【论室内空气甲醛污染】 室内空气甲醛

  [摘要] 当今,人类正面临“煤烟型污染”、“光化学烟雾型污染”之后,以“室内空气污染”为主的第三次环境污染。美国已经将室内空气污染列为危害人类健康的五大环境因素之一。世界卫生组织也将室内空气污染列为人类健康的10大威胁之一。而甲醛现在被各界普遍认为是室内环境的第一杀手,它已经被世界卫生组织确定为I类致癌物(即人类致癌物)。室内空气甲醛污染来源广、危害大,要高度重视室内空气甲醛污染,做好室内空气甲醛污染的预防和治理,从而保障自身及他人身体健康。
  [关键词] 室内空气;甲醛;室内空气污染;危害;防治措施
  [中图分类号] R122.1[文献标识码] A[文章编号] 1673-9701(2012)08-0034-03
  当今,人类正面临“煤烟型污染”、“光化学烟雾型污染”之后,以“室内空气污染”为主的第三次环境污染。而室内空气污染又因为具有“不可见”的原因,容易被人们忽略,从而成为了人类健康的一个“隐性杀手”[1]。
  室内空气污染主要是指建筑物的本身以及家具或装饰材料释放出对人体健康有害的气体,从而造成室内空气的污染,污染越来越严重,将会威胁到人们的身体健康[2]。据报道[3],全球将近50%的人正处于室内空气污染之中,室内空气污染已经引起35.7% 的呼吸道疾病、22%的慢性肺炎和 15% 的气管炎、支气管炎和肺癌。因此,室内空气污染不容忽视。美国专家通过检测发现,室内空气中存在500多种挥发性有机物,其中具有致癌性的物质就有20多种,具有致病性的病毒有200多种。这些物质中对人体危害较大的主要有甲醛、苯、氡、氨、酯以及三氯乙烯等。美国已经将室内空气污染列为危害人类健康的五大环境因素之一。大量的事实证明,室内空气污染已经成为危害人类健康的一个“隐形杀手”,也成为世界上各个国家都非常关注的问题。据世界卫生组织报道[4],室内空气污染每年将造成160 万人的死亡,即每20秒就会有1人因为室内空气污染而死亡。因此,世界卫生组织也将室内空气污染列为人类健康的10大威胁之一。
  室内环境安全是扎实推进关系整个国民健康的公共卫生工作的重要保障条件之一,也是国家经济建设顺利和国防安全的重要保障条件之一。而甲醛现在被各界普遍认为是室内环境的第一杀手,它的释放期长(一般为3-15年),其对人体尤其是儿童、孕妇、老人以及慢性病患者的危害严重。甲醛已经被世界卫生组织确定为Ⅰ类致癌物(即人类致癌物)。
  1 室内空气甲醛污染的来源
  1.1 甲醛
  又叫蚁酸,是一种无色、有刺激性气味的气体[5]。易溶于水、醇和醚。甲醛在常温状态下是气态,通常是以水溶液的形式出现,35%~40%的甲醛水溶液叫做“福尔马林“。甲醛液体在较冷状态时贮存时间久容易混浊,在低温状态时则会形成三聚甲醛沉淀。蒸发时有一部分甲醛逸出,但多数变成三聚甲醛。甲醛为强还原剂,在微量碱性时还原性更强。在空气中能缓慢氧化成甲酸,能与水、乙醇、丙酮任意混溶。pH 2.8~4.0。相对密度(d2525)1.081~1.085。熔点-118℃,沸点-19.5℃。折光率(n20D)1.3746。闪点60℃。易燃。低毒,半数致死量(大鼠,经口)800 mg/kg。其蒸气能强烈刺激黏膜。
  1.2 甲醛的主要来源
  建筑装修材料、燃料的燃烧与工业应用、食物及各种生活消费品三个方面[6]:
  1.2.1 建筑装修材料室内空气中的甲醛主要来自于装修材料、装饰材料、家具和涂料等,尤其是人造板材、胶粘剂。各种人造板材 (胶合板、纤维板、刨花板等)制作过程中由于使用了黏合剂,所以含有甲醛,这些板材会在很长一段时间(最长可达数十年)内缓慢地释放甲醛。新式家具的制作,地面、墙面的铺设装饰等,都要用到黏合剂。凡是大量使用黏合剂的地方,总会有甲醛释放。
  1.2.2 燃料的燃烧与工业应用汽油的不完全燃烧会产生一定量的甲醛,而有些燃烧的过程(如农作物的燃烧、垃圾焚烧、吸烟等) 均可释放不同程度的甲醛,含有甲醛的一些产品在其生产、运输、储存和使用等过程中均可向环境中释放一定量的甲醛。
  1.2.3 食物及各种生活消费品食物中也会含有一定量的甲醛,因为甲醛是一种中间代谢产物,很多生物体内都存在着低浓度的甲醛。如猪肉中甲醛的含量为20 mg/kg,土豆中甲醛的含量为57 mg/kg,梨中甲醛的含量为60 mg/kg。人每天通过食品摄入甲醛的量为1.5~14 mg。近年来,在面包生产过程中一些生产者加入一种“吊白块”( 即甲醛次硫酸钠)的物质以改善劣质面品的感官。此外,甲醛还可来自化妆品、杀虫剂、消毒剂、清洁剂、防腐剂、纸张、印刷油墨、纺织纤维等多种化工轻工产品。
  2室内空气甲醛污染的危害
  2.1 中毒的临床表现
  甲醛是一种原浆毒物,能与蛋白质结合。吸入高浓度的甲醛后,会出现呼吸道的严重刺激和水肿、头痛、眼刺痛,也可发生支气管哮喘。皮肤直接接触甲醛,可引起皮炎、色斑、坏死。全身症状有乏力、头痛、心悸、胃纳差、体重减轻、失眠以及植物神经紊乱等。经常吸入少量甲醛,能引起慢性中毒,出现黏膜充血、皮肤刺激症、过敏性皮炎、指甲角化和脆弱、甲床指端疼痛等。长期吸入低剂量的甲醛还可引起慢性呼吸道疾病�鼻咽癌[7]。
  2.2 甲醛对健康的影响
  可以分为对呼吸系统的影响、对免疫系统的影响、对中枢神经系统的影响、生殖发育毒性、遗传毒性和致癌作用这几个方面[8]:
  2.2.1对呼吸系统的影响甲醛对呼吸系统的影响一直以来在学术界中都是研究的热点。甲醛对呼吸道具有明显地刺激作用。研究表明,在甲醛下长时间暴露,可引起呼吸道的炎症以及肺功能的损害,严重者可能导致癌症。
  2.2.2 对免疫系统的影响大量的动物实验证明,甲醛对免疫系统具有明显地抑制作用,并且有明显地致癌作用。通过吸入染毒法实验观察,甲醛能导致小鼠免疫器官的质量明显下降,并能引起小鼠T淋巴细胞的数目明显减少,而高剂量的甲醛还能引起抗体形成细胞的数量明显减少,且可以引起小鼠足垫肿胀部位的单核浸润细胞的数量明显减少。可见,甲醛能影响并降低机体的免疫力,它对机体的体液免疫、细胞免疫和非特异性免疫均有明显地抑制作用。
  2.2.3 对中枢神经系统的影响甲醛对中枢神经系统也有一定地损害作用,它可以引起中枢神经系统中变形坏死的DNA、RNA 重新合成的数目减少,可引起青少年记忆力和智力下降。有实验研究表明,甲醛对小鼠的中枢神经系统具有一定的毒性损害作用。
  2.2.4 生殖发育毒性甲醛具有生殖和发育毒性,可引起孕期妇女发生妊娠综合征,可引起新生儿的体质降低等。李解生等[9]在研究甲醛对小鼠胚胎的发育毒性时中得出这样的结论:甲醛可导致小鼠胚胎畸形的发生率增加,对小鼠具有生殖毒性;甲醛在小鼠体内可抑制小鼠胚胎的生长发育,对小鼠胚胎具有发育毒性。
  2.2.5遗传毒性和致癌作用甲醛对人体健康最主要的危害之一就是遗传毒性。遗传毒性涉及细胞的三个不同水平,即基因水平、DNA 水平和染色体水平。在基因水平上,甲醛作为一种强氧化剂,可以直接使碱基引起氧化,进而导致核酸分子产生突变和损伤。在DNA水平上,经实验证实,一定浓度的甲醛可以使DNA链发生断裂,并且甲醛作用所产生的DNA-蛋白质交联(DPC)容易使某些重要基因(如抑癌基因)造成丢失,从而发生肿瘤或某些严重的疾病。在染色体水平上,经实验证实,甲醛可使胎鼠肝微核率与染色体发生畸变。由以上这些甲醛所表现出的遗传毒性不难推断出甲醛是有致癌性的。国际癌症研究中心(IARC)对甲醛的致癌性评论曾为“动物阳性;人类不明确”,后经过进一步研究,将其确定为Ⅰ类致癌物(即对人类及动物均致癌――"sufficient evidence of carcinogenicity")。
  3 室内空气甲醛污染的防治措施
  目前,国内外采取很多方法对室内空气中甲醛污染进行治理,并且现在已经有一些产品问世并使用,而且门类很多,令人不知道如何选择。其实,室内空气中甲醛污染的净化技术归纳起来主要有吸附法去甲醛、空气负离子法去甲醛、臭氧氧化法去甲醛、催化氧化法去甲醛等[10]。
  3.1 室内空气甲醛污染主要的防治措施
  分为消除或控制污染源、通风换气的稀释效应、净化剂降低室内甲醛的污染和绿色植物、活性炭等降低甲醛的污染四个方面[11]:
  3.1.1消除或控制污染源控制室内空气中甲醛的污染,应该从装修前入手。首先要确定合理的设计方案,然后选择较为环保的装饰材料。装修设计时还要进行一些预评价,要充分考虑所用板材的种类和数量,更要及时改进施工的工艺。在工艺的选择过程中要主要考虑三点:
  3.1.1.1 选择材料注意选择的材料既要在质量上符合国家标准的要求,又要是经济实惠的,即选择材料要达到最优的组合。
  3.1.1.2 装修方式提倡是尽量接近自然,尽量少用各种化工材料,尽量不要进行过度的装修。
  3.1.1.3 施工过程尽量运用一些工艺的手段对建筑材料进行必要的处理,以减少甲醛污染,将污染从源头上进行控制。
  3.1.2 通风换气的稀释效应对于已经装修完毕的房子,控制室内空气中甲醛污染最重要的方法就是通风。根据一些检测结果表明,房子装修完毕后不应急于入住,应多开窗通风换气。房子这样放置3个月左右的时间,室内空气中甲醛的浓度基本都能达到国家标准的要求。通风换气是消减室内空气中甲醛最简单、有效、经济的措施,当室内平均风速满足换气率的要求时,可有效地减少甲醛的蓄积。
  3.1.3净化剂降低室内甲醛的污染对于房子装修完毕后急于入住的业主来讲,使用净化剂来消减室内空气中甲醛的浓度是比较理想的方法。一般常见的净化剂有除醛剂、除醛棉等,它们是利用化学反应,对室内甲醛进行消减的,从而控制室内空气中甲醛的污染。有实验数据证明,使用净化剂能使室内空气中甲醛的浓度降低80%左右。但由于甲醛的释放年限可长达15年以上,因此使用净化剂只能在短期内取得较好的效果,而不能取得长期效果。
  3.1.4 绿色植物、活性炭等降低甲醛的污染利用绿色植物来消减室内空气中甲醛的污染是一种既美观又实用的方法。据研究报道[12],以下6种植物均能吸收空气中的甲醛:广东万年青(Aglaonema modestum)、绿萝(Epipremnum aureum)、垂叶榕(Ficus benjamina)、虎尾兰(Sansevieria trifasciata)、龟背竹(Monstera deliciosa)、四季秋海棠(Begonia semperflorens-hybr),并且根据净吸收率及单位叶面积吸收甲醛量的差异,将这6种植物的吸收能力分为两类,吸收甲醛能力较强的植物有:广东万年青、绿萝、虎尾兰、龟背竹、垂叶榕;较低的植物有:四季秋海棠。根据研究,芦荟、龙舌兰、吊兰等能吸收90%以上的甲醛,从而对室内空气起到一定的净化作用。
  活性炭具有较强的吸附功能,根据实验和资料证明,它能吸附95%以上的甲醛,且可以反复使用,能有效的控制甲醛在室内的积累。据报道[13-15],活性炭与植物联合作用对室内空气中甲醛的净化效果比单一应用活性炭或植物效果要好,而且长期作用的效果要比短期作用的效果好;利用新工艺制备的活性炭对室内空气中甲醛的动态吸附效果要比静态的吸附效果好;经过热处理后的活性炭,当达到一定温度(如650℃)时,负载MnOx活性炭对甲醛的吸附量明显高于活性炭原样。
  综上所述,随着社会经济不断的发展,人民生活水平不断的提高,人们对室内生活的舒适度提出了越来越高的要求,室内空气污染对人体健康的影响也越来越备受人们的关注。而甲醛以污染来源广、危害大成为室内空气中最主要的污染物,因此必须高度重视室内空气甲醛污染,做好室内空气甲醛污染的预防和治理,从而保障自身及他人身体健康。
  [参考文献]
  [1]孔雪霞.论室内空气污染物危害及防治[J].山西科技,2011,26(5):144-145.
  [2]李峰. 室内空气污染危害及其防治[J]. 科技资讯,2011,26:144.
  [3]张淑娟,苏志锋,林泽健,等. 广东省室内空气污染现状及特征分析[J]. 中山大学学报(自然科学版),2011,50(2):139-142.
  [4]世界卫生组织. 每年室内空气污染造成160万人死亡[J].首都公共卫生,2011,5(1):46-47.
  [5]朱桂芝,李涛,郭晓诗,等. 甲醛对人体毒作用[J]. 中国卫生工程学,2004,3(4):250-251.
  [6]罗晓红,顾艳. 室内甲醛污染对人类健康影响的研究进展[J]. 职业与健康,2011,27(21):2501-2503.
  [7]徐志金,陈清波.浅议室内空气污染的危害及防治措施[J]. 环境科学与管理,2008,33(5):89-90.
  [8]程慧芳,王健,于婉,等. 室内空气甲醛污染及其对健康的危害[J]. 中国科技信息,2011,12:25,27.
  [9]李解生,李纯颖,李勇,等. 甲醛对小鼠胚胎的发育毒性[J]. 实用预防医学,2009,16(4):1242-1243.
  [10]宁晓宇,袁向华,郑浩,等. 甲醛污染治理技术研究进展[J]. 中国环保产业,2010,5:23-25.
  [11]林海. 浅谈室内空气中甲醛污染控制措施[J]. 环境工程,2011,29(增刊):182-184.
  [12]曹受金,潘百红,田英翠,等. 6种观赏植物吸收甲醛能力比较研究[J]. 生态环境学报,2009,18(5):1798-1801.
  [13]廖秋实,李苑,杨宇婷,等. 活性炭和植物吸收对室内空气甲醛净化的影响[J]. 中国农学通报,2011,27(25):99-102.
  [14]胡刘平,莫开林,杨凌,等. 活性炭对甲醛吸附的研究[J].四川林业科技,2007,28(4):52-54,15.
  [15]姜良艳,周仕学,王文超,等. 活性炭负载锰氧化物用于吸附甲醛[J]. 环境科学学报,2008,28(2):337-341.
  (收稿日期:2011-12-21)