法得出空氣質量是否符合標準的方法,指數法主要包括單因子指數法和綜合指數法。(1)單因子指數法。顧名思義,單因子指數法就是采用對照比較法和概率統計法進行比較,對單個污染物在空氣中的濃度進行分析,該方法的優勢簡單明了,可以快速了解污染物對空氣的污染程度,但是缺點就是不能整體分析污染物之間的相關性。(2)綜合指數法。綜合指數法以采集的空氣質量數據為基礎,通過公式運算得出的空氣污染程度的指數,該方法還可以細分為環境空氣污染指數法和綜合污染指數法,分別表現為兩個方面:環境空氣污染指數僅僅依據的是采集數據的最大值,不注重其他方面的作用,通常情況下作用于空氣質量日報的數據指標評價中;綜合污染指數法的優勢可以準確表現出各個污染物之間的比例,可以體現出空氣污染的主要來源和次要來源,該方法目前主要應用于空氣質量報告中的各污染物在總體里的比例變化情況。
2.2 復雜數學模型評價法
(1)模糊綜合評價法。模糊綜合評價法主要考慮的是各部分的關聯性,在評價過程中做到了定向、定量的針對性,模糊綜合評價的結果不僅可以反應時間、空間等因子的相關性,可以清晰明了地觀察不同因子的關系,但是該評價法也有一定的劣勢,在采用線性加權模型的情況下,污染因子權重較少,然而污染因素較多的時候,評估結果會失去真實性,部分真正的有用信息不會得到重視,對城市空氣質量的監測造成誤差。(2)灰色系統法?;疑到y法主要作用是利用推理知識進行的空氣質量的推演,主要內容是通過已知的部分信息、數據,運用灰色系統法的推演知識,對系統中的行為和規律詳盡的描繪出來,但是灰色系統法推論出的現象不是絕對的,有時會因為一些不可抗拒的因素造成判斷出的現象與真實情況有一些誤差,這并不妨礙灰色系統法成為目前較好的城市空氣監測方法之一,該方法的實踐操作方法分為灰色聚類法和灰色關聯法,完成對城市空氣質量狀況監測的任務。(3)物元分析法。物元分析法相當于一個運算模型,在進行城市空氣質量狀況監測過程中將物元分析法中的評價標準、指標、特征作為物元,統一進行分析管理,運算出的節域、權重建立健全評估模型,就可以得出想要的結論,物元分析法關聯度的最大值對應級別應該為評價級別。
2.3 城市空氣質量狀況監測方法的注意問題
城市經濟不斷發展的過程中,城市建設規模、城市功能區布局、產業結構分布都在不斷發展的情況下,在對城市空氣質量監測點進行調整,達到最優的局面,因此要注意以下幾個問題。(1)選擇空氣質量監測點位時,要注意城市的可持續發展,統籌安排各方面的均衡發展,又要注重監測點周邊環境的穩定性,保障空氣質量監測數據的真實可靠,才能評估正確的結果。(2)對于污染區域的監測點安排,要摒棄錯誤思想,主要包括城區邊界地帶污染較小的意識,保證監測點符合空氣質量監測中的合理,準確。(3)要根據城市人口和工業分布合理安置空氣質量監測點,具體操作如下:在人口密集的地區適當的增加監測點,可以更好的得出人們生活活動對空氣的污染程度。在工業密集分布的地區,在工業區周邊和中心地帶增設空氣質量監測點,以便更好地做出工業活動對空氣污染的評估報告。
3 城市空氣污染的防治措施
3.1 加強城市空氣質量的監測,從源頭開始控制污染源
運用各種空氣污染監測方法,全天候監測城市空氣的質量,保證對整個城市的空氣掌控,一旦某些區域發生空氣污染的現象,城市空氣監測部門一定要做到及時曝光,讓社會的輿論道德壓力和政府有關部門的干預將空氣污染源扼殺在萌芽中,并且還可以喚醒城市居民的環境保護意識,用整個社會的力量去保護空氣質量安全。
3.2 加強防治汽車尾氣排放對空氣的污染
人們的生活水平越來越高,城市汽車保有量基本飽和,大量的汽車不僅使城市交通變得擁擠,汽車尾氣還造成了空氣污染,因此政府相關部門嚴格按照機動車環保制度,采用限制行車區域、時間等方式,減少汽車尾氣對空氣的污染。還可以大力扶持公共交通、新能源汽車以及共享自行車等一系列手段,根本目的就是減少汽車尾氣對城市空氣的污染。
3.3 加強防治工業對空氣的污染
政府要制定有關工業排放廢氣的準則,使工業廢氣的排放能被自然環境凈化,對于重度污染工業可以搬遷到遠離城市的區域,對于城區工業的廢氣排放,一定要嚴格監測,發現企業違規排放要嚴肅處理,不能給企業留下僥幸心理,并且還要鼓勵企業發展新型廢氣處理設備,盡量杜絕工業對城市空氣污染的現象。
3.4 加強城市綠化規劃
綠色植物是天然的空氣調節器,是凈化城市空氣的最主要手段,因此城市規劃時要有長遠的發展眼光,預留出足夠的綠化地區,并且合理規劃綠化地區的分布,實現綠化的功能最大化。
4 結束語
城市空氣污染問題日益成為制約城市進一步發展的難題,因此監測城市空氣質量不僅解決了城市居民關注的民生問題,而且可以使城市走上可持續發展的道路,全社會應該有長遠的發展眼光,也要給子孫后代留下一片干凈的藍天,本文就城市空氣質量監測方法和防治措施進行了具體探析,具有一定的參考價值。
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關鍵詞:室內空氣污染物 凈化和治理 凈化技術展望
一、引言
隨著當今世界經濟的發展、科技的進步,產生的問題越來越多,其中污染問題是很多人都關心的?,F在,人類正面臨繼“煤煙污染”、“光化學煙霧污染”之后,以“室內空氣污染”為主的第三次環境污染。
2002年11月19日,我國第一部《室內空氣質量標準》正式,并于2003年3月1日實施。它與《民用建筑室內環境污染控制規范》、10種《室內裝飾裝修材料有害物質限量標準》共同構成了一個比較完整的室內環境污染控制和評價體系,為廣大消費者解決室內污染難題提供了有力的依據。也為裝飾、餐飲等企業的施工操作提供了規范文件。
目前國內室內空氣污染研究最主要的包括兩個方面:
1.制訂全面科學的室內空氣質量標準
由于我國室內空氣污染問題只是近十幾年才出現,人們強烈意識到室內空氣污染的問題并引起全社會廣泛的關注才剛剛是近幾年的事,國家還沒有制定全面的法律、法規。我國標準的制定缺乏基礎研究的支持,標準的制定,尤其是室內空氣質量標準的制定,直接關系到人體健康,需要毒理學試驗結果作依據,并且要進行衛生學的分析和評價,這樣的工作不是一個檢測機構就能夠完成的。
2.污染源控制,這是我國目前室內空氣污染研究的一個熱點問題
消除污染根本方法是消滅污染源。一方面,用通過立法在生產過程中盡量控制這些建筑材料的污染物含量,使得有害物質含量低的產品進入市場;另一方面,需要對室內究竟有哪些污染源,這些污染源可能產生什么樣的污染物以及這些污染物的釋放特征進行研究,這樣就可以在裝修過程中對有可能造成室內空氣污染的污染源進行控制。
二、室內空氣污染物質分析
室內空氣質量的監測項目應包括GB/T 18883《室內空氣質量標準》和GB/T 50325《民用建筑工程室內環境污染控制規范》中所列監測項目。這些項目包括:溫度、大氣壓、空氣流速、相對濕度、新風量、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氨、臭氧、甲醛、苯、甲苯、二甲苯、總揮發性有機物、可吸入顆粒物、氡、菌落總數等。
《室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2002,2003年03月01日實施)中規定的主要污染物濃度限值為:甲醛HCHO:0.10mg/m3(1小時均值);苯C6H6:0.11mg/m3(1小時均值);氨NH3:0.20mg/m3(1小時均值);氡222Rn:400 Bq/m(3年平均值);總揮發性有機物TVOC:0.60 mg/m3(8小時均值)。
三、室內空氣中甲醛污染的凈化和治理
目前,國內外采取了多種方法來治理室內空氣甲醛污染[2],在日本、加拿大、美國等地,治理室內甲醛污染的產品自2002年才開始興起,而且各種方法在特定的環境下都有其優缺點。治理的方法一般有:感覺脫臭法、化學反應法、吸附法和生物法。
1.感覺脫臭法就是現在很常見的空氣清新劑等一類的產品,它是以較強的其他氣味(一般從香料、茶葉中提取)掩蓋有害氣體的刺激性氣味,使人們對有害氣體的辨認程度減弱,從而達到感覺上脫臭的目的,但環境中有害成分仍然存在,仍會對人體健康產生毒害作用,因此該法不能從根本上解決污染問題。
2.化學反應法是根據有害氣體的化學性質持性利用某些物質與有害氣體產生反應或分解有害氣體從而降低有害氣體的濃度,分別有氧化還原反應、加成縮合反應、中和反應和催化氧化法。因此各類有針對性治理某種有害氣體的產品,對某些有害氣體,采取化學反應非常有效與快速,例如甲醛消除劑等此類產品,其原理是使用某些專用的化學試劑來消除、捕捉甲醛。
3.吸附法主要是利用多孔性物質的吸附性能對有害及惡臭氣體進行吸附,其中活性炭是最常用的吸附劑?;钚蕴繉Χ喾N有機化合物都有很好的吸附能力。但活性炭對空氣中的污染物吸附前存在擴散過程 ,對有害氣體的吸附速率慢,效果不明顯。
4.生物處理法是用微生物中的酶分解有機有害成分,基于生化反應的特點,對于某些強毒性、難分解的成分,必須控制在允許濃度以下。另外,由于生物活性溫度一般為10~40℃,因此必須維持一定的溫度這樣就使得其應用受到了一定的限制。
綜上所述,后期治理室內空氣甲醛污染宜采取一種綜合的、有效的、持久的和性價比合適的治理方法先用化學方法,選用對人體和環境無害,反應速度快的消除甲醛的產品。有的甲醛消除劑能滲入木板(不帶飾面的),與木板中釋放出來的甲醛進行反應,對于經飾面處理的木板或家具,應該多次使用甲醛消除劑,可以加速甲醛從夾板中向外釋放,與甲醛消除劑反應,從而更快地消除甲醛。此外,使用可吸附甲醛的產品,如甲醛吸附紙、甲醛吸附盒等,可吸附低濃度的甲醛。
四、室內空氣中氨的凈化和治理
1.了解室內氨污染的情況,合理安排使用功能
由于氨氣是從墻體中釋放出來的,室內主體墻的面積會影響室內氨的含量,所以,不同結構的房間,室內空氣中氨污染的程度也不同。居住者應該了解房間里的情況,根據房間污染情況合理安排使用功能。如污染嚴重的房間盡量不要用作臥室,或者盡量不要讓兒童、病人和老人居住。
2.條件允許時,可多開窗通風,以盡量減少室內空氣的污染程度
3.選用有效的空氣凈化器
4.采用光催化和冷觸媒技術,運用封閉、氧化處理、空氣吸附等方法,可以有效地降低室內氨污染
5.吸附凈化法
常用吸附劑有分子篩、硅膠、沸石、活性炭和活性炭氈等材料,考慮到室內氨污染的特點、對氨污染凈化的效果、技術可行性以及費用等綜合原因,可采用價格低廉的活性炭作原料。
五、室內空氣中苯污染的凈化和治理[7]
1.裝飾材料的選擇
裝修中盡量采用符合國家標準的和污染少的裝修材料,這是降低室內空氣中苯含量的根本。比如選用正規廠家生產的油漆、膠和涂料,選用無污染或者少污染的水性材料;同時提醒大家注意對膠粘劑的選擇,因為目前建筑裝飾行業各種規定中,沒有對使用膠粘劑的規定,普通百姓又沒有經驗,裝飾公司想用什么就用什么,容易被忽視。
2.施工工藝的選擇
有的裝飾公司在施工中采用油漆代替107膠封閉墻面的做法,結果增加了室內空氣中苯的含量,還有的在油漆和做防水時,施工工藝不規范,使得室內空氣中苯含量大大增高。有的居民反映,一家裝修,全樓都是味,而且這種空氣中的高濃度苯十分危險,不但使人中毒,還很容易發生爆炸和火災。
3.裝飾公司的選擇[3]
選擇帶有綠色環保標志的裝飾公司,并在簽定裝修合同時注明室內環境要求特別是有老人、孩子和有過敏性體質的家庭,一定要注意?,F在有的綠色裝飾公司采用了無油漆工藝,使室內有害氣體大大降低。
4.保持室內空氣的凈化
這是清除室內有害氣體行之有效的辦法,可選用確有效果的室內空氣凈化器和空氣換氣裝置,或者在室外空氣好的時候打開窗戶通風,有利于室內有害氣體散發和排出。
5.裝修后的居室不宜立即遷入
居室裝修完后,使房屋保持良好的通風環境,待苯及有機化合物釋放一段時間后再居住。
六、室內空氣中揮發性有機化合物(TVOC)的凈化和治理
1.運用新風凈化
2.運用凈化產品凈化
3.運用綠色植物凈化。
七、室內空氣中放射性氡的凈化和治理[4]
1.在城市規劃和建筑選址時應注意避開高氡地質背景區,如構造帶和放射性元素含量高的地段可避免時,應加強地基處理和室內通風,減少地基土壤對室內的影響。
2.建材在使用前最好能先檢測,不要使用放射性元素含量高的建筑材料。
3.加強室內通風。室內通風是室內降氡的主要方法之一,也是最簡單易行的辦法。室內通風方式有自然通風和人工通風 (如排風扇、空調等),但自然通風的效果更佳。
4.房屋結構最好能在地基與地板之間留有一定空間,使地基土壤釋放的氡能被大氣稀釋,同時要密封地面裂縫和地下管道與一層地板的接縫處,減少地下氡向室內的運移。此外應檢查地面和墻壁的細縫,采取密封等補救措施,也可采用加厚對涂料層的厚度或防氡涂料涂墻等。
但要擁有最佳的室內環境,必須從源頭做起,即從可以通過材料選擇,工程地點選擇等各個環節控制室內環境污染[5]。如在材料選擇上,一般來說,人造板材是最容易造成室內污染的,在條件允許的情況下應盡量選擇原木建材和家具 。住宅裝飾裝修應采用A類天然石材,不得采用 c類天然石材;應采用 El級人造木板,不得采用E2級人造木板;內墻涂料嚴禁使用聚乙烯醇水玻璃內墻涂料(106內墻涂料)、聚乙烯醇縮甲醛內墻涂料(107、803內墻涂料);壁紙粘貼嚴禁采用聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑(107膠);木地板及其它木質材料嚴禁采用瀝青類防腐、防潮處理劑。阻燃劑不得含有可揮發氨氣的成份;粘貼塑料地板時,不宜采用溶劑型膠粘劑;脲醛泡沫塑料不宜作為保溫、隔熱、吸聲材料。在施工要求方面。住宅裝飾裝修中采用的稀釋劑和溶劑不得使用苯(包括工業苯、石油苯,不包括甲苯、二甲苯);嚴禁使用苯、甲苯、二甲苯和汽油進行大面積除油和清除舊油漆作業;涂料、膠粘劑、處理劑、稀釋劑和溶劑等使用后應及時封閉存放。廢料應及時清出室內,嚴禁在室內用溶劑清洗施工用具。住宅裝飾裝修施工時應注意充分通風;進行人造木板拼接時,除芯板為E1級外,應對斷面及邊緣進行密封處理。
在工程地點的選擇上,選擇居住環境時,應避開工業和交通密集區,減少室外有害物質進入室內;避開高氡地質背景區。
同時,在建筑設計和日常生活中采取如下措施也可防止家居環境污染[6]:
4.1增加日照。人們為增加室內空間和防盜,裝修時常將陽臺封閉,夏天開啟空調,冬天采暖又常將門窗關閉,為陽臺和門窗的美觀采用有色玻璃等,都給通風、采光帶來不利影響。太陽光里的紫外線可以殺死居室空氣中來自各種污染源的有害微生物,每天日照3小時是保護人體健康的最低需要。由于日照主要從窗戶透進,因此,窗的透光面積與墻面之比不得少于 l:5,盡量減少使用茶色玻璃,并經常打開窗簾進行日照消毒。
4.2保證層高。有害物質的影響程度與單位面積里空氣中的有害物質含量有關。因此,在裝飾設計時應避免隨意占有空間,降低層高的措施。由于土地寶貴,且為節省材料,房屋凈高一般不會太大,若吊頂凈高減少,易造成壓抑感,且不利于室內空氣流動。
4.3空氣流通。為排除居室污染,可通過開門窗通風及添置必要的換氣設備達到目的。對高氣密性、高隔熱性住宅來說,必須采用具有風管的中央換氣系統,進行定時換氣。一般住宅的衛生間、下水道可以安裝除臭器、換氣扇;廚房灶具或吸煙處可設置局部排氣設備,如抽油煙機等,以保證室內空氣的充分流通。
4.4調節微氣候。調節微氣候的目的是創造抑制細菌繁殖的環境。室內溫度、濕度與風速對細菌繁殖有重要的影響。最理想的室內溫度在18~20℃,相對濕度在45%~50%之間,室內風速夏季應保證不小于0.15米/秒;冬季應保證不大于0.3米/秒,避免細菌滋生與繁殖。由于各項條件的制約,理想的室內環境不易達到,可通過有計劃地開啟空調、電風扇、打開門窗、室內灑水等方式來調節室內微氣候。
4.5多置綠色植物。近年來,國際上提出“綠視率”的理論[1],所謂“綠視率”就是綠色在人視野中的比例。該理論認為“綠視率”達到 25%時,人的精神感覺最舒適,對人的健康有益。因此在家居空間多置綠色植物對保證環境質量非常有益,而且許多植物對室內環境污染物有很好的吸收作用,如吊蘭、蘆薈、龍舌蘭、虎尾蘭等植物對吸收甲醛可以起到很好的作用;具有吸收苯作用的植物,有長青藤、鐵樹等;具有吸收三氯乙烯作用的植物,如萬年青、雛菊、龍舌蘭等;月季、玫瑰等具有吸收二氧化硫的作用;具有吸塵作用的植物,如有桂花。
4.6盡量控制污染源:(1)采用清潔無害的綠色建材,適度裝修慎重裝修;(2)使用清潔燃料和炊具,減少烹飪油煙和能源消耗;(3)慎重選擇使用生活日化用品;(4)優良健康的生活習慣;(5)使用環保產品。
4.7減少裝飾材料的污染。人們一生中有 40%的時間在室內工作,50%的時間在家中度過。由于目前的居室環境中存在大量對人體健康產生不利影響的因素,特別是一些家裝材料與設備散發的化學物質,污染室內環境,降低空氣質量,對居住者產生直接或間接、長期或短期、潛在或明顯的影響,導制裝修綜合癥、空調綜合癥等疾病的發生。
八、室內空氣污染凈化技術展望
目前的各種凈化技術和設備雖然在某些污染物的去除上取得了滿意的效果,但由于室內污染物來源廣,種類多,各種凈化技術又存在各自的局限性。
現階段室內空氣污染有效的凈化技術主體現在以下幾個方向:
1.多種凈化技術融合,以取長補短將是一個重要的特征。如國內外均有學者進行了低溫等離子體結合TiO2光催化的研究,一方面低溫等離子體在產生臭氧等有益于TiO2光催化的副產物的同時,也可將TiO2光催化的中間產物(如酸類)直接降解,防止其在TiO2表面聚集而導致失活。另一方面TiO2光催化可以將低溫等離子體的副產物(如O3,NO)轉化為自由基或進一步氧化降解,試驗效果很好。將高效吸附劑與光催化結合也將是一個重要的研究方向。
2.計算機在線模擬和實時監測也將成為研究的重要課題?,F代分析儀器與智能控制將成為凈化的得力手段。
3.納米復合材料、生物技術、低溫等離子體技術及光催化技術將成為室內空氣污染凈化的主導技術。
4.水性溶劑的應用,使得涂料中有機污染物的量大大減少,形成一系列綠色環保弄的家裝產品,有效地控制了污染物的產生。
九、結語
隨著人們對生活質量的不斷提高,室內環境污染問題正受到全社會的廣泛關注。只有了解室內環境主要污染物的來源及其危害,明確減少污染的注意事項,采取有效的防治對策,就能有效得遏制室內環境空氣污染,使人類遠離災害、污染,生活在清新的空氣中,才能預防和消除室內環境污染對人體的傷害。
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摘 要:氨氣污染是常見的室內空氣污染之一。引起室內氨污染的主要原因:室內裝修材料家具涂飾中添加劑和增白劑及建筑材料中外加劑的使用。主要控制方法:最大限度的選用含氨水量小的建筑添加劑材料,房屋裝修時應盡量減少人工合成板材的使用,保持室內通風。
關鍵詞:室內;空氣污染;氨
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.002
0 引言
近年來,隨著人民生活水平的不斷提高, 人們對周圍環境越來越崇尚舒適化和高檔化,對室內裝飾裝修的美觀度要求也越來越高[1]。 但在人們對視覺效果的過度追求時,建筑材料及裝修材料中的對人體有害的物質卻往往被忽視,造成室內空氣質量下降,嚴重影響了身心健康[2]。本論文從室內環境污染的現狀及國內外研究進展入手,分析建筑裝修或建筑材料使用不當引起的室內氨氣污染問題,并提出了預防和控制措施。
1 氨污染的危害及其來源
1.1 氨的性質及污染危害
氨是一種無色且具有強烈刺激性臭味的氣體,分子式為 NH3,分子量為17.03;沸點-33.5℃;熔點-77.8℃;對空氣的相對密度0.5962(空氣=1);1 L氣體在標況下,質量為0.7708 g,極易溶于水、乙醇和乙醚。當0 ℃時每1 L水中能溶解1176 L,即907g氨[3]?;瘜W性質:氨的水溶液由于形成氫氧化銨而呈堿性。人可感覺到的氨的最低濃度為 5.3ug /m3[4]。由于氨的溶解性很高,很容易被吸附在皮膚黏膜和眼結膜上,加上它對接觸的組織有腐蝕和刺激作用,皮膚和眼結膜便會感覺到刺激和炎癥。而且氨能吸收組織中的水分,使組織蛋白變性,并使組織脂肪皂化,從而破壞細胞膜結構,減弱人體對疾病的抵抗力。當氨的濃度過高時,除對接觸組織有腐蝕作用外,還可通過三叉神經末梢的反射作用而引起心臟停搏和呼吸停止[5]。
1.2 氨污染的來源
對于室內氨污染的來源,國內外很多學者已做了研究,一般建筑室內氨氣污染的主要來源有以下三種:
(1)室內排水管彎管處深度不夠,造成蓄水不足,不能對排水管上下形成封閉,而排水系統底部污水匯集了各類污染氣體(包括氨氣),這樣污染氣體就會經該下水通道逸散到室內,造成空氣污染??刂拼胧号潘芟滤畯澨帒WC有足夠深的蓄水段,保證下水管內有足夠的水壓能夠把污染氣體封閉,從而達到分離污染氣體的目的。
(2)裝修材料中的添加劑和增白劑也是氨氣污染的主要來源[6]。但由于氨這這些材料中只存在表面,當材料表面有空氣流動時便可以很快釋放,一般在1~3個月內就可以全部釋放,因此對人體危害較小。另外,裝飾材料中經常會用到粘合劑,例如人造板材壓制成型等,這些粘合劑主要是由甲醛和尿素加工聚合而成,因此,室溫下粘合劑除釋放出甲醛外,還同時釋放出氨氣[7]。控制措施:盡量選用含添加劑和粘合劑少的裝飾材料,并保持室內通風。
(3)建筑材料混凝土外加劑的使用是室內氨氣污染的又一重要來源,防凍劑、高堿混凝土膨脹劑和早強劑等是常用的混凝土外加劑,這些外加劑都含氨類物質,當建筑結構或墻體混凝土的溫度、濕度因素變化時,氨類物質就會被還原成氨氣從混凝土中釋放出來,導致室內氨濃度不斷增高[8]。
2 室內環境中氨污染的控制
2.1 室內氨污染控制的主要措施
根據室內氨污染的來源分析,控制室內氨污染就應從以下三方面這手[9]。
(1)防止室內氨污染,關鍵就是把好建筑材料與施工這道關口[10]。冬季施工時,應嚴格限制使用含尿素的防凍劑。即使要用,也應合理選用混凝土防凍劑,建筑方與房地產開發商應積極采用先進技術,以最大限度的選用含尿素氨水量小的防凍材料,把排放造成的污染消除在建筑施工或裝飾階段。(2)加強對建筑設計人員、施工人員、管理人員的環保培養也是重要環節。設計、管理與施工人員往往注重建筑質量和工程投入,而大部分人員環保意識淡薄,對科學、環保設計與施工沒有積極性,很多先進的新型材料不被采用。因此政府職能部門、行業協會應加大對建筑環保宣傳和培訓工作的力度,通過采用先進設備、科學合理的設計與施工辦法、選用符合國家環保標準的材料方式,推動建筑業、裝飾裝修業的科學、環保設計與施工工作的實施。
(3)裝飾房間時應盡量減少使用含有粘合劑的板材,如膠合板、纖維板等,涂料應選擇低毒性材料。使用裝飾材料時應盡量少用或不用含添加劑或增白劑的材料,因為這兩者中含有大量的氨水。
另外,制定全面科學的室內空氣質量標準、改進污染物的監測方法、改進空氣凈化技術研究對控制室內氨氣的污染也很重要[11]。
2.2 降低室內氨污染的其它措施
降低室內氨氣污染是最重要的是預防,含氨物質的建筑材料應盡量減少使用或者不用,應盡量減少使用或者不用。裝修時應減少合成板材的使用,含添加劑和增白劑的涂料也應盡量少用或不用,將污染來源減少到最低[12]。若污染源已經存在,降低污染的主要方式有以下幾種:
①換氣法。消除室內空氣污染,最有效的方式是通風換氣。當室外空氣質量高于室內時,通過打開門窗通風,可將室內有害氣體排出室外。②污染源封閉法。為防止建筑物內氨氣污染物外泄,可采取在房間的墻面和樓面等外露的表面上涂刷氣密性涂料,使其對墻體等逸散的氨氣起隔離封閉作用而不致影響室內空氣。③利用光催化技術凈化室內空氣[13]。光催化技術,是將光化學和催化劑二者有機結合的一種先進技術。20多年前,科學家發現當二氧化鈦受到太陽光的照射時,遇到水,水就會被分解為兩個氫原子和一個氧原子,試驗發現其他一些物質在特定條件下,遇到二氧化鈦也會起化學反應而分解。如果將二氧化鈦附著在建筑材料表面,就可以可利用太陽光和室內照明燈照射分解有害物質,從而降低室內包括氨氣在內的多種有害氣體成分。
④吸附凈化法。從對氨氣的凈化效果及技術可行性分析,可選用以價格低廉的活性炭作原料,金屬銅鹽作浸漬物的改性活性炭通過吸附法來降低室內氨污染。普通活性炭對氨氣雖有物理吸附作用,但它對有害氣體的吸附具有選擇性,如果通過改性處理,即利用銅鹽與氨進行化學反應生成銅氨絡合物,可以加大吸附劑對氨氣的選擇性吸收,極大的提高凈化氨氣的能力。
3 結論
綜上所述可知:室內氨污染現狀依然很嚴峻??刂剖覂劝蔽廴镜闹饕椒ㄓ校鹤畲笙薅鹊倪x用含尿素氨水量小的建筑材料及添加劑,把排放造成的污染消除在建筑施工或裝飾階段。裝修房間時應盡量減少人工合成板材的使用,應選用天然無害化材料。涂料,如油漆、墻面涂料、粘合劑等應選擇低毒性材料。使用裝飾材料時應盡量少用或不用含添加劑或增白劑的材料。同時應加大室內通風量,保障室內有新鮮空氣流通。
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關鍵詞:室內空氣質量;污染;檢測;防治方法
隨著現代物質文明的發展及工作環境的優化,人們有70%以上的時間留在家中、辦公室或處身其它室內環境。良好的室內空氣質量是保障身體健康最重要的因素,不合格的室內空氣可導致身體不適,健康欠佳 (例如頭痛、眼睛痕癢、呼吸困難、皮膚過敏、疲勞或嘔吐等),而在工作中,更會引致高缺勤率及低生產效率。近年來家裝業發展迅速,不規范的家裝帶來的負面影響十分嚴重,而目前建材市場的混亂,造成非環保、低劣質的家裝材料進入家居,有害氣體的污染十分突出。影響室內空氣環境的有害物質很多,最常見的就是甲醛,氨,苯、TVOC和氡等。本文就以上幾種污染物的來源、危害、檢測以及防治措施作簡單的論述。
1.室內空氣中污染物的來源
1.1甲醛
用作室內裝飾裝修的膠合板、細木工板、中密度纖維板和刨花板、木芯板等人造材料,在生產制作中,需要甲醛作粘合劑,粘合劑以甲醛為主要成分的脲醛樹脂,另外甲醛還具防蟲防腐功能而被廣泛運用,各種板材殘留的甲醛會逐漸向環境釋放。其次地板家具的油漆、壁紙、涂料的稀釋劑等,一旦用于裝修暴露在室內就會釋放甲醛。
1.2氨
主要來自建筑施工中使用的混凝土外加劑,主要有兩種,一種是在冬季施工過程中,在混凝土墻體中加入混凝土防凍劑;另一種是為了提高混凝土的凝固速度,使用高堿混凝土膨脹劑和早強劑。這些含有大量氨類物質的外加劑在墻體中隨著溫濕度等環境因素的變化而還原成氨氣從墻體中緩慢釋放出來,造成室內空氣中氨的濃度不斷增高。另外氨還來自于室內裝飾、裝修材料,如家具涂裝時作為添加劑和增白劑均使用氨水,氨水為建筑材料市場常用商品之一。
1.3苯
苯在室內裝飾、裝修所用的各種建材中大量普遍存在,裝修使用的膠漆、涂料等,都是室內有機揮發組分包括苯污染的源頭。室內裝修以涂料用量比例較大。涂料主要成分多為樹脂類有機高分子化合物,施工使用時需用稀釋劑調合。主要有辛那水、松香水及脂、酮、醚、醇類以及苯、甲苯、二甲苯等芳香烴類等按一定比例與涂料配制使用,居室涂料后,揮發性強的稀釋劑大氣彌散空氣中,是引起人中毒的主要禍首。
1.4TVOC
TVOC又稱總揮發性有機化合物,它含苯、甲苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸丁酯、十一烷等。室內的TVOC主要是由建筑材料、室內裝飾材料及生活和辦公用品等散發出來的。如建筑材料中的人造板、泡沫隔熱材料、塑料板材;室內裝飾材料中的油漆、涂料、粘合劑、壁紙、地毯;生活中用的化妝品、洗滌劑等;辦公用品主要是指油墨、復印機、打字機等。 此外,家用燃料及吸煙、人體排泄物及室外工業廢氣、汽車尾氣、光化學污染也是影響室內總揮發性有機物(TVOC)含有量的主要因素。
1.5氡
氡是由鐳衰變產生的自然界唯一分布極廣的天然放射性無色無味的惰性氣體。室內氡的污染來源于:房基土壤中析出的氡;建筑材料中析出的氡;戶外空氣中進入室內的氡;供水及用于暖通和廚房設備燃煤與天然氣中釋放的氡。
2.室內空氣中污染物的危害
2.1甲醛
甲醛的主要危害表現為對皮膚粘膜的刺激作用,甲醛是原漿毒物質,能與蛋白質結合、高濃度吸入時出現呼吸道嚴重的刺激和水腫、眼刺激、頭痛。皮膚直接接觸甲醛可引起過敏性皮炎、色斑、壞死,吸入高濃度甲醛時可誘發支氣管哮喘。高濃度甲醛還是一種基因毒性物質。實驗動物在實驗室高濃度吸入的情況下,可引起鼻咽腫瘤、白血病等。長期接觸低劑量甲醛,可以引起慢性呼吸道疾病、女性月經紊亂、妊娠綜合癥,引起新生兒體質降低,染色體異常,引起少年兒童智力下降等。
2.2氨
氨對接觸組織有腐蝕刺激作用,可吸收組織水分,使組織蛋白變性,并使組織脂肪皂化破壞組織膜結構。溶解性極強,濃度過高時除腐蝕刺激作用外,還可通過三叉神經末梢反射引起心臟停博呼吸停止,氨通過肺部吸收,少部分可被CO2中和,剩下部分被血液吸收或隨汗、尿呼吸排出。短期內吸入大量的氨氣出現流淚、咽痛、聲音嘶啞、咳嗽、胸悶、呼吸困難,并伴有頭痛、頭暈、惡心、嘔吐、乏力等,嚴重者發生水腫,呼吸窘迫綜合癥,當氨濃度為13mg/m3時,被接觸人尿和血液中尿素和氨明顯增高。
2.3苯
苯為無色具有特殊芳香味的液體,是室內揮發性有機物的一種。人在短時間內吸入高濃度苯時,會出現中樞神經系統麻醉作用,輕者出現頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、胸悶、乏力等現象,重者還會導致昏迷、甚至因呼吸、循環系統衰竭而死亡!如果長期接觸一定濃度的苯,會引起慢性中毒,出現頭痛、失眠、精神萎靡不振、記憶力減退等神經衰弱癥狀。
2.4TVOC
TVOC能引起機體免疫水平失調,影響中樞神經系統功能,出現頭暈、頭痛、嗜睡、無力、胸悶等自覺癥狀;TVOC還可使眼睛不適,感到赤熱、干燥、沙眼、流淚,喉部不適,感到咽喉干燥,呼吸毛病,氣喘、支氣管哮喘等,同時還可能影響消化系統,出現食欲不振、惡心等,嚴重時可損傷肝臟和造血系統。
2.5氡
接觸高濃度的氡,人會出現血紅細胞的變化,氡對脂肪的親和力很高,若與神經系統結合損害更大。氡的危害具有潛伏期。氡被人體吸收后,其衰變的阿爾發粒子在人的呼吸系統造成輻射拐傷,誘發肺癌。氡是除吸煙外引起肺癌的第二殺手。被世界衛生組織列為19種主要的環境致癌物質之一。
3.室內空氣中污染物的檢測
3.1甲醛和氨
甲醛和氨一般都是用分光光度法來進行檢測的,具體的實驗步驟如下。
(1)在現場用一個內裝5ml (氨為10mL)吸收液的大型氣泡吸收管,以0.5L/min的流量抽取10L(氨為5L)空氣,及時記錄采樣點的溫度及大氣壓力。采樣后樣品在室溫下保存,于24h內分析。
(2)將所采回來的樣品放在分光光度計上進行檢測,測得相應的吸光度值,進而得出空氣中甲醛和氨的含量。
3.2苯和TVOC
苯和TVOC主要是采用氣相色譜法進行檢測,具體的實驗步驟如下。
(1)在現場打開Tenax-TA管,與空氣采樣器入氣口垂直連接,以0.5L/min的速度抽取10L空氣,精確計時。采樣后,應將吸附管的兩端套上塑料帽,并記錄采 樣時的溫度和大氣壓力,Tenax-TA管在采樣前已老化。
(2)將采回來的樣品放在氣相色譜儀上進行氣相色譜分析,得出相應的譜圖,根據譜圖分析苯和TVOC的含量。
3.3氡
氡一般用連續測氡儀直接測出其在空氣中的含量。
4.室內空氣中污染物的防治措施
健康的生活,源于清新的空氣,室內空氣對身體的健康影響頗大,要想改善室內空氣品質必須從源頭開始控制,第一,盡量選擇環保建材;第二,裝修不要太復雜,特別是兒童房盡量減少墻紙的使用和家具的擺放;第三,可以與裝修同步進行裝修污染治理,即對裝修使用的石膏板、木工板或其他板材未上油漆前進行藥劑治理,對于強化木地板,未安裝前藥劑治理一次,裝修整體完工后再全面治理一次,這樣就可以減少源頭上的污染。
同時也可以用以下幾個簡單有效、實用經濟的方法來提高室內空氣的質量。
4.1植物消除法
吊蘭、蘆薈、虎尾蘭能適量吸收室內甲醛等污染物質,改善室內空氣污染狀態;茉莉、丁香、金銀花、牽?;ǖ然ɑ芊置诔鰜淼臍⒕啬軌驓⑺揽諝庵械哪承┘毦?,抑制結核、痢疾病原體和傷寒病菌的生長,使室內空氣清潔衛生。但植物本身吸附作用較為微軟,一般作為輔助方式。
4.2活性炭吸附法
活性炭能夠對室內有害氣體起到吸附作用,它是利用木炭、竹炭、各種果殼和優質煤等作為原料,通過物理和化學方法對原料進行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成。
關鍵詞:氡;甲醛;氨;苯;TVOC;檢測方法;防治措施
中圖分類號X51文獻標識碼A
1室內空氣檢測概述
室內空氣質量是采用現代社會的科技技術測定對人體健康有害物的濃度檢測的方法。為了得到準確的檢測數據,是對人員素質和儀器準確的試驗室質量的控制。由于檢測物為氣體,因此在標準氣體的體積來衡量被測物的量,氣體的體積是與溫度和大氣壓力有密切的關系。如果離開這些條件來談采樣體積是沒有任何意義的,在標準氣體的體積下可以得到采樣氣體體積量。
目前,測定室內空氣檢測是用大氣采樣儀來間接測定。在用固定的流量和固定時間來得到采樣器的氣體體積。當有氣阻的時候,會有較大的體積變化,所以在吸附管的兩側就有氣壓差。而管里的空隙率是不相同的,所以在采樣前應校準采樣儀的流量,可用200ml的皂膜流量計進行校準。
在工程驗收時,應選用有代表性房間的單體,抽查點數不得少于總數的5%,而且不得少于3間。當總數少于3間時,應全部抽取檢測。測定的時候要距墻面>0.5m、離地的高度在0.8~1.5m之間。測量點要勻稱的進行分布。而室內空氣中的氨、甲醛、TVOC、苯濃度進行測定時,需要在門窗封閉1h后檢測。氡濃度測試時,將門窗關閉24h后進行測試。如果采用空調的建筑,需在空調正常打開的情況下進行門窗關閉。
2室內空氣檢測方法
2.1氨
2.1.1標準曲線
氨的測試辦法有兩種:靛酚藍分光光度法和納氏試劑分光光度法。
主要是用靛酚分光光度法。在對氨進行檢測前,要做標準曲線第一,然后用7支10ml的具塞比色管,按表1進行制備。
表1 氨標準曲線繪制制備
管號 0 1 2 3 4 5 6
吸收液,ml 10.00 9.50 9.00 7.00 5.00 3.00 0
標準工作液,ml 0 0.50 1.00 3.00 5.00 7.00 10.00
氨含量,μg 0 0.50 1.00 3.00 5.00 7.00 10.00
在各個比色管中加入0.5ml的水楊酸(50g/L),0.1ml的亞硝酸鐵氰化鈉(10g/ml),0.1ml的次氯酸鈉(0.05mol/L),混勻后在室內溫度下放置1小時后。倒入1cm的比色皿中放入697.5nm波長的分光光度計中,測試需要的吸光度。用測定到的吸光度和配制時的氨濃度,制作曲線。在制作的曲線中y=bx+a中的斜率b=0.081±0.003。
2.1.2樣品測定
將10ml的吸收液(0.005mol/L的稀硫酸)裝到有標注管號的氣泡吸收管內,以流量為0.5L/min的速度對空氣采取5L樣品,并記下當時的溫度、濕度及氣壓。采樣回來后分析在室溫下應盡快,且不超過24h。采樣后將樣品全部倒入比色管中,在抽樣的樣本都在比色管,根據吸光度的時間步驟,樣品的標準曲線,10ml吸收溶液和空白溶液的吸光度測量采樣。
2.2甲醛
2.2.1標準曲線
甲醛的檢測方法有兩種:酚試劑分光光度法和氣相色譜法。
這里講酚試劑分光光度法。在對甲醛進行測試前,先要做曲線,取9支10ml具塞比色管,按表2進行制備。
表 2 甲醛標準曲線繪制制備
管號 0 1 2 3 4 5 6 7 8
吸收液,
ml 5.00 4.90 4.80 4.60 4.40 4.20 4.00 3.50 3.00
標準工作液,ml 0 0.10 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.50 2.00
甲醛含量,μg 0 0.10 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.50 2.00
在不同比色管中將1%硫酸鐵氨加入0.4ml,混勻后在室內的溫度下放置15min后。倒入1cm比色皿液體放入分光光度計的波長630nm中,測定需要得到的吸光度。將測定得出的吸光度與配制的甲醛濃度,配制作曲線。
2.2.2樣品測定
將吸收液(酚試劑溶液)裝入氣泡吸收管內5ml,以流量速度為0.5L/min對室內空氣采得10L樣品,并記下當時的溫度、濕度及氣壓。采樣回來后在室溫后應盡快,不超過24h。在抽樣的樣本全部倒在10ml比色管,根據吸光度的時間步驟,樣品的標準曲線,5ml沒有吸收溶液和空白溶液的吸光度測量采樣。
2.3氡
對氡的儀器測量活性炭盒法,連續測氡儀,閃爍瓶法測氡儀,雙濾膜法等等。這里主要講閃爍瓶法測氡儀。
在檢測前應關閉門窗24h后取空間代表最佳的取樣點,建筑工程中空氣氡的檢測,其測量的結果的不確定度為≤25%,探測的下限≤10 Bq/m3。將儀器帶到待測點,開啟儀器。設定時間為:采集樣品10min,測定樣品20min,測定完排出空氣1min。對空氣氡用儀器測試時的限度:(3-10000)Bq/m3。在測定的時候,不能搬動正在測試的儀器。
2.4苯
原理:空氣中含有的苯要用含有活性炭的管子對進行采集,通過熱解析儀解吸,使用氣相色譜儀分析。用保留的時間定性,并以峰面積來定量。
抽樣:恒流采樣器,隨著流量0.5l/min,穩定在采樣過程中流量,而且還克服阻力。在皂膜流量計校準,不大于5%±相對偏差。氣體吸附管10L。
氣相色譜儀:需行使氫火焰離子的測試器。
采樣時注意事項:1)取有代表性的方位,將采樣器與吸附管銜接好,調度流量和采集時間,收集空氣。記錄此時溫度、氣壓、流量和時間。2)采集標本,雙方應吸附管密封,干燥,然后放在密封,可存放5d。3)樣品應同時進行空白樣品,空白樣品是戶外。
步驟:吸附回收管裝置是一種安裝在熱附,使用氮氣作為載氣,解吸后(300 ~350)℃解吸,用毛細管柱氣相色譜分析,以保留時間定性,并以峰面積來定量(采樣的體積,應換算成標準體積)。
2.5 TVOC(空氣中總揮發性有機物)
2.5.1原理
Tenax -TA吸附管采樣空氣中TVOC的使用,通過氣相色譜分析,它是以后,每個組件的熱脫附峰。利用不同的物質在高溫下有不同的分配時間,使不同組分相分離,并用保留的時間定性,并以峰面積來定量。
色譜儀的組成如圖1所示。
圖1色譜儀的組成
2.5.2采樣
取有代表性的方位,將采樣器與吸附管銜接好,調度規定流量和采集時間,收集空氣。用恒流采樣器,用流量為0.5L/min時,要在采樣過程中穩定流量,還要克服一定的阻力。在皂膜流量計校準,不大于5%±相對偏差。氣10L的Tenax TA吸附管,對密封管吸附兩側。記錄溫度,壓力,流量和時間??刹捎猛鈽朔ê蛢葮朔ā?/p>
2.5.3步驟
采了樣的Tenax-TA吸附管置于熱解吸的裝置中,以氮氣為載體,將解吸的有機物氣體經過(280~300)℃解吸,將解吸了的氣體直接進入色譜儀中,毛細管柱色譜分析,采用定性的時間,保留,和峰面積定量(取樣量,應換算成標準體積)。在高峰的分析鑒定,身份不明的山峰,以甲苯的定量計算系數;當停留時間相同或幾乎相同的成分的干擾,應選擇吸收管或調整合適的分析條件,使干擾測試到最小。
3污染物來源和防治措施
3.1污染物來源
(1)氨:在裝修中加入防凍劑,隨著溫度一些環境因素,使氨氣逐步被釋放。
(2)甲醛:主要是人造木板所使用的膠粘劑向周圍釋放的甲醛。
(3)氡:房基土壤本身產生的氡,建筑材料中本身也會不斷的產生氡氣。
(4)苯:在裝修中使用的油漆、涂料、粘合劑等有機溶劑;人造板、塑料板等建筑材料;地毯、壁紙等裝飾材料。
(5)TVOC:涂料、粘合劑、油漆、各類家具、地毯、地板墻壁裝飾材料等等
3.2環境污染的防治措施
甲醛和氡的材料,家具的房間,要加強通風換氣次數,甲醛的處理方法是:使用空氣凈化器,多增加綠色的植物如:吊蘭、君子蘭、綠蘿等;更多通風,對新建筑的裝飾開窗建筑應每天3~5h,這樣的情況保持3月后方可住進;使用金催化劑化學試劑;用生物進化,讓有害的氣體用酶進行氧化。對于放射性氡,在通風試會降低濃度,而不通風又會回升,所以它不會隨通風次數而降低。
4結束語
空氣中的有害物質很多,這里主要講了五種有害物質的檢測方法及預防治理,準確檢測空氣中有害氣體,控制建筑和裝修是讓空氣污染降低的有效方法。人們對居住環境的舒適度的不斷提高,在裝修中采用各種人造的裝飾材料,給我們視覺增加美感的同時室內空氣的污染也相對的增加。假使房屋中放入新的家具,無論是新房還是舊屋,空氣的質量隨之會降低,所以為了人體的健康著想進行空氣檢測,是衡量房間能否達到人體健康居住的一個根本依據。
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【關鍵詞】 城市環境 空氣質量 環境容量 污染控制
隨著當前社會經濟不斷發展以及城市化水平不斷得到提升,在珠三角城市化的推進過程中,廣州及周邊城市的污染情況越來越來嚴重,而空氣質量越來越差,特別是近幾年來霧霾越來越嚴重,受到全國人民的關注。
為了改善城市空氣質量,有效控制霧霾,必須要從對城市的污染源出發,對空氣污染物的排放進行控制。文中著重對廣州市的城市大氣環境容量做出預測,并分析本市的產業布局以及污染源的分布情況,提出了對本市的空氣污染物控制的一些措施與建議。
1 廣州市大氣環境現狀
1.1 近年廣州市環境空氣質量
廣州是一個省會城市,同時也是一個人口超過1000萬的大城市,也是非常發達的大都市。近幾來廣州經濟一直保持快速增長,在2001至2012年間全市GDP由原來的2685.76億元增長至13551.21億元,年均增長率差不多到達15.5%;而在機動車方面則從原來的143萬左右輛增加到250萬以上。同時在工業方面的規模在擴大,這些都給廣州空氣質量以及生態環境帶來了巨大壓力。分析近幾年的廣州空氣質量現狀可知(見圖1),2001至2012年間全市三種常規空氣污染物的濃度先升高后降低,相應地空氣質量由惡化到改善,最后比較穩定。由圖可知,從2006年開始廣州空氣質量有了一定的好轉,一些主要污染物濃度的逐步下降,但NO2、PM10這兩種污染物濃度下降并不十分明顯,NO2與PM10做為城市空氣的主要特征污染物,它給空氣質量控制帶來了嚴峻的形勢。
廣州市大氣污染有著明顯的時空變化規律,由于受到地形和氣象條件的影響,在夏季期間污染物濃度一般要比平時偏低,春季和冬季染物濃度則比較嚴重,原因是相對穩定的大氣層它對污染物的擴散非常不利,而這兩個季節城區內NO2濃度要遠遠高于郊區地方。但總的來說,廣州市出現灰霾天氣呈現下降趨勢,在變化規律上也是與PM10濃度一致的。
1.2 2013年環境空氣質量
根據廣州市環保局的2013年廣州市環境質量狀況,廣州2013年全年空氣質量達標天數260天,達標天數比例為71.2%。達標的260天中,優81天,良179天,而輕度污染為90天,中度污染15天。廣州市29個信息空氣監測點達標天數比例在48.2%~82.3%之間,均未出現嚴重污染。達標比例最高的是增城荔城測點,其次為從化街口測點,達標比例最低的是黃沙路邊站和楊箕路邊站測點。
2013年公報顯示,廣州市環境空氣六項主要監測指標中有三項指標濃度上升:細顆粒物(PM2.5)53微克/立方米,同比上升3.9%;二氧化氮(NO2)平均濃度為52微克/立方米,同比上升6.1%;可吸入顆粒物(PM10)72微克/立方米,同比上升4.3%;分別超過國家二級標準0.51倍、0.30倍、0.03倍。
2013年12月,全國大范圍出現持續時間較長的嚴重灰霾,廣州市也出現了長時間靜、穩天氣,污染物不斷在近地面堆積,導致污染物濃度較大幅度上升。同時,秋冬季節氣候干燥,降水時間短,揚塵污染比較明顯。12月,廣州市PM10和PM2.5濃度比上年同期分別上升53.6%和43.9%,致使全年濃度同比有所上升。
2 廣州市環境空氣容量
在進行城市大氣污染預測與容量控制研究中,一般有基礎工作研究、模型計算以及降低污染方案與優化等。
2.1 研究準備
研究準備工作一般包括對基礎數據進行收集以及整理分析,具體有對污染因子和基準年的確定、污染源清單的編制與?;?、污染源的調查、城市建設與發展規劃、大氣污染現狀資料的收集和分析以及其他相關資料的收集與整理。在研究準備工作中工作量大,整理的數據資料也要盡量做到詳細。特別是對污染源的調查和清單編制,只有做這樣才能得到更精確的容量計算結果。在進行定位污染源以及把握污染源排放源時,要充分分析城市的特點以及經濟狀況,對污染源排放進行劃分。此處,對城市氣象資料以及大氣污染現狀數據也要充分掌握,因為這也是容量計算的一關鍵因素,對于歷史數據資料數據進行分析時,最好是從逐年、逐月、逐日和逐時,做到充分對污染和氣象變化狀況進行反映。
2.2 環境容量分析
2.3 結果分析
大多數的大氣擴散模型都有著不同的特點,在對各種不同的因素也有著相應的考慮方式,同時在確定不確切性因素的假設以及參數時,往往會導致計算結果與實際情況有一定的誤差。此外,由于各個城市的地理條件以及氣象影響因素不同,在使用不同的模型進行模擬時往旆也會得到不同的結果。因此,要得到更加精確的結果,就應該進行比較模型的性能以及精確度,選出與城市特點相符合的模型進行應用計算。
3 廣州市空氣污染控制對策
然而城市大氣環境容量做為一種有限的環境資源,必須要掌握好進而合理地有效地去利用這一環境資源,要使其充分地為國民經濟發展提供服務。因此,開展城市大氣污染預測和容量控制的研究就變得非常有必要了,要開展城市大氣污染預測和容量控制的研究,首先要通過對城市大氣環境容量的確定,再進行城市大氣污染源的削減計劃進行制定以及最佳工業布局優化方案的制定,進而得到改善城市空氣質量的最佳方法和途徑。只有這樣才能使到城市經濟環境得到改善,城市居民身體健康得到保障,才能給國家的經濟效益起來很好的推動作用。
3.1 控制工業污染
(1)市政府要有計劃、有步驟地將污染工業逐漸遷離市中心。對一些短時間內不可能遷出的要加強它們的大氣污染控制技術,在以后的生產過程要加大對其監控管理力度,做到將污染程度降到最低。(2)治標要治本,必須要從污染源的治理入手,督促企業提高生產工藝,開辟治理污染的新途徑,減少污染物質的排放。同時可以采用閉路循環方式,進行綜合利用。(3)加大對可再生資源的開發和利用。一般情況下,可再生資源比較廉價,同時又是可收獲并可以再生的永不枯竭。可再生資源還具有生物可降解性的特點,與石油化工原料相比,其污染更小,非常適合環境保護原則。
3.2 加強對機動車排放管理
(1)機動車排放所造成的污染有汽油的使用有很大的關系,而提前實施“歐3”標準對城市大氣環境具有特殊的實際意義,相比于之前的“歐2”標準而言,其主要是加強了對NOx產生的限制,而HC 和CO則沒有什么變化,這非常符合廣州這樣NOx污染嚴重的城市。
(2)加速淘汰、轉移以及改造一些不合標的在用車。目前一些舊車沒有排放控制裝置屬于高排放源,有些在用車就算有排放控制,但隨著車身老化,在平時排放裝置保養不當,造成排放惡化,對于這類車應采取淘汰或改造的措施。同時更大力度發展電車以及LPG等清潔燃料車。
3.3 制定污染源消減方案
在進行模擬計算后確定城市的現狀容量,對城市的現狀容量以及最大允許容量差距進行比較,再通過得出的污染排放的消減率來進行制定城市污染排放的布局方案,并以得到最優的染排放的布局方案為最終目的。
4 結語
要做好城市大氣污染控制與管理工作,進行城市大氣污染預測與容量控制研究能起到關鍵的作用。明確城市的大氣環境容量,對于城市建設與發展有著深遠的意義。然而工業布局是否合理直接決定著有限的大氣環境容量能否得到有效的利用,一個合理、科學的工業布局不僅可以充分利用好環境容量資源,同時促進城市建設的發展。
參考文獻
[1]袁東.我國大氣污染現狀、危害與防治對策[J].商品與質量,2011.12.
關鍵詞:室內空氣質量;污染;檢測;防治方法
Abstract: as people increasing awareness of the indoor environment, people on indoor air quality requirements of the more and more is also high, this paper in indoor air source of environmental pollutants, harm, inspection and control methods are described.
Keywords: indoor air quality; Pollution; Detection; Control method
中圖分類號: X820.文獻標識碼:A文章編號:
0 前言
隨著現代物質文明的發展及工作環境的優化,人們有70%以上的時間留在家中、辦公室或處身其它室內環境。良好的室內空氣質量是保障身體健康最重要的因素,不合格的室內空氣可導致身體不適,健康欠佳 ( 例如頭痛、眼睛痕癢、呼吸困難、皮膚過敏、疲勞或嘔吐等 ),而在工作中,更會引致高缺勤率及低生產效率。近年來家裝業發展迅速,不規范的家裝帶來的負面影響十分嚴重,而目前建材市場的混亂,造成非環保、低劣質的家裝材料進入家居,有害氣體的污染十分突出。影響室內空氣環境的有害物質很多,最常見的就是甲醛,氨,苯、TVOC和氡等。本文就以上幾種污染物的來源、危害、檢測以及防治措施作簡單的論述。
1室內空氣中污染物的來源
1.1甲醛
用作室內裝飾裝修的膠合板、細木工板、中密度纖維板和刨花板、木芯板等人造材料,在生產制作中,需要甲醛作粘合劑,粘合劑以甲醛為主要成分的脲醛樹脂,另外甲醛還具防蟲防腐功能而被廣泛運用,各種板材殘留的甲醛會逐漸向環境釋放。其次地板家具的油漆、壁紙、涂料的稀釋劑等,一旦用于裝修暴露在室內就會釋放甲醛。
1.2氨
主要來自建筑施工中使用的混凝土外加劑,主要有兩種,一種是在冬季施工過程中,在混凝土墻體中加入混凝土防凍劑;另一種是為了提高混凝土的凝固速度,使用高堿混凝土膨脹劑和早強劑。這些含有大量氨類物質的外加劑在墻體中隨著溫濕度等環境因素的變化而還原成氨氣從墻體中緩慢釋放出來,造成室內空氣中氨的濃度不斷增高。另外氨還來自于室內裝飾、裝修材料,如家具涂裝時作為添加劑和增白劑均使用氨水,氨水為建筑材料市場常用商品之一。
1.3苯
苯在室內裝飾、裝修所用的各種建材中大量普遍存在,裝修使用的膠漆、涂料等,都是室內有機揮發組分包括苯污染的源頭。室內裝修以涂料用量比例較大。涂料主要成分多為樹脂類有機高分子化合物,施工使用時需用稀釋劑調合。主要有辛那水、松香水及脂、酮、醚、醇類以及苯、甲苯、二甲苯等芳香烴類等按一定比例與涂料配制使用,居室涂料后,揮發性強的稀釋劑大氣彌散空氣中,是引起人中毒的主要禍首。
1.4 TVOC
TVOC又稱總揮發性有機化合物,它含苯、甲苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸丁酯、十一烷等。室內的TVOC主要是由建筑材料、室內裝飾材料及生活和辦公用品等散發出來的。如建筑材料中的人造板、泡沫隔熱材料、塑料板材;室內裝飾材料中的油漆、涂料、粘合劑、壁紙、地毯;生活中用的化妝品、洗滌劑等;辦公用品主要是指油墨、復印機、打字機等。 此外,家用燃料及吸煙、人體排泄物及室外工業廢氣、汽車尾氣、光化學污染也是影響室內總揮發性有機物(TVOC)含有量的主要因素。
1.5氡
氡是由鐳衰變產生的自然界唯一分布極廣的天然放射性無色無味的惰性氣體。室內氡的污染來源于:房基土壤中析出的氡;建筑材料中析出的氡;戶外空氣中進入室內的氡;供水及用于暖通和廚房設備燃煤與天然氣中釋放的氡。
2室內空氣中污染物的危害
2.1甲醛
甲醛的主要危害表現為對皮膚粘膜的刺激作用,甲醛是原漿毒物質,能與蛋白質結合、高濃度吸入時出現呼吸道嚴重的刺激和水腫、眼刺激、頭痛。皮膚直接接觸甲醛可引起過敏性皮炎、色斑、壞死,吸入高濃度甲醛時可誘發支氣管哮喘。高濃度甲醛還是一種基因毒性物質。實驗動物在實驗室高濃度吸入的情況下,可引起鼻咽腫瘤、白血病等。長期接觸低劑量甲醛,可以引起慢性呼吸道疾病、女性月經紊亂、妊娠綜合癥,引起新生兒體質降低,染色體異常,引起少年兒童智力下降等。
2.2氨
氨對接觸組織有腐蝕刺激作用,可吸收組織水分,使組織蛋白變性,并使組織脂肪皂化破壞組織膜結構。溶解性極強,濃度過高時除腐蝕刺激作用外,還可通過三叉神經末梢反射引起心臟停博呼吸停止,氨通過肺部吸收,少部分可被CO2中和,剩下部分被血液吸收或隨汗、尿呼吸排出。短期內吸入大量的氨氣出現流淚、咽痛、聲音嘶啞、咳嗽、胸悶、呼吸困難,并伴有頭痛、頭暈、惡心、嘔吐、乏力等,嚴重者發生水腫,呼吸窘迫綜合癥,當氨濃度為13mg/m3時,被接觸人尿和血液中尿素和氨明顯增高。
2.3苯
苯為無色具有特殊芳香味的液體,是室內揮發性有機物的一種。人在短時間內吸入高濃度苯時,會出現中樞神經系統麻醉作用,輕者出現頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、胸悶、乏力等現象,重者還會導致昏迷、甚至因呼吸、循環系統衰竭而死亡!如果長期接觸一定濃度的苯,會引起慢性中毒,出現頭痛、失眠、精神萎靡不振、記憶力減退等神經衰弱癥狀。
2.4 TVOC
TVOC能引起機體免疫水平失調,影響中樞神經系統功能,出現頭暈、頭痛、嗜睡、無力、胸悶等自覺癥狀;TVOC還可使眼睛不適,感到赤熱、干燥、沙眼、流淚,喉部不適,感到咽喉干燥,呼吸毛病,氣喘、支氣管哮喘等,同時還可能影響消化系統,出現食欲不振、惡心等,嚴重時可損傷肝臟和造血系統。
2.5氡
接觸高濃度的氡,人會出現血紅細胞的變化,氡對脂肪的親和力很高,若與神經系統結合損害更大。氡的危害具有潛伏期。氡被人體吸收后,其衰變的阿爾發粒子在人的呼吸系統造成輻射拐傷,誘發肺癌。氡是除吸煙外引起肺癌的第二殺手。被世界衛生組織列為19種主要的環境致癌物質之一。
3室內空氣中污染物的檢測
3.1甲醛和氨
甲醛和氨一般都是用分光光度法來進行檢測的,具體的實驗步驟如下。
(1)在現場用一個內裝5ml (氨為10mL)吸收液的大型氣泡吸收管,以0.5L/min的流量抽取10L(氨為5L)空氣,及時記錄采樣點的溫度及大氣壓力。采樣后樣品在室溫下保存,于24h內分析。
(2)將所采回來的樣品放在分光光度計上進行檢測,測得相應的吸光度值,進而得出空氣中甲醛和氨的含量。
3.2苯和TVOC
苯和TVOC主要是采用氣相色譜法進行檢測,具體的實驗步驟如下。
(1)在現場打開Tenax-TA管,與空氣采樣器入氣口垂直連接,以0.5L/min的速度抽取10L空氣,精確計時。采樣后,應將吸附管的兩端套上塑料帽,并記錄采樣時的溫度和大氣壓力,Tenax-TA管在采樣前已老化。
(2)將采回來的樣品放在氣相色譜儀上進行氣相色譜分析,得出相應的譜圖,根據譜圖分析苯和TVOC的含量。
3.3氡
氡一般用連續測氡儀直接測出其在空氣中的含量。
4室內空氣中污染物的防治措施
健康的生活,源于清新的空氣,室內空氣對身體的健康影響頗大,要想改善室內空氣品質必須從源頭開始控制,第一,盡量選擇環保建材;第二,裝修不要太復雜,特別是兒童房盡量減少墻紙的使用和家具的擺放;第三,可以與裝修同步進行裝修污染治理,即對裝修使用的石膏板、木工板或其他板材未上油漆前進行藥劑治理,對于強化木地板,未安裝前藥劑治理一次,裝修整體完工后再全面治理一次,這樣就可以減少源頭上的污染。
同時也可以用以下幾個簡單有效、實用經濟的方法來提高室內空氣的質量。
4.1植物消除法
吊蘭、蘆薈、虎尾蘭能適量吸收室內甲醛等污染物質,改善室內空氣污染狀態;茉莉、丁香、金銀花、牽?;ǖ然ɑ芊置诔鰜淼臍⒕啬軌驓⑺揽諝庵械哪承┘毦?,抑制結核、痢疾病原體和傷寒病菌的生長,使室內空氣清潔衛生。但植物本身吸附作用較為微軟,一般作為輔助方式。
4.2活性炭吸附法
活性炭能夠對室內有害氣體起到吸附作用,它是利用木炭、竹炭、各種果殼和優質煤等作為原料,通過物理和化學方法對原料進行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成。
4.3加強通風法
一般家庭在春、夏、秋季,都應留通風口或經常開“小窗戶”;冬季每天至少早、午、晚開窗10min左右。平時如使用化學用劑后,不可馬上關窗,至少通風換氣半個小時。講究廚房里的空氣衛生。每次烹飪完畢必開窗換氣;在煎、炸食物時,更應加強通風。