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关键词:液压油 污染来源 危害 控制对策
0 引言
液压传动设备在各行各业已经得到广泛的应用,在现代化的工程机械上体现得尤为充分。液压传动技术有其不可比拟的优点,这是它得以迅猛发展的主要原因。与此同时,液压传动设备又有其脆弱的一面,其中抗污染能力低是突出的弱点。据有关资料记载,液压故障有70%~80%是由液压油污染导致的。要证液压系统正常、可靠的运行,必须要保持整个液压系统的清洁。
液压油是否清洁,直接关系机械能否正常工作。液压油是液压机械的血液,具有传递动力、减少元件间的摩擦、隔离磨损表面、虚浮污染物、控制元件表面氧化、冷却液压元件等功能。因此液压机械的故障直接与液压油污染度有关,所以控制液压油污染是十分重要的。
1 液压油污染物的来源
1.1固体污染物
来自液压系统的管道、液压元件如液压缸,胶管、泵、马达、阀、液压油箱等,在系统使用前未冲洗干净,在液压系统工作时,污染物就进入到液压油中。
1.2外界侵入的污染物
外界的空气、水、灰尘、固体颗粒,在液压系统工作过程中,通过液压缸活塞杆、胶管接头、液压油箱、空气滤清器等进入液压油中。液压油中混入空气,可使液压系统产生噪声,引起汽蚀、爬行及振动;空气还会加速油液的氧化,使液压油的性能变差。水分混入液压油会使液压系统在高温高压时产生汽蚀现象,降温后凝结成水。水分腐蚀金属,并加速油的氧化劣化,使油液性能降低,温度低于0℃时,甚至会结成冰,阻碍油液流动,堵塞油路。
1.3内部生成污染物
液压系统组装、运转、调试及液压油变质也不断产生污染,直接进入液压油中,如金属和密封材料的磨损颗粒,吸油、回油滤芯脱落的颗粒和纤维,液压油因油温升高、氧化变质而生成胶状物,吸油管路密封不严造成吸入空气等。
1.4维护、保养、维修中造成的污染
在设备正常维护保养中更换滤芯和液压油、清洗油箱,维修拆装液压缸、阀等等也会使固体颗粒、水、空气、纤维等进入液压油中。
1.5机械杂质颗粒
这是一种危害性最大的污染。通常液压油的污染主要是指颗粒杂质的污染。颗粒杂质会卡死阀芯,阻碍正常运动,拉伤泵的定子与转子相对运动面、配油盘与缸体的相对运动面,堵塞元件的阻尼孔、节流口等,产生各种故障,影响系统的正常工作和使用寿命。
1.6其他不同油品混入
当液压油中混入了其他油品,液压油的化学组成被改变。液压油的黏度可能被改变而影响系统的效果。如果液压油中混入了难燃液,液压油与密封材料的相容性被破坏,导致密封失效等严重后果。
2 液压油污染形成的各种危害
2.1增加维修费用及生产成本
通常液压机械所用的液压油,均由于使用与管理的不当,常使可继续使用的油视为废油,不但造成无谓的浪费,增加了维护成本,更造成环境的污染。液压油长期在高温高压中使用,本身会因为氧化作用产生积碳与油泥,并且因机械运转产生具有磨损性的颗粒杂质,再加上周边环境污染及空气、水分的侵入等原因,使油质逐渐污染而劣化,而污染劣化的液压油在机械中运转,会使阀件的移动不顺畅,影响机械的精确度、稳定度,产生不良的故障严重时更造成堵塞使之停机停产,长时间更磨损机械、活塞环、轴承、油路阀门及零配件等。造成漏油,减少机械使用的寿命,从而增加了维修费用及生产成本。
2.2加速液压元件的磨损、烧伤
污染物混入液压系统后会加速液压元件的磨损、烧伤,甚至破坏,或者引起阀的动作失灵,或者引起噪声;污染物会堵塞液压元件的节流孔或节流缝隙,改变液压系统的工作性能,引起动作失调甚至完全失灵,产生误动作而造成事故;灰尘颗粒在液压缸内会加速密封件的损坏,缸筒内表面的拉伤,使泄漏增大,推力不足或者动作不稳定、爬行、速度下降,产生异常的声响与振动;还可能引起滤网堵塞,液压泵吸油困难,回油不畅而产生气蚀、振动和噪声,堵塞严重时会因阻力过大而将滤网击穿,完全丧失过滤作用,造成液压系统的恶性循环。
2.3加剧液压元件的表面腐蚀
液压系统中,固体颗粒污染会导致:加剧液压元件的表面腐蚀和磨损,增大泄露量,油温升高、压力降低、效率低、响应慢、不稳定、改变运动方向,运动速度减低,承载能力下降,阀芯卡死,烧毁电磁线圈。
2.4导致绝缘油的绝缘强度降低
液压系统中,水污染会导致:油变质(如添加剂析出及油的氧化),油膜变薄,腐蚀并加速金属表面疲劳失效,低温产生冷却、淤塞运动元件,绝缘油的绝缘强度降低。
3 液压油污染的控制对策
液压油是液压系统的“血液”,发生污染将产生巨大的危害。从污染对液压系统的危害中可以看出,必须加强对液压油污染的控制,保证液压系统正常工作。
预防重于治疗,如:在机械运转中过程中使用超微过滤装置,随时将油中污染物清除,长期保持液压油在液压系统中高清洁度运转,那自然就减少了由于油污染所造成的各种弊害,产生预防的效果,延长了液压机械及液压元件的使用寿命,降低了机械故障率。从而达到节约液压油,降低成本之目的。
3.1控制和减轻固体颗粒污染
控制和减轻固体颗粒污染,过滤是保持液压油清洁行之有效的方法,根据液压元件对污染的敏感度,选择不同精度的过滤器,定期更换滤芯,保持液压油的清洁。
3.2空气滤清器必须定期更换
液压系统中胶管密封必须安全可靠,油箱的空气滤清器必须定期更换。滤芯加防尘装置,严防灰尘、水分进入液压油中。使液压油在使用前保持清洁。在运输和保管过程中都会受到外界污染,新买来的液压油看上去很清治,其实很“脏“,必须将其静放数天后经滤加人液压系统中使用。
3.3装配后、运转前保持清洁
要使液压系统在装配后、运转前保持清洁。液压元件在加工和装配过程中必须清洗干净,液压系统在装配后、运转前应彻底进行清洗,最好用系统工作中使用的油液清洗,清洗时油箱除通气孔(加防尘罩)外必须全部密封,密封件不可有飞边、毛刺。更换新油前,油箱必须先清洗一次,系统较脏时,可用煤油清洗,排尽后注人新油。
3.4工作中保持清洁
使液压油在工作中保持清洁。液压油在工作过程中会受烈环境污染,因此应尽量防止工作中空气和水分的侵入。为完全消除水、气和污染物的侵人,采用密封油箱,通气孔上加空气沱清器,防止尘土、磨料和冷却液侵入,经常检查并定期更换份封件和蓄能器中的胶囊。
3.5采用合适的滤油器
这是控制掖压油污染的重要手段。应根据设备的要求.在液压系统中选用不同的过滤方式、不同的情度和不同的结构的滤油器.井要定期检查和清洗滤油器和油箱。
3.6建立液压油实时质量监测体系
关键词:室内空气污染物来源危害污染特征净化技术
中图分类号: Q958 文献标识码: A
1 引言
随着现代化、城市化进程的加快和人民生活水平的提高, 居住环境和工作场所的室内空气质量愈来愈受到人们的普遍关注。据国际空气质量协会调查显示: 室内空气污染程度是室外的2~ 5倍, 有的甚至超过100倍。我国最新的调查表明, 我国每年因室内空气污染造成约13.8万人死亡。国际上一些环保专家已将“室内空气污染”列为继“煤烟型”、“光化学烟雾型”污染之后的第三代空气污染问题。世界卫生组织在2002年世界卫生报告中明确将室内空气污染、高血压及肥胖症等共同列为人类健康的10 大威胁, 室内空气污染已被列为影响公众健康的世界最大危害之一[1] 。室内装修和建筑材料所释放的有害物质是造成室内空气甲醛和TVOC等污染的主要原因, 因此甲醛和TVOC的污染已成为国内外学者普遍关注的热点。近年来,本课题组对重庆市新装修建筑室内空气中甲醛和TVOC浓度进行了调查和现场实测,并对甲醛和TVOC的降解方法进行了研究。本文主要从室内空气污染来源、污染特征、净化技术等方面,对课题组的前期研究进行了综述总结,明确污染存在的现状,以及各净化技术的优劣分析。
2 室内污染物种类、来源及危害[2]
室内空气污染物的种类非常多,按不同的类型可分为不同的种类。总的来说,空气污染物包括固体颗粒,微生物和有害气体。本文主要介绍前期课题组进行测量的对室内空气质量影响较大的相关污染物的来源及危害。
2.1 甲醛
在诸多的室内空气化学性污染物中,甲醛以其来源广、毒性大、污染时间长等特点,已成为主要的室内空气污染物之一。在自然界中,甲醛是甲烷循环中的一种中间产物,背景值非常低。据有关报道显示城市空气中的年平均值大约是在0.005~0.01mg/m3,一般不超过0.003mg/m3。室内甲醛的来源非常广泛,来自室外空气污染的甲醛主要来自工业废气、汽车尾气、光化学烟雾等排放或产生的甲醛,这部分气体扩散进入室内,构成室内甲醛污染的一个来源;来自室内本身的甲醛主要来自建筑材料、装饰物品以及生活用品等化工产品,同时还包括燃料和烟叶的不完全燃烧。
甲醛是一种无色的刺激性气体,在室内空气中扩散会刺激眼、鼻、喉、皮肤等,且对皮肤、眼睛内膜、咽喉的刺激作用特别明显。其经呼吸道吸收进入人体,会引起人头晕、头痛、恶心、呕吐、流泪、喉痛、胸闷、胃纳差、心悸、失眠、记忆力减退、植物神经紊乱等;长期吸入甲醛可能导致胎儿的畸形,畸形,甚至死亡。妊娠综合症、女性月经紊乱、染色体异常,鼻咽癌也都是长期吸入甲醛的后果。接触高浓度的甲醛时,人的神经系统、免疫系统和肝脏等也会受到侵害。
2.2 总挥发性有机物
总挥发性有机物(TVOC),并不是某种特定的化学污染物,它是一个综合指标,系指室温下饱和蒸汽压>70.91Pa 或沸点<260℃的一类有机物,当多种挥发性有机物共存时,对人体健康的影响不容忽视。室内VOCs 不仅受室内污染的影响,还与室内复杂的装饰装修材料、污染源的释放、人们的活动有着密切的关系。其来源主要归纳于以下几个方面:建筑装修材料、家具诸如人造地砖、油漆、涂料、地毯、壁纸等;日常生活用品如化妆品、清洁剂、消毒剂、家用电器、打印机等;吸烟、取暖、烹饪过程中也会产生少量VOCs。
总挥发有机物(TVOC)的危害很明显,当居室中TVOC 浓度超过一定浓度时,短时间内会出现头痛、恶心、呕吐、四肢乏力,严重时抽搐、昏迷、记忆力减退等。TOVC 伤肝脏、肾脏、大脑,引起免疫水平失调,影响中枢神经系统功能。总挥发性有机物会刺激眼睛和呼吸道,使皮肤过敏,头痛、咽痛与乏力,导致变态反应甚至癌症。
3 室内空气污染特征
本课题组前期对重庆新装修建筑室内空气污染问题进行调查并通过现场实测法检测室内空气中甲醛和TVOC浓度,以了解新装修后建筑室内空气甲醛和TVOC浓度水平。
3.1 甲醛
本课题组对重庆市部分新装修住宅、办公室、教室室内空气中的甲醛进行现场检测,检测结果见表1。
表1 甲醛检测结果
按我国现行的《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB50325-2010)[3]中规定住宅等I类建筑室内空气中甲醛浓度不得超过0.08 mg/m3,办公室等II类建筑室内空气中甲醛浓度不得超过0.1mg/m3。由表1可以看出,所测点位大部分甲醛超标,其中办公室超标率62.5%,教室超标率46%,住宅类甲醛超标率最高达76.3%,住宅类超标倍数最高达11.4倍。住宅类超标率最高,超标倍数最大,其次是办公楼,原因是室内装修装饰材料是甲醛的主要来源,又住宅类、办公楼内家具种类相对复杂;住宅中不同类型房间的室内空气中甲醛浓度水平存在差异,卧室类房间甲醛平均浓度是客厅类房间的2.82倍,卧室与客厅相比,存在面积小、封闭性好、通风不好,以及装修情况复杂,地板多采用木地板,木制家具多等特点[4]。因此卧室作为室内主要休息停留场所,严重的甲醛污染已对人体健康构成威胁,应引起大家的关注和重视。
3.2 TVOC
本课题组对重庆市新装修住宅、办公室、教室室内空气中TVOC进行现场检测,检测结果见表2。
表2TVOC检测结果
按我国现行的《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB50325-2010)中规定住宅等I类建筑室内空气中TVOC浓度不得超过0.5 mg/m3,办公室等II类建筑室内空气中TVOC浓度不得超过0.6mg/m3。由表2可以看出所测点位教室类TVOC超标率最高为85%,最大超标倍数为3.85,平均浓度比办公室类平均浓度小为1.67mg/m3,因为教室内有较大数量的桌椅,导致教室TVOC污染的普遍性,部分教室内装饰面板墙现场做漆距离检测时间较短,残留较多污染物;办公室类超标率60.6%,最大超标倍数为23.66倍,由于部分办公室家具种类多、用量较大(皮质沙发、大班椅,会议室内的羊毛地毯等)释放出挥发性有机污染物,而且办公室类TVOC浓度范围比较大,为0.1~14.7mg/m3,可能是由于房间的用途有较大的区别, 室内装修及物品设备有较大的差异, 从而使得室内的污染情况也有很大的差异;住宅类TVOC超标率为35%,平均浓度0.43mg/m3污染最小。
3.3污染衰减分析
针对室内装修所带来的众多危害,本课题组对新装修居室室内空气甲醛的污染状况进行了调查,调查结果显示,其室内空气中甲醛浓度随着装修完成后时间变化而变化,在装修结束后六个月内均表现为先升后降。室内空气中甲醛浓度峰值均出现在装修完成后三个月;而在装修完成六个月后,住宅卧室甲醛平均浓度为0.14mg/m3,书房为0.1 mg/m3,客厅为0.06 mg/m3,办公室空气中甲醛平均浓度为0.06 mg/m3[5]。
田亚芹[5]等人在新装修住宅甲醛污染的研究中对8户新装修居室空气中的甲醛、TVOC的变化规律进行了探讨,并对各个住户所用的装饰材料进行了比较,结果发现居室装修后与装修前甲醛、TVOC浓度有着明显的变化,而且甲醛、TVOC的浓度受到通风状况、季节变化和材料质量好坏的影响,苯系物浓度同时间呈负相关的关系,即时间越长,浓度越小,甲醛在100d 之后对人体还有一定危害,而TVOC在15~60d 时间里可挥发完全。
甲醛在胶粘剂中以脲醛树脂等形式存在,即使过去几十年仍会缓慢地从树脂中游离出来造成长时间的空气污染,而VOCs的使用量虽然很大,但大多使用于物体的表面,在较短的时间内能够较快的挥发释放,所以在短期内浓度可以达到很大,但随着时间的推移,浓度降低较快[6]。
4 室内空气净化技术
针对日趋严重的室内空气污染,科研人员积极投入室内空气污染的防治以及净化研究工作之中,涌现出了大量的室内空气净化技术,室内空气净化技术主要有生物净化技术、物理净化技术和化学净化技术等[7]。
①生物净化技术
目前主要是用植物吸收,或用微生物、酶氧化分解室内有机污染物。本课题组邵茂清等人[4]选用吊兰、芦荟等植物,进行室内空气中甲醛的去除与净化的实验研究,实验结果表明,甲醛初始浓度为0.20~1.10mg/m3 的室内空气,吊兰去除率为92~96%,芦荟去除率为55~91%,可见,吊兰和芦荟对中低浓度的甲醛污染净化能力较好。铁树、、常青藤等植物能适量吸收室内空气中的挥发性气体。生物净化技术对室内污染物有着良好的吸收功能,且净化成本较低,但其处理能力相对较弱,处理周期都较长,应用于污染严重的室内环境中可能导致自身的损伤,因此一般将生物技术辅以其它净化方式,已达到去除污染物的目的。
②物理净化技术
利用物理特性来净化室内空气,如通风换气、吸附、静电作用、红外作用以及电子特性等,对应于这些特性的物理净化方法主要有通风换气法、吸附法、静电除尘法膜、低温等离子体技术等等。吸附方法适合于室内空气中的挥发性有机化合物、氡气等的净化,能够有效清除浓度低的有害物质,净化效率高[7]。自然通风对去除甲醛、TVOC效果明显,尽可能增加室内的通风,尤其是温暖季节。需注意使用低污染的新风,对一般无中央空调的居室则尽可能打开门窗,进入新鲜空气。
③化学净化技术
通过化学反应(聚合、氧化、分解和光催化)将气态有机污染物转化成无毒无害的小分子。近年来兴起的光催化氧化技术在室内空气污染治理领域应用得较为广泛,光催化剂本身无毒、无害,无腐蚀性;光催化反应条件温和,室温在紫外光或可见光照射下即可发生反应;催化反应速度快,生成的产物为二氧化碳、水及无机盐等,二次污染小[8]。鉴于以上优点,纳米光催化术受到了人们的普遍关注,并认为是最具潜力的环境污染控制技术。Lwasa Stevens[9]等研究表明较低浓度的甲醛气体通过纳米TiO2 光催化反应器的降解率可达100%,无紫外光而利用太阳光时,降解率为35%。因此,在居室等建筑物表面涂敷纳米TiO2 光催化薄膜或安放TiO2 光催化净化设备均可有效地降解室内甲醛。另外还可运用空气负离子技术、材料封闭技术等均能不同程度地降低空气中甲醛污染,有利于改善室内空气质量,保护人们身体健康。
④控制污染源[10]
控制污染源是室内空气污染防治对策之一,严格选用高质量的装饰和装修材料,通过改变建筑装潢等各种材料的特性,来改善室内空气质量,用已知无毒的原材料代替有毒的原材料,在装修材料的选择上,应选用环保安全型材料,如不含甲醛的黏胶剂、大芯板、贴面板等,购买复合板, 地板等选用国家允许生产的合格产品, 购买时应注意甲醛、苯等有害物质的含量高低,从而提高装修后的空气质量。
5 结论
本课题前期调查实测结果显示,住宅类甲醛污染最严重,超标率为76.3%,最高超标倍数为11.4倍;其次是办公室超标率为62.5%,最高超标倍数为9.6倍;教室类甲醛污染相对较小,超标率为46%,最高超标倍数为3.25倍。住宅类TVOC污染相对较小,超标率为35%,最高超标倍数为2.92倍;教室超标倍数仅为3.85倍,但污染比较普遍,超标率达85%; 办公室类TVOC污染最严重,超标率为60.6%,最高超标倍数达23.66倍。结果表明,重庆新装修后建筑室内空气中存在甲醛和TVOC污染问题,已严重威胁到人体健康。
针对重庆新装修后建筑室内空气中存在的污染问题以及各净化技术的优缺点,并根据室内污染情况采取不同的治理方法。①室内污染程度较小时,主要采用植物吸收等生物净化方法和通风换气等物理净化方法;②室内污染严重时,需采用光催化等化学净化技术,并辅以生物、物理净化方法;③控制污染源,用无污染或低污染的材料取代高污染材料,采取避免或减少室内空气污染物产生的设计和维护方案,是最理想的室内空气污染控制方法。
本课题仅对室内甲醛、TVOC的污染特征及净化技术进行了研究,而决定室内空气品质的影响因素还有苯系物、PM10、氡、噪声以及相应的室内空气热舒适性因素(室内温度、相对湿度、风速及气压)等,应进一步开展室内苯系物、PM10、氡等影响因素污染特征的研究。
参考文献:
[1] 赵文霞,白志鹏,马玲.石家庄市室内空气中甲醛、苯系物和TVOC的污染特征[J].城市环境与城市生态,2008,21( 6).
[2] 张荣. 共掺杂TiO2/ACF 复合材料吸附-光催化降解室内甲醛的实验研究[D].重庆大学,2011.
[3] (GB50325-2010)《民用建筑工程室内环境污染控制规范》
[4] 劭茂清. 重庆市建筑室内空气中甲醛污染调查及植物净化甲醛的实验研究[D]. 重庆大学硕士研究生学位论文, 2005.
[5] 田亚芹,李新茹,薛俊.新装修住宅甲醛苯系物污染的探讨[J],环境科学与技术,2003,26:109-110.
[6] 张胜军等.室内装修后苯、甲苯、二甲苯和甲醛污染调查[J],中国环境监测,2004,8(4).
[7] 韩燕飞.共掺杂纳米TiO2光催化薄膜降解室内甲醛污染的实验研究[D]. 重庆大学, 2009.
[8] 黄海燕.纳米TiO2/VACF光催化层净化室内室内甲醛污染的实验研究[D]. 重庆大学, 2006.
关键词:空气污染 全局空间自相关 分析
中图分类号:F301 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(b)-0000-00
作者简介:曾礼祥(1988-),男,广东梅州人,硕士研究生,研究方向:金融统计与风险管理。
引言
由于粤港珠三角区域城市的发展和人口的增长,随之出现了很多与环境问题,特别是空气污染问题。由于空气污染问题不仅仅是一个地区的问题,还是一个区域性的问题。治理空气污染问题仅靠某个城市自身的改善是不完全的,还必须关注到区域间的空气流转和影响。空间自相关分析方法能较好的分析空间关系[1],而且运用空间自相关方法对区域空气污染研究尚不多见,特别是对于粤港珠三角区域。
1 数据来源
本文的空气污染指数(API)数据选取自粤港珠三角区域空气监测网2012年监测报告。选择2012年1月―12月的每月的空气污染指数。
2 粤港珠三角区域的空气污染的邻近矩阵
根据粤港珠江三角洲区域空气监控网络子站的空间分布,可得到15个监控网络子站的邻近状况。根据邻近关系原则[2],可得满足邻近性的空间权重矩阵为:
3 空气污染的全局空间自相关分析
利用数据及Matlab软件[3],计算全局Moran’s I及其检验的标准化统计量Z(I),结果如表3.1所示。
表3.1 2012年粤港珠三角区域空气污染指数的全局Moran’s I及其检验
月份
Moran’s I
Z(I)
2012年1月
-0.1733
-0.3712
2012年2月
0.2500
1.1714
2012年3月
0.2605
1.2096
2012年4月
-0.0170
0.1983
2012年5月
-0.0100
0.2249
2012年6月
-0.1503
-0.2874
2012年7月
0.1019
0.6316
2012年8月
-0.0503
0.0770
2012年9月
-0.0081
0.2308
2012年10月
0.0148
0.3139
2012年11月
-0.1305
-0.2153
2012年12月
0.0025
0.2694
从表3.1可以看出,在2012年1月、4月、5月、6月、8月、9月、11月中,粤港珠三角区域空气污染指数的全局Moran’s I为负值,即存在负空间自相关。这说明空气污染在空间分布上出现差异,其特征是:空气污染较高的区域相对地趋于和较低的空气污染区域相邻,或是较低的空气污染区域相对地趋于和空气污染较高的区域相邻。不过从Z(I)检验统计量的结果来看这种空间格局不显著。而在2012年2月、3月、7月、10月、12月中,空气污染指数的全局Moran’s I为正值,即这五个月空气污染在空间上呈现出相似值之间的聚集现象,其特征为:较高空气污染的区域,其周围区域空气污染也比较高,或是较低空气污染的区域,相邻区域的空气污染也比较低。但对全局Moran’s I检验的结果并不显著。
4 结论
本文从2012年1月―12月粤港珠三角区域15个空气污染监测网络子站监测数据出发,根据空气污染数据,应用空间统计分析方法,客观上证明了在研究时段内,空气污染在粤港珠三角区域的空间分布呈现随机分布。
参考文献
[1] Haining R. Spatial Data Analysis: Theory and Practice [M]. Cambridge: Cambridge University Press, 2003.
关键词:室内环境、空气污染、污染物、防治
近年来,随着社会经济的高速发展,人民生活水平的提高,人们对办公和居室的环境越来越崇尚舒适化和高档化,室内装饰装修成为一种新时尚,但是有些建筑材料、装修材料的有害物质含量没有得到有效控制,致使多种化学物质进入室内环境,造成室内空气质量恶化,导致各种“现代病”的出现,严重影响了人民群众的身心健康,室内空气污染问题应该引起了我们的高度重视,以下对室内空气污染对人体健康的影响进行分析,并提出了防治对策。
1、室内空气污染物的来源
室内空气污染的类型有:物理性污染、化学性污染和生物性污染。室内空气污染物主要来源有七个方面。
1.1室内装修材料
室内装修的主要材料是胶合板、刨花板等人造板材,生产这些板材所用的胶黏剂中含有甲醛,部分残留的甲醛会逐渐释放出来,成为室内空气的主要污染物。同时,在装修过程中使用的油漆、涂料及其添加剂和稀释剂、胶黏剂、防水剂、溶剂等,都含有苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机物。经监测在装修过程中及装修后1月内甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨等污染物均有超《室内空气质量标准》(GB18883-2002)的现象。
1.2室内家具及办公用品
室内家具释放的游离甲醛,主要来源的于人造板的胶黏剂。在家具制造过程中使用的胶、漆、涂料含有大量的苯、甲苯、二甲苯,会在室内缓慢释放。家具涂装时所用的添加剂和增白剂大部分都含有氨水,氨会释放到空气中。计算机、复印机、打印机等现代化的办公设施也会释放污染物质。
1.3人类活动
烹调产生的污染物主要有油烟和燃烧烟气两类。在烹调过程中,由于热分解作用产生大量有害物质,目前已经测定出的物质包括醛、酮、烃、芳香族化合物等共计220多种。城镇居民以煤、液化石油气或天然气作燃料,这些燃料在燃烧过程中会产生CO、NOx、CO
2、丙烯醛、SO2和未完全燃烧的烃类,以及悬浮颗粒物。
在室内吸烟,会造成严重的室内空气污染,香烟烟雾的成分极其复杂,目前已经检测出3800多种物质。它们在空气中以气态、气溶胶态存在,气溶胶态物质的主要成分是焦油及烟碱(尼古丁),每支香烟右产生0.6~3.6mg尼古丁,焦油中含有大量的致癌物质。
1.4人体自身的新陈代谢
人体自身通过呼吸道、皮肤、汗腺、大小便向外界排出大量空气污染物。此外,人体感染的各种致病微生物,如流感病毒、SARS病毒、结核杆菌、链环菌等也会通过咳嗽、打喷嚏等喷出。
1.5生物性污染源
室内空气生物性污染因子的来源具有多样性,主要来源于患有呼吸道疾病的病人、动物等。此外,环境生物污染源也包括床褥、地毯中孳生的尘螨,厨房的餐具以及卫生间的浴缸、面盆和便具等都是细菌和真菌的孳生地。
1.6室外来源
主要包括通过门窗、墙缝等开口进入的室外污染物和人为因素从室外带至室内的室外污染物。
2、室内空气污染对人体健康的影响
随着建筑装修热的兴起和室内密闭程度的提高,使得室内空气污染物的浓度增加,检测表明,室内甲醛、苯系物、氨气、氡等污染物的浓度远远高于室外,由此引起的“病态建筑综合症”的患者越来越多,室内空气污染已成为影响人体健康的重要因素。
2.1可吸人颗粒物(PMlo)
粒径大于10μm的颗粒物大部分被阻挡在上呼吸道(鼻腔和咽喉部),而粒径小于10μm的可吸入颗粒物能穿过咽喉部进入下呼吸道,特别是粒径小于2.5m的细颗粒物能沉积在肺泡内,对人体健康危害更大。颗粒物的化学组成非常复杂,同时细颗粒物富集了空气中的有毒金属、酸性氧化物、有机污染物,并载有细菌、病毒等,进人人体,危害人体健康和安全。对人体健康的危害包括:对呼吸道的毒害作用,损害下呼吸道和肺泡的功能,影响机体的免疫功能;吸附有害气体产生协同毒害作用,吸收太阳辐射产生致突变性和致癌性等。
2.2CO2
CO2在正常空气中的含量约为0.03%~0.04%。当室内空气与室外空气交换良好时,室内空气中CO2的浓度通常不会达到人的主观感觉不适的状态。但是,当室内CO2浓度大于1.5%时,会引起呼吸困难和呼吸频率加快、改变血液pH值、减弱人体的活动能力等。当浓度大于3%时,会引起头痛、眩晕和恶心,当浓度大于6%~8%时,可导致昏迷和死亡。CO2作为居室中常见的污染物,当浓度达0.07%时,少数敏感的人就会感觉到不良气味,并产生不适感。CO2浓度的高低可以用来表示室内空气清洁程度,以及通风换气是否良好,居室内CO2浓度应保持在0.07%以下,最高不应超过0.1%。
2.3CO
室内CO主要来源于吸烟、含碳燃料的不完全燃烧等。当不存在室内源时,室内CO的含量与室外持平,维持在3~10ml/m3。由于CO不能透过皮肤,因此,它对人体健康的影响主要通过呼吸系统来实现。CO能与血红蛋白结合形成羟基血红蛋白(COHb),但是CO与血红蛋白的结合能力远远大于O2的结合能力,是O2的200倍,当O2与CO同时存在时,血红蛋白优先与CO结合,制约了O2在血液中的传播。CO可对心脏、肺和神经系统产生有害影响,当COHb的浓度为10%时,主要引起心血管疾病,导致中枢神经紊乱;当浓度为2.5%时,可加重胸痛病人的症状。
2.4甲醛
室内甲醛主要来自装修材料及家具、吸烟、燃料燃烧和烹饪。它的释放速率除与家用物品所含的甲醛量有关外,还与气温、气湿、风速有关。气温越高,甲醛释放越快;反之亦然。甲醛的水溶性很强,如果室内湿度大,则甲醛易溶于水雾中,滞留室内;如果室内湿度小,空气比较干燥,则容易向室外排放。
甲醛对皮肤和黏膜有强烈刺激作用,能引起视力和视网膜的选择性损害,当浓度为1mg/m3时,可被人嗅到。在室内装修和家具黏合过程中大量使用以甲醛为主要材料的脲醛树脂(UF),甲醛在室内大量挥发,甲醛含量高于不用脲醛树脂进行装修的几倍到几十倍。由此引起疾病的主要症状是呼吸道强烈刺激、咽喉烧灼痛、呼吸困难、眼睛刺激、咳嗽、发冷等,有的人出现过敏性皮疹和神经失调等症状。长期低剂量接触甲醛,可降低机体免疫水平,引起神经衰弱,出现嗜睡、记忆力减退等症状,严重者可出现精神抑郁症。呼吸道长期受到刺激后,可引起肺功能下降。
2.5氨
氨对健康影响主要表现为上呼吸道刺激和腐蚀作用,严重中毒时可出现喉头水肿、声门狭窄、窒息、肺水肿。氨气浓度达3500rug/m3以上时,可立即致人死亡。轻度中毒时,会出现鼻炎、咽炎、气管炎、咽喉痛、咳嗽、咯血、胸闷、胸骨后疼痛等,还能刺激眼结膜水肿、角膜溃疡、虹膜炎、晶状体浑浊,甚至角膜穿孔。
2.6氡
氡在衰变过程中放出α、β、γ粒子后衰变为各种氡子体,氡及其子体均为放射性粒子,其产生的辐射剂量占天然辐射源的54%,主要来源于室内地基土壤中和建筑装修材料,装修材料中析出的氡是对人体造成辐射危害的主要来源。若氡衰变过程中释放的α粒子通过呼吸进入人体,则会破坏细胞组织的DNA,从而诱发癌症。
2.7生物性污染物
生物性污染物是室内三大类污染物之一。室内的生物性污染对人体健康的影响,已有几百年的研究历史。例如,我们知道的肺炎、结核、麻疹、流行性感冒、SARS病毒等呼吸道传染病都是由生物性病原体引起的,此类呼吸道传染病与室内空气不新鲜有很大关系。
3、室内空气污染防治对策
3.1避免或减少室内污染源
用无污染或低污染的材料取代高污染材料,避免或减少室内空气污染物产生的设计和维护方案,是最理想的室内空气污染控制方法。使用原木木材、软木胶合板和装饰板,而不用刨花板、硬木胶合板、中强度纤维板等,可减少室内甲醛散发量。采取集中供热,电取暖和做饭,配备性能可*的通风系统,可避免燃烧烟气进入室内空气环境。尽量不要在室内吸烟,减少被动吸烟。正确选址或使用透气性差的建筑材料,可避免或减少氡进入室内。正确选择涂料及家具,例如,用水基漆替代油基漆,可以避免或减少挥发性有机化合物进入室内。
3.2正确处理室内污染源
对于已经存在的室内空气污染源,应采用撤出室内、封闭或隔离等措施,防止散发的污染物进入室内环境。对于新的刨花板和硬木胶合板之类散发大量甲醛的木制品,可在其表面覆盖甲醛吸收剂。
3.3使用治理室内空气污染的空气净化设施
根据居室、厨房、卫生间的不同污染物选用具有不同功能的空气净化装置,如空气净化器、排油烟机、臭氧消毒器等。
关键词:城市空气质量;监测方法;防治措施
中图分类号:X831 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)20-0079-02
引言
空气污染是空气质量中的常见现象,空气污染从古代就有,只是以前空气污染的程度小,人们的生活水平低,自然不会引起人们的重视,现代社会中空气污染已经成为各大城市的“通病”,我国正处在城市化发展的关键时期,不能放任空气污染,走国外城市“先发展,再治理”的老路,因此必提高治理空气污染的意识,完善城市空气污染监测方法,采用合理的解决措施,改善城市居民的生活环境,笔者就这些方面在下出具体的探析。
1 我国城市空气质量的现状和特点
1.1 我国空气质量的现状
根据近期城市环境空气污染监测报告现实,现阶段城市空气污染总体变化不大,局部地区还有改善的趋势,但是城市空气污染仍具有一定规模,国家政府对城市空气污染做出了改善措施,取得了一定的效果,但是近几年城市汽车尾气排放、工业废气等因素,使得城市空气质量恶化,因此我国城市空气质量标准中做出了明确地规定,空气中的二氧化硫、悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、铅、氟化物等十种污物的浓度不能超过规定限制。从全国范围来看,城市空气污染物最主要的还是可吸入颗粒物和悬浮颗粒物,部分城市二氧化硫浓度较高,酸雨范围和规模总体保持稳定,大约为国土面积的百分之三十五左右。
1.2 我国城市空气污染的主要特点
随着我国改革开放不断深入,我国经济正在经历飞速发展的时期,城市化占有率逐年增加,但是部分人没有长远的发展眼光,为了追求眼前的利益,以牺牲环境为代价发展经济,造成了城市空气污染,从经济发展规模来看,我国也是一个发展中国家,缺乏城市空气质量的意识,在空气治理过程中技术水平也整体落后于发达国家,总体形势不容乐观,具体来说主要包括以下几个方面:(1)城市绿化面积少。城市人口众多,各种建设用地都很紧张,在有限的土地资源下,城市绿化就是在“夹缝中求生存”,人均绿化面积很少,绿化植物的作用就是进行化光合作用,吸收空气中的有毒气体,但是有限的城市绿化不能满足城市空气污染的净化,所以城市中单位空气面积的污染物占空气的浓度极大,对人体健康造成很大的伤害。(2)城市规划不合理,缺乏整体意识。在我国城市化过程中管理者缺乏整体意识,大城市的发展就是“摊饼”式的对外扩张,新兴城市没有整体合理的布局,粗放式管理模式造成了资源的浪费,空气中的污染物浓度普遍超标,成为城市经济进一步发展的瓶颈。另外根据最终的环境监测报告显示,部分地区空气恶化的趋势有所改善,可吸入颗粒物、悬浮颗粒物、二氧化硫、氟化物的浓度降低,达到国家空气质量标准的二级标准的城市,占调查总数的百分之六十五左右,达到国家空气质量标准的三级标准的城市数量,占调查总数的百分之三十五左右,该数据是根据全国三百五十个城市的空气质量报告总结出的,具有权威性。
2 城市空气质量监测方法
现阶段城市空气质量监测主要包括简单评价和综合评价,其中简单评价分为单因素和单指标,综合评价主要因素是多因素和多指标,在对城市空气质量监测过程中,可以采用新式监测方法或者完善已有的监测方法,主要目的还是真实可靠地监测空气质量。
2.1 指数法
指数法主要内容是在城市空气质量监测时,根据在现实生活中采集的空气质量数据和空气质量标准值进行比较,通过对比法得出空气质量是否符合标准的方法,指数法主要包括单因子指数法和综合指数法。(1)单因子指数法。顾名思义,单因子指数法就是采用对照比较法和概率统计法进行比较,对单个污染物在空气中的浓度进行分析,该方法的优势简单明了,可以快速了解污染物对空气的污染程度,但是缺点就是不能整体分析污染物之间的相关性。(2)综合指数法。综合指数法以采集的空气质量数据为基础,通过公式运算得出的空气污染程度的指数,该方法还可以细分为环境空气污染指数法和综合污染指数法,分别表现为两个方面:环境空气污染指数仅仅依据的是采集数据的最大值,不注重其他方面的作用,通常情况下作用于空气质量日报的数据指标评价中;综合污染指数法的优势可以准确表现出各个污染物之间的比例,可以体现出空气污染的主要来源和次要来源,该方法目前主要应用于空气质量报告中的各污染物在总体里的比例变化情况。
2.2 复杂数学模型评价法
(1)模糊综合评价法。模糊综合评价法主要考虑的是各部分的关联性,在评价过程中做到了定向、定量的针对性,模糊综合评价的结果不仅可以反应时间、空间等因子的相关性,可以清晰明了地观察不同因子的关系,但是该评价法也有一定的劣势,在采用线性加权模型的情况下,污染因子权重较少,然而污染因素较多的时候,评估结果会失去真实性,部分真正的有用信息不会得到重视,对城市空气质量的监测造成误差。(2)灰色系统法。灰色系统法主要作用是利用推理知识进行的空气质量的推演,主要内容是通过已知的部分信息、数据,运用灰色系统法的推演知识,对系统中的行为和规律详尽的描绘出来,但是灰色系统法推论出的现象不是绝对的,有时会因为一些不可抗拒的因素造成判断出的现象与真实情况有一些误差,这并不妨碍灰色系统法成为目前较好的城市空气监测方法之一,该方法的实践操作方法分为灰色聚类法和灰色关联法,完成对城市空气质量状况监测的任务。(3)物元分析法。物元分析法相当于一个运算模型,在进行城市空气质量状况监测过程中将物元分析法中的评价标准、指标、特征作为物元,统一进行分析管理,运算出的节域、权重建立健全评估模型,就可以得出想要的结论,物元分析法关联度的最大值对应级别应该为评价级别。
2.3 城市空气质量状况监测方法的注意问题
城市经济不断发展的过程中,城市建设规模、城市功能区布局、产业结构分布都在不断发展的情况下,在对城市空气质量监测点进行调整,达到最优的局面,因此要注意以下几个问题。(1)选择空气质量监测点位时,要注意城市的可持续发展,统筹安排各方面的均衡发展,又要注重监测点周边环境的稳定性,保障空气质量监测数据的真实可靠,才能评估正确的结果。(2)对于污染区域的监测点安排,要摒弃错误思想,主要包括城区边界地带污染较小的意识,保证监测点符合空气质量监测中的合理,准确。(3)要根据城市人口和工业分布合理安置空气质量监测点,具体操作如下:在人口密集的地区适当的增加监测点,可以更好的得出人们生活活动对空气的污染程度。在工业密集分布的地区,在工业区周边和中心地带增设空气质量监测点,以便更好地做出工业活动对空气污染的评估报告。
3 城市空气污染的防治措施
3.1 加强城市空气质量的监测,从源头开始控制污染源
运用各种空气污染监测方法,全天候监测城市空气的质量,保证对整个城市的空气掌控,一旦某些区域发生空气污染的现象,城市空气监测部门一定要做到及时曝光,让社会的舆论道德压力和政府有关部门的干预将空气污染源扼杀在萌芽中,并且还可以唤醒城市居民的环境保护意识,用整个社会的力量去保护空气质量安全。
3.2 加强防治汽车尾气排放对空气的污染
人们的生活水平越来越高,城市汽车保有量基本饱和,大量的汽车不仅使城市交通变得拥挤,汽车尾气还造成了空气污染,因此政府相关部门严格按照机动车环保制度,采用限制行车区域、时间等方式,减少汽车尾气对空气的污染。还可以大力扶持公共交通、新能源汽车以及共享自行车等一系列手段,根本目的就是减少汽车尾气对城市空气的污染。
3.3 加强防治工业对空气的污染
政府要制定有关工业排放废气的准则,使工业废气的排放能被自然环境净化,对于重度污染工业可以搬迁到远离城市的区域,对于城区工业的废气排放,一定要严格监测,发现企业违规排放要严肃处理,不能给企业留下侥幸心理,并且还要鼓励企业发展新型废气处理设备,尽量杜绝工业对城市空气污染的现象。
3.4 加强城市绿化规划
绿色植物是天然的空气调节器,是净化城市空气的最主要手段,因此城市规划时要有长远的发展眼光,预留出足够的绿化地区,并且合理规划绿化地区的分布,实现绿化的功能最大化。
4 结束语
城市空气污染问题日益成为制约城市进一步发展的难题,因此监测城市空气质量不仅解决了城市居民关注的民生问题,而且可以使城市走上可持续发展的道路,全社会应该有长远的发展眼光,也要给子孙后代留下一片干净的蓝天,本文就城市空气质量监测方法和防治措施进行了具体探析,具有一定的参考价值。
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[2]洪千淇,刘萌萌,王尧.浅谈室内空气污染的危害及其防治措施[J].科技创新与应用,2016(12):162.
[3]侯洪刚.室内空气污染对人类健康的影响及防治措施[J].环境与发展,2014(03):151-152.
室内空气污染的类型有:物理性污染、化学性污染和生物性污染。室内空气污染物主要来源有七个方面。
1.1室内装修材料
室内装修的主要材料是胶合板、刨花板等人造板材,生产这些板材所用的胶黏剂中含有甲醛,部分残留的甲醛会逐渐释放出来,成为室内空气的主要污染物。同时,在装修过程中使用的油漆、涂料及其添加剂和稀释剂、胶黏剂、防水剂、溶剂等,都含有苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机物。经监测在装修过程中及装修后1月内甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨等污染物均有超《室内空气质量标准》(GB18883-2002)的现象。
1.2室内家具及办公用品
室内家具释放的游离甲醛,主要来源的于人造板的胶黏剂。在家具制造过程中使用的胶、漆、涂料含有大量的苯、甲苯、二甲苯,会在室内缓慢释放。家具涂装时所用的添加剂和增白剂大部分都含有氨水,氨会释放到空气中。计算机、复印机、打印机等现代化的办公设施也会释放污染物质。
1.3人类活动
烹调产生的污染物主要有油烟和燃烧烟气两类。在烹调过程中,由于热分解作用产生大量有害物质,目前已经测定出的物质包括醛、酮、烃、芳香族化合物等共计220多种。城镇居民以煤、液化石油气或天然气作燃料,这些燃料在燃烧过程中会产生CO、NOx、CO2、丙烯醛、SO2和未完全燃烧的烃类,以及悬浮颗粒物。
在室内吸烟,会造成严重的室内空气污染,香烟烟雾的成分极其复杂,目前已经检测出3800多种物质。它们在空气中以气态、气溶胶态存在,气溶胶态物质的主要成分是焦油及烟碱(尼古丁),每支香烟右产生0.6~3.6mg尼古丁,焦油中含有大量的致癌物质。
1.4人体自身的新陈代谢
人体自身通过呼吸道、皮肤、汗腺、大小便向外界排出大量空气污染物。此外,人体感染的各种致病微生物,如流感病毒、SARS病毒、结核杆菌、链环菌等也会通过咳嗽、打喷嚏等喷出。
1.5生物性污染源
室内空气生物性污染因子的来源具有多样性,主要来源于患有呼吸道疾病的病人、动物等。此外,环境生物污染源也包括床褥、地毯中孳生的尘螨,厨房的餐具以及卫生间的浴缸、面盆和便具等都是细菌和真菌的孳生地。
1.6室外来源
主要包括通过门窗、墙缝等开口进入的室外污染物和人为因素从室外带至室内的室外污染物。
2、室内空气污染对人体健康的影响
随着建筑装修热的兴起和室内密闭程度的提高,使得室内空气污染物的浓度增加,检测表明,室内甲醛、苯系物、氨气、氡等污染物的浓度远远高于室外,由此引起的“病态建筑综合症”的患者越来越多,室内空气污染已成为影响人体健康的重要因素。
2.1可吸人颗粒物(PMlo)
粒径大于10μm的颗粒物大部分被阻挡在上呼吸道(鼻腔和咽喉部),而粒径小于10μm的可吸入颗粒物能穿过咽喉部进入下呼吸道,特别是粒径小于2.5m的细颗粒物能沉积在肺泡内,对人体健康危害更大。颗粒物的化学组成非常复杂,同时细颗粒物富集了空气中的有毒金属、酸性氧化物、有机污染物,并载有细菌、病毒等,进人人体,危害人体健康和安全。对人体健康的危害包括:对呼吸道的毒害作用,损害下呼吸道和肺泡的功能,影响机体的免疫功能;吸附有害气体产生协同毒害作用,吸收太阳辐射产生致突变性和致癌性等。
2.2CO2
CO2在正常空气中的含量约为0.03%~0.04%。当室内空气与室外空气交换良好时,室内空气中CO2的浓度通常不会达到人的主观感觉不适的状态。但是,当室内CO2浓度大于1.5%时,会引起呼吸困难和呼吸频率加快、改变血液pH值、减弱人体的活动能力等。当浓度大于3%时,会引起头痛、眩晕和恶心,当浓度大于6%~8%时,可导致昏迷和死亡。CO2作为居室中常见的污染物,当浓度达0.07%时,少数敏感的人就会感觉到不良气味,并产生不适感。CO2浓度的高低可以用来表示室内空气清洁程度,以及通风换气是否良好,居室内CO2浓度应保持在0.07%以下,最高不应超过0.1%。
2.3CO
室内CO主要来源于吸烟、含碳燃料的不完全燃烧等。当不存在室内源时,室内CO的含量与室外持平,维持在3~10ml/m3。由于CO不能透过皮肤,因此,它对人体健康的影响主要通过呼吸系统来实现。CO能与血红蛋白结合形成羟基血红蛋白(COHb),但是CO与血红蛋白的结合能力远远大于O2的结合能力,是O2的200倍,当O2与CO同时存在时,血红蛋白优先与CO结合,制约了O2在血液中的传播。CO可对心脏、肺和神经系统产生有害影响,当COHb的浓度为10%时,主要引起心血管疾病,导致中枢神经紊乱;当浓度为2.5%时,可加重胸痛病人的症状。
2.4甲醛
室内甲醛主要来自装修材料及家具、吸烟、燃料燃烧和烹饪。它的释放速率除与家用物品所含的甲醛量有关外,还与气温、气湿、风速有关。气温越高,甲醛释放越快;反之亦然。甲醛的水溶性很强,如果室内湿度大,则甲醛易溶于水雾中,滞留室内;如果室内湿度小,空气比较干燥,则容易向室外排放。
甲醛对皮肤和黏膜有强烈刺激作用,能引起视力和视网膜的选择性损害,当浓度为1mg/m3时,可被人嗅到。在室内装修和家具黏合过程中大量使用以甲醛为主要材料的脲醛树脂(UF),甲醛在室内大量挥发,甲醛含量高于不用脲醛树脂进行装修的几倍到几十倍。由此引起疾病的主要症状是呼吸道强烈刺激、咽喉烧灼痛、呼吸困难、眼睛刺激、咳嗽、发冷等,有的人出现过敏性皮疹和神经失调等症状。长期低剂量接触甲醛,可降低机体免疫水平,引起神经衰弱,出现嗜睡、记忆力减退等症状,严重者可出现精神抑郁症。呼吸道长期受到刺激后,可引起肺功能下降。
2.5氨
氨对健康影响主要表现为上呼吸道刺激和腐蚀作用,严重中毒时可出现喉头水肿、声门狭窄、窒息、肺水肿。氨气浓度达3500rug/m3以上时,可立即致人死亡。轻度中毒时,会出现鼻炎、咽炎、气管炎、咽喉痛、咳嗽、咯血、胸闷、胸骨后疼痛等,还能刺激眼结膜水肿、角膜溃疡、虹膜炎、晶状体浑浊,甚至角膜穿孔。
2.6氡
氡在衰变过程中放出α、β、γ粒子后衰变为各种氡子体,氡及其子体均为放射性粒子,其产生的辐射剂量占天然辐射源的54%,主要来源于室内地基土壤中和建筑装修材料,装修材料中析出的氡是对人体造成辐射危害的主要来源。若氡衰变过程中释放的α粒子通过呼吸进入人体,则会破坏细胞组织的DNA,从而诱发癌症。
2.7生物性污染物
生物性污染物是室内三大类污染物之一。室内的生物性污染对人体健康的影响,已有几百年的研究历史。例如,我们知道的肺炎、结核、麻疹、流行性感冒、SARS病毒等呼吸道传染病都是由生物性病原体引起的,此类呼吸道传染病与室内空气不新鲜有很大关系。
3、室内空气污染防治对策
3.1避免或减少室内污染源
用无污染或低污染的材料取代高污染材料,避免或减少室内空气污染物产生的设计和维护方案,是最理想的室内空气污染控制方法。使用原木木材、软木胶合板和装饰板,而不用刨花板、硬木胶合板、中强度纤维板等,可减少室内甲醛散发量。采取集中供热,电取暖和做饭,配备性能可*的通风系统,可避免燃烧烟气进入室内空气环境。尽量不要在室内吸烟,减少被动吸烟。正确选址或使用透气性差的建筑材料,可避免或减少氡进入室内。正确选择涂料及家具,例如,用水基漆替代油基漆,可以避免或减少挥发性有机化合物进入室内。
3.2正确处理室内污染源
对于已经存在的室内空气污染源,应采用撤出室内、封闭或隔离等措施,防止散发的污染物进入室内环境。对于新的刨花板和硬木胶合板之类散发大量甲醛的木制品,可在其表面覆盖甲醛吸收剂。
3.3使用治理室内空气污染的空气净化设施
根据居室、厨房、卫生间的不同污染物选用具有不同功能的空气净化装置,如空气净化器、排油烟机、臭氧消毒器等。
3.4推广绿色建材,逐步实现绿色建筑
推广使用对人体和周边环境无害的健康型、环保型、安全型绿色建筑材料。积极营造绿色建筑是逐步实现既能提供舒适而且安全的室内环境,同时具有与自然环境相和谐的良好的建筑外部环境,达到建筑与环境的自然融和。
关键词:室内空气 污染 防治对策
随着我国经济的快速发展和工业化、城市化水平的提高,人们的生活方式正发生着急剧变化。现代人平均有90%的时间生活和工作在室内,其中65%在家里。专家认为,继“煤烟型”“光化学烟雾型”污染后,现代人正进入以“室内空气污染”为标志的第三污染时期。室内空气污染已成为人们关注的热点。EPA(美国环保署)已将室内空气污染归为危害公共健康的5大环境因素之一。
世界卫生组织的统计表明,全球近一半的人处于室内空气污染中,室内环境已经引起35.7%的呼吸道疾病,22%的慢性肺病和15%的气管炎、支气管炎和肺癌。有关部门在1994年的一次调查中发现,我国城市室内空气的污染程度比室外严重,有的超过室外56倍。在2002年召开的首届全国室内空气质量与健康学术研讨会上,公布了一个惊人的数字,目前,我国每年由于室内空气污染引起的死亡人数已达11.1万人。严重的室内环境污染在给人们健康造成损失的同时,也造成了巨大的经济损失,仅1995年我国因室内环境污染所导致的经济损失就高达107亿美元。
1、室内空气质量及我国相关标准
室内空气质量的概念,20世纪70年代后期在一些西方国家出现。当时出于节约能源的考虑,建筑物的气密性大大提高,由此带来室内通风不足,致使室内空气污染事件频频发生。一项分析报告显示,美国在120万商业建筑物中有2500万工作人员患“致病建筑综合征”。美国一个历时5年的专题调查发现,许多民用和商用建筑,室内的空气污染程度是室外的2至5倍,有的甚至超过100倍。日本约有30%的住宅因为使用有害的化学物质而引发“新居综合征”。在英国、西班牙、澳大利亚、美国以及其他工业发达国家都曾暴发因室内空气污染引起的军团病,并导致大量人员死亡。
根据国际卫生组织估计,在新建和改建的建筑物中,约有30%是致病建筑。20世纪90年代,欧美发达国家开始对室内环境质量制定相应标准。
在我国,2001年国家质量监督检验检疫局、建设部颁布了《民用建筑工程室内环境污染控制规范》,提出了对氨、游离甲醛、苯、总挥发性有机污染物指标浓度的限制。2002年,国家质量监督检验检疫局、卫生部和国家环保局联合制定并我国第一部《室内空气质量标准》,2003年3月1日实施。标准引入了室内空气质量概念,明确提出“室内空气应无毒、无害、无异常臭味”的要求。规定控制的化学性污染物质不仅包括甲醛、苯、氨等污染物质,还有可吸入颗粒物、二氧化碳、二氧化硫等13项化学性污染物质,《标准》的出台为室内空气检测提供了统一的、规范的依据。
2、室内空气污染的污染来源
2.1烹调和取暖的生活炉灶。
大量的研究表明,厨房炉灶炊事时释放出的油烟是室内空气污染的一大重要来源,其成分极其复杂,目前已经分析出的3800多种物质,它们在空气中以气态、气溶胶态存在。其中气态物质占90%,主要包括颗粒物[包括 B (a)P等致癌物]、CO、SO2、甲醛等物质。
2.2人类自身活动
2.2.1室内吸烟及二手烟
二手烟是香烟和雪茄或其他烟草产品燃烧时飘散出来或吸烟者抽烟时呼出的一种粒子或蒸气形式的烟雾,二手烟的主要成分包括粒子物质、尼古丁、甲醛、一氧化碳及4000种其他物质。每百只香烟烟雾中苯并芘的含量约为0.2-12.2微克,是室内空气中苯并芘的主要来源。
2.2.2人体污染源
人体自身的新陈代谢及各种生活废弃物的挥发成分也是造成室内空气污染的一个原因。人在室内活动,除人体本身通过呼吸道、皮肤、汗腺可排出大量污染物,如二氧化碳、氨和气味等,其它日常活动,杀虫剂、清洁剂的使用等也会造成空气污染。另外人在室内活动,会增加室内温度,促使细菌、病毒等微生物的大量繁殖。据统计,人在室内活动、呼吸、出汗等散发出的固态和气态污染物可占室内总污染物的13%。
2.3建筑及装饰材料
室内装饰及家具的污染是目前造成空气污染的主要方面。油漆、胶合板、刨沫填料、内墙涂料、塑料贴面等材料中均含有甲醛、荼、甲荼、乙醇、氯仿、挥发性有机物(VOCs)等有机蒸汽,且以上物质大多都具有相当的致癌性。建筑物自身的污染主要有两种,一种是建筑施工中加入了化学物质,(北方冬季施工加入的防冻剂,渗出有毒气体氨),另一种是由地下土壤和建筑物中石林地砖、瓷砖中的放射性物质形成的氡,它是一种无色无味的天然放射性的气体,对人体的危害极大.
2.4室外污染物
室外污染物主要来源于燃料的燃烧、生产、交通运输等,主要污染物有:微生物、粉尘、氮氧化物、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、可吸入颗粒物、Pb等,另外还分部分植物的花粉。这些污染物都会借助于室内通风换气和渗透而进入室内。
2.5其它污染源
造成室内环境污染的污染源还有各种电器产生的电磁辐射,家庭中饲养的宠物,家养的花草和“建筑物综合症”等。
3、绿色室内环境
根据绿色消费的含义,绿色室内环境主要是指无污染、无公害、可持续、有助于消费者身体健康的室内环境,或者说是在室内环境的建筑、设计和装饰中,不仅要满足消费者的生存和审美需求,还要满足消费者的安全、健康需求。
4、室内空气污染主要污染物及其危害
在上述室内空气污染源中,含有挥发性有机化合物的达300多种,其中最主要、最常见、危害最大的4种污染物质是甲醛、VOCs、氨、氡,被称为四大隐形杀手。
4.1室内环境中甲醛的危害
甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、免疫功能异常等方面。当室内空气中甲醛含量为0.1mg/m3时就有异味和不适感;0.5mg/m3时可刺激眼睛引起流泪;0.6mg/m3时引起咽喉不适或疼痛;浓度再高可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿。当空气中达到30mg/m3时可当即导致死亡。长期低浓度接触甲醛气体,可出现头痛、头晕、乏力、两侧不对称感觉障碍和排汗过剩以及视力障碍,且能抑制汗腺分泌,导致皮肤干燥皲裂;浓度较高时,对粘膜、上呼吸道、眼睛和皮肤具有强烈刺激性,对神经系统、免疫系统、肝脏等产生毒害。
4.2室内环境中挥发性有机污染物(VOCs)的危害
VOCs对人体的污染基本可分为三种主要类型:气体和其它感觉效应(如刺激作用)、粘膜刺激和其它系统毒性导致的病变、基因毒性和致癌性。由研究表明暴露在高浓度挥发性有机污染物的工作环境中可导致人体的中枢神经系统、肝、肾和血液中毒,个别过敏者即使在低浓度下也会有严重反应。
4.3室内环境中氨的危害
按毒理学分类,氨属于低毒类化合物。氨是无色气体,当环境空气中氨达到一定浓度时,才有强烈的刺激气味。人对氨的嗅阈值为0.5~1.0mg/m3。氨是一种碱性物质,进入人体后可以吸收组织中的水分,溶解度高,对人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用,减弱人体对疾病的抵抗力。氨进入肺泡后易和血红蛋白结合破坏运氧功能。浓度过高时除腐蚀作用外,还可通过三叉神经末梢的反射作用而引起心脏停搏和呼吸停止。短期内吸入大量的氨可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、头晕、恶心等症状,严重者会出现肺水肿或呼吸窘迫综合症,同时发生呼吸道刺激症状。
4.4室内环境中氡的危害
氡是一种放射性惰性气体。没有颜色也没有任何气味,由镭衰变而产生,是自然界惟一的天然放射性惰性气体,比重是空气的7.5倍。由于无色无味,所以它对人体的伤害也是不知不觉。氡对人体的危害主要有,一是导致肺癌,主要通过被呼吸系统截留的氡子体在肺部不断累积完成,其诱发肺癌的潜伏期大多都在15年以上,是引起肺癌的第二大因素,世界卫生组织把它列为18种主要的环境致癌物质之一。二是导致白血病。三是使人丧失生育能力,主要通过杀死完成。另外,氡可以通过人体脂肪影响人的神经系统,使人精神不振,昏昏欲睡。
5、室内空气污染对人体健康危害的特点
长期在被污染了的室内环境中生活,就会对人体健康造成伤害。室内空气污染对人体健康危害有以下特征:
5.1长期性:
人的一生之中有3/4以上的时间是在室内度过的。长期在被污染了的室内环境中生活和工作,会对人体健康造成严重危害,这是室内空气污染对人体危害的特征之一。
5.2低剂量:
室内空气中的有害物质有时的浓度很低,但是低剂量的有害物质往往是人产生麻痹心理。一般来说,人只要能够感觉到气味的存在,就说明有害物质的浓度已经相当高了。低剂量的有害物质,因其浓度较低,又不会当时治病、致死。这在装修造成的室内环境污染中是十分常见的现象,低剂量的有害物质就象是室内空气中的隐形杀手,所以容易被人们忽视,造成危害健康的安全隐患。
5.3无选择:
人的生命离不开空气、水和食物。水和食物是可以选择的,可以通过加强防范来避免发生的。但是我们呼吸的空气是无法主动选择的,室内空气一旦被污染,居住者就只能被动的呼吸,从而危害人体健康。
6、防治室内空气污染的对策
6.1加强通风控制
利用通风的作用将室内空气污染物冲淡。通风换气是最经济的方法,不管住宅里是否有人,应尽可能地多通风,一方面它有利于室内污染物的排放,另一方面可以是装修材料中的有毒有害气体尽早的释放出来。对新风首先要有量的要求,同时还要质的要求,即使用低污染的新风。对一般无中央空调的居室则尽可能地打开门窗,进入新鲜空气。
6.2污染源的控制
在装饰材料中被广泛应用的人造板材、大理石、瓷砖、水泥、油漆、涂料等中,产生的有害物质和气体将近20种,其中大多数是致癌物质。因此,在家庭装修中,对装修材料的选择要慎重,要选择经过国家权威部门或名牌及正规厂家生产无毒和少毒的装饰材料;严禁使用超标的材料。厨房用料、日常用品及家电等生活用品的选择也是一样,在选购时,一定要注意产品说明时各重要参数的检验情况,要尽量选购危害少的,以将室内空气污染尽可能降低到最低限度。
6.3净化处理
空气净化可以通过室内净化器、除臭器、空调系统过滤器等设备除掉室内气态污染物。 目前使用的空气净化器都不是采用单一技术手段而均采用复合式,常用的技术包括有过滤、静电、吸附、催化、等离子体、负离子、增湿等技术,针对所需去除污染物的种类,将各种技术进行优化组合。对于颗粒物和气溶胶常用粗、中效过滤器和HEPA过滤器,或者采用静电除尘的方法。对于低浓度VOCS、二氧化碳、硫化物、氮氧化物,吸附技术时一种比较有效且简便易形的方法。此外,近来倍受关注的净化方法,如纳米材料光催化技术和纳米-光催化技术的结合等技术的研究、开发、应用已投入了大量的人力。
6.4国家法律法规的保驾护航
《室内装饰装修材料有害物质10项强制性国家标准》已于2002年7月1日起开始正式执行,为保障人体健康和人身安全,应继续制定完善相关的法律法规。
7、小结
室内环境污染的成因具有极其复杂的多样性,其中装饰装修污染和家具污染是绝对主要因素。因此,预防和控制室内环境污染,也就是保护“室内环境安全”对保护公众健康极为重要。室内环境质量亟待引起重视,改善室内环境,创造一个舒适的生存空间已经迫在眉睫。
针对室内环境污染,要从源头上抓治理。不仅仅要求高质量的建筑装饰材料,还要提高消费者的认识,提倡简约装修,绿色消费。
参考文献:
1.《公众健康》1999《室内空气污染的危害》李军
2.《煤矿环境保护》 2002.6 《室内空气污染及其控制》 雷灵琰 王丽萍
3.《应用科技》 2000.3《室内环境的污染问题及其防 治技术》
4.《科学顾问》2001.6《室内空气污染及其控制》李启东何阿弟
来自我国的监测数据也表明,近年来我国室内化学性、物理性、生物性污染都在增加。来自世界银行的研究报告表明:中国目前每年由于室内空气污染造成的损失,如果按支付意愿价值估计约为106亿美元;据有关国际组织调查统计,室内空气中可检测出300多种污染物,全世界每年有280万人直接或间接死于室内污染,在北京儿童医院收治的白血病患儿中,有80%的家庭近期进行过装修。专家分析:过去是“生物型”和“煤烟型”因素污染室内空气,而现在以化学型为特征的第三代室内空气污染因素已逐渐影响到现代家庭。室内空气污染已被列为对公众危害最大的五种环境因素之一,因此,加强室内空气质量的管理,谋求减轻室内空气污染的新途径已势在必行。
1.造成室内空气污染物的种类及危害
1.1甲醛等有机污染物。甲醛―主要来自用作室内装修的胶合板、细工木板、中密度纤维板和刨花板等人造板材;含有甲醛成分并有可能向外界散发的其它装修材料,比如贴墙布、化纤地毯、泡沫塑料、油漆、涂料等。现代科学研究表明,甲醛对人体健康有负面影响,当室内空气中甲醛的浓度达到0.1mg/m3时就有异味和不适感;达到0.5mg/m3可刺激眼睛引起流泪,0.6mg/m3时可引起咽喉不适或疼痛;浓度再高可引起恶心、呕吐、胸闷、气喘甚至肺气肿。长期生活在低浓度的含甲醛的环境中,可引起慢性呼吸道疾病、女性妊娠综合症、新生儿体质降低等。苯―主要来自装修材料饰品的胶、油漆、涂料和粘合剂,是强烈的致癌物。长期生活在苯超标的环境中,轻者易导致头痛、恶心、乏力、意识模糊等症状,重者可导致昏迷、甚至呼吸循环衰竭而死亡。苯还可以抑制人体造血功能,使白细胞和血小板减少。
1.2氨和氡。氨―主要来自建筑施工中使用的混凝土外加剂,特别是冬季施工过程中,在混凝土墙体中加入尿素和氨水为主要原料的防冻剂,这些含有大量氨类物质的墙体随着温湿度等环境因素的变化而还原成氨气从墙体中释放出来,家庭装修材料,比如家具涂饰时所用的添加剂和增白剂大部分都用氨水,这些都会造成室内空气中氨的浓度增加。氨是一种碱性物质,它对接触的皮肤组织有腐蚀和刺激作用,氨被吸入肺后容易通过肺泡进入血液,与血红蛋白结合,破坏运氧功能。吸入大量的氨气,可导致流泪、咽痛、胸闷、恶心、呕吐等症状,同时可能引发呼吸道刺激症状等。
1.3家用电器。长期空调环境中的人们容易出现呼吸道干燥、鼻塞、关节酸痛等症状,同时还伴有胸闷、憋气,思想不集中,容易疲劳,这种现象通常称之为“空调综合症”。引起“空调综合症”的原因主要是室内空气中负离子减少和室内外环境条件相差悬殊。由于空调器等电器设备产生正离子,室内空气经反复过滤后,空气中的离子成份发生了改变,负离子数目明显减少而正离子数量过多。人们长时间在低负离子的环境中工作和生活,易造成人体内分泌和植物神经功能紊乱,出现头晕、失眠、记忆力下降、食欲减退、四肢无力等症状。
1.4人体本身。这是一个极易为大家所忽视的事实,人体本身就是室内空气污染的重要来源。人通过呼吸不断地向外界呼出二氧化碳、水蒸气,释放出多种细菌和多种气味。研究表明,人类肺部可排出25种有毒物质,呼出的气体中含有16种挥发性有毒物质。关于这一点,人们有过切身体验,当走进拥挤、密闭的房间或乘上几站几乎无立足之地的公车时,常会感到头晕、目眩,长时间,甚至会感到胸闷、恶心、出虚汗。这种不适感,国外医学界称之为“闷屋综合症”,其实就是人多时呼出的有害气体污染了空气。人们若长期吸入这种污染的空气,便会出现相关症状,导致“闷屋综合症”。
2.当前我国室内污染控制存在的主要问题
2.1有关室内空气质量控制的法规体系有待于进一步健全。我国至今还没有一个关于室内空气质量的完整的评价体系,致使厂商与消费者之间的纠纷时有发生,有关部门处理投诉时也感到十分棘手,虽然我国近年来也颁布了一些与空气质量相关的标准,如1996年实施的《住房内氡浓度标准》和1998年实施了《居室空气中二氧化硫和二氧化碳卫生标准》,但我国室内污染标准尚不完整。如我国还没有关于写字楼和家庭室内空气中氨的明确标准。
2.2缺乏对室内空气污染源的有效控制措施;目前,建材市场管理比较混乱,一些不具有生产能力的厂家生产的不合格的材料充斥市场,房地产开发商受经济利益的驱使,往往选用不合格甚至严重超标的劣质建材,从而导致室内空气污染。
2.3室内空气质量控制指标偏低,重要控制指标不明确,与国际通行标准有较大差距。另外也存在监管机制缺乏,管理重点不突出。没有明确的管理部门和监督机制对室内空气质量进行管理和监测等。
3.减少和控制室内空气污染的基本对策
3.1加大宣传力度,引导人们认识、了解室内空气污染的来源及危害,按绿色建材的概念去装修室内,不搞过度装修,不急于入住新购买或新装修的新居。在住房装修设计、施工工艺和选材上想办法,设计不仅要把房间设计漂亮、使用方便,而且应充分考虑通风,良好的通风应该是改变室内空气质量最经济最有效的办法。
3.2健全监管机制,突出管理重点。政府职能部门及行业协会应相互配合,相互协调,加强环保、质检、卫生等部门的协作,形成合力,联合执法,规范业主的从业行为,确保严重超标的建材不上市交易,从源头杜绝污染源的产生。环保部门应发挥专业职能部门的作用,建立政府监测与业主自测相结合的管理机制,建立室内环境空气监测网络,突出重点,尽快找到室内空气质量管理的新路子。
3.3在室内吊花植草,通过植物的净化作用,降低室内有害气体的浓度;养成良好的生活习惯,尽量减少或禁止在室内吸烟,经常打开窗户通风,保持室内空气通畅。
参考文献
[1]裴军.室内环境空气污染及防治对策探讨,江苏环境科技。8-10,2008.6
[2]郑秋军.莫把新房装修成“毒气室”,环境保护。20-21,2010.2。
[3]范成建.室内空气污染及防治对策,城市环境与城市生态[J]。45-46,2011.19卷3期。
我国现行空气质量划分为优、良、轻度、中度和重度污染五个等级。
空气质量(Airquality)的好坏反映了空气污染程度,它是依据空气中污染物浓度的高低来判断的。空气污染是一个复杂的现象,在特定时间和地点空气污染物浓度受到许多因素影响。
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