室内装饰材料挥发有害元素的检测与控制技术研究
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室内装饰材料挥发有害元素的检测与控制技术研究

 
 
          随着社会经济的发展,人们生活水平质量不断提高,对居住环境提出了更高的要求,越来越重视室内装修的舒适度和美感,因此建筑材料和装饰材料逐渐向多样性趋势发展。但是大多数装饰材料中都含有大量的化学成分,严重威胁到人们居住的安全性,所以室内装饰材料发挥有害元素的检测和控制特别重要,只有这样才能保证居住人的安全性[1]。
1 室内环境质量及检测标准
1.1 室内环境污染物质控制标准(见表1)
 
表1 室内环境污染物质控制标准汇总    下载原表

1.2 室内环境污染物物质测定方法标准(见表2)
2 室内装饰材料中常见的有害元素
2.1 VOC
 
所谓的VOC就是指挥发性有机化合物,是室内装饰材料的主要污染物,由于VOC的成分比较复杂,刺激性大具有毒性,长期居住在VOC的环境下,会导致人体的免疫力下降,严重情况下会导致皮肤、肾和眼睛等器官出现白血病和中毒,影响到人体的健康,含有VOC的装饰材料有稀释剂、粘胶剂、防水材料、油漆和涂料等等[3],见表3。
 
表2 室内环境污染物质测定方法标准汇总    下载原表

 
表3 VOC对人体的影响效应    下载原表

2.2 氡气
 
氡气最大的特点就是无色无味,人无法通过嗅觉去感受氡气的存在,且是致癌的隐形杀手,在镭衰变过程中形成的天然放射性气体[2]。氡气主要存在陶瓷和天然花岗岩中,氡气是随着时间的推移才会逐渐扩散辐射,氡气的存在时间高到15年以上,且还会诱发肺癌。在装饰材料市场上,绝大多数的天然石材含氡气量都是超标的。
2.3 甲醛
 
在室内装饰材料中,甲醛不仅含量多,且也是一种最常见的有毒气体,甲醛是一种辛辣气味的气体,隐藏在各种装饰材料中,例如常见的胶合板和细木工板,都是通过脲醛树脂和酚醛树脂组合而成的板材。室内装修后,甲醛会逐渐释放到室内环境中,严重影响到居住的环境。甲醛对人体的皮肤、肝脏和呼吸道有着严重的危害,如果甲醛含量过高,还会毒害到人体的免疫系统和神经系统。
3 我国对室内装饰材料挥发有害元素的控制标准
 
室内空气污染主要来源于室内装饰材料,可以把装饰材料分为三个等级,A等级是高档材料,属于国际环保和安全标准的材料;B等级属于中档材料,满足国家一般环保安全指标的材料;C等级抵挡材料,不满足国家环保和使用安的材料,但是可以接近相应的标准[3]。
 
根据国家标准的规定,B类装饰材料只能用于民用建筑的外墙,或是其他建筑的内外墙装饰。另外一些石膏、陶瓷和石材都是B类装饰材料,主要用于贴面。
 
在室内装饰的材料中,使用溶剂型涂料比较多,也是目前室内空气污染最严重的一种装饰材料,溶剂型涂料的有害元素限量见表4。
 
表4 溶剂型涂料VOC和苯的限量指标    下载原表

4 室内装饰材料挥发有害元素的检测
4.1 甲醛的检测方法
 
酚试剂检测主要是根据甲醛特有的性质,且很容易被3-甲基-2-苯并噻唑酮腙溶液吸收,从而生成一种新的物质嗪,嗪在酸性溶剂中和容易被铁离子氧化,然后在形成一个新的物质,该物质颜色为蓝绿色,可通过分光光度法直接测定,酚试剂检测最大的优势在于灵敏度高、操作简单,可测量范围比较小,但是在检测过程中很容易受到二氧化硫的影响,还会受到时间和温度的限制,导致检测结果不够准确[4]。
 
气相色谱法,根据甲醛在酸性条件下产生对应的化学反应,最终形成稳定的甲醛腙。接着使用二硫化碳洗脱,再用色谱柱分离,最后使用氢火焰离子化监测器测定。该检测方法的优势在于可靠、快速、简单、准确性高、操作方便快捷,缺点在于易受到其他物质的干扰,且成本比较高。
4.2 VOC的检测方法
 
利用吸附管对室内空气进行取样,然后对吸附管进行加热处理,实现对样品中的VOC进行解吸,经过惰性载气的影响,在使用毛细管气相色谱仪进行分析。利用气象色谱法分析VOC浓度,必须要确认检测室内的面积,如果面积大于50m2必须要选定两处取样点,当室内面积低于50m2时只需要取一个测量点即可。
 
光离子化检测法主要是利用特殊的气体检测设备,直接通过设备的紫外光源检测样品。检测设备很容易检测到室内空气的化学物质,此外凭借高灵敏度的探针实现对VOC气体的探测,并将VOC气体吸入到检测设备中,然后利用设备的紫外线,促使VOC气体产生电离,然后结合浓度标准计算公式,计算出VOC的实际浓度[5]。
4.3 苯的检测方法
 
室内空气中的苯快速检测,主要是利用光离子苯蒸气检测仪,先利用仪器的采样泵进行采样,然后将样品放入到PID中进行检测,最后通过电离作用,电解出正负离子,离子化的气体电荷转化成电流信号,电流越大说明苯的含量浓度越高。该检测方法具有自动平均、连续采样和测量速度快等优势,但是在苯的光离子化法检测具有一定的差异,所以可通过气相色谱法进行确认具体的浓度。
4.4 氡气的检测方法
 
活性炭盒法,该检测方法是被动式采样,利用金属制定一个盒装的物体,并防止25~100g的活性炭,然后利用滤膜封住盒口,并制成氡气采样器。氯气进入采样器中并被活性炭吸附,产生衰变,产生新的子体,通过特征峰面积可以计算出氡气浓度。
 
双滤膜法属于主动式采样,通过使用特殊的装置,打开抽气泵,氡气会经过滤膜进入衰变筒,过滤掉的氡气在衰变筒内产生新子体,最后通过出口滤膜收集产生的新子体,对出口滤膜进行α放射性,可直接换算出氡气的浓度。
5 室内装饰材料挥发有害元素的控制技术
5.1 活性炭控制技术
 
活性炭的物理性质比较特殊,且具有较强的吸附能力,在吸附过程中,活性炭表面先开始吸附,然后吸附有机物质,并有机物质吸附到活性炭颗粒中。随着时间的推移,活性炭的吸附能力会逐渐降低,从而影响到吸附效果。由于活性肽的过滤面积大,颗粒小,粉末状的活性炭的面积最大,且吸附效果也是最好的,实用性高。另外颗粒状活性炭的吸附能力也比较好,使用方便,被广泛应用室内装饰材料有害元素控制中。活性炭对甲醛的控制效果在50%左右,对VOC的控制效果也在50%左右,对苯的控制效果在90%,成本低,在室内装饰材料挥发有害元素中控制比较实用。
5.2 光触媒控制技术
 
光触媒能够很好分解空气中的有害元素,利用材料在纳米催化的光照射下,产生一种活性极高的氢氧自由基和氧离子自由基,将有害元素转变成水和二氧化碳,另外还是释放出负离子,实现绿化空气的目的。光触媒的催化功能会受到风速的影响,风速过快催化效果就会越好,相反则会失去光触媒的作用。光触媒只有在光照情况下,才能实现净化空气的目的,所以必须要有充足的采光时间,且还需要长期密封。光触媒对甲醛的控制效果在90%以上,对VOC和苯的控制效果在80%以上,唯一的缺点就是费用高。
6 结语
 
室内装饰材料中含有大量的有害元素,释放到空气中会严重影响到身体健康,所以必须要高度重视装饰材料,特别是在室内装饰设计时,最好选用一些绿色环保的装饰材料,在购买装饰材料时也需要选择符合国家检测标准的材料,室内装修好需要全面的检测,并采取有效的控制技术治理有害元素,全面提高室内空气质量的安全性。