室内空气VOCs污染研究现状及防治措施
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室内空气VOCs污染研究现状及防治措施

 
 
        世界卫生组织定义挥发性有机化合物(VOCs)是在常压状态下,沸点为50~260℃的各类有机化合物。VOCs根据其化学结构,可被进一步细分为烷类、醛类、酯类、芳烃类等。现已有300余种被鉴定出,其中最常见的有苯、甲基苯、二甲基苯、三氯乙烯、三氯甲烷等。
 
室内空气中的VOCs大部分来源于室内的许多污染源,例如,家具、装修复合板材、涂料、油漆、泡沫塑料等,还有一部分来自于室外空气,例如,从门窗进入室内的工业废气、干洗过的衣物挥发出来的四氯乙烯等,相关研究指出,人们大部分的生活时间在室内,室内环境的空气污染比户外空气污染高出2~5倍,甚至在特殊情况下可高达100倍,因此,居室空气污染现已成为人类健康的一个“隐形凶手”,且问题愈加严重。美国环保署和世界卫生组织的联合调查表明,室内空气环境与人类健康问题密切相关。VOCs就是室内空气污染物的主要成分,并可能成为人类的皮肤、呼吸系统、心脑血管系统等疾病的致病源之一。虽然开窗通风是降低室内空气污染的重要手段之一,有研究表明,在有污染源存在的地方,通风处污染浓度较低,通风的居室空气污染程度大约是封闭室内的一半。但是,在人们不断追求提高生活质量的今天,室内空气质量无疑成为人类高度重视的要素之一,室内空气中VOCs的去除成为人们关心的热点问题。
 
目前,较为典型的几种去除室内环境VOCs的方法有吸附法、光催化法等。
1 室内空气中VOCs的危害
 
在室内环境中,VOCs大部分存留于居室建材和家具中,缓慢释放到空气中,对人体健康造成严重影响。尤其在新装修的居室中,室内VOCs浓度较高,甚至可检测出50多种各类VOCs。
 
医学研究表明,长时间在含有VOCs的居室中生活,会引起慢性中毒,造成肝脏以及神经系统的损伤,可能表现为嗜睡、无力、皮肤病等,还可能造成内分泌系统紊乱、影响性功能。
 
苯系物可能引起中枢神经系统和呼吸系统疾病,是造成白血病的重要诱发因素。
 
香烟烟气和厨房烟气中的苯并芘有致癌的作用。
 
在VOCs空气污染的居室中生活的孕妇,胎儿畸形的可能性远高于常人,胎儿的智力也可能因此受到严重影响,而且VOCs是造成儿童后天患疾的重要因素。
2 去除室内空气中VOCs技术
2.1 吸附法
 
吸附法是采用多孔隙的吸附剂吸附空气中的VOCs。吸附剂多种多样,常见的有:活性炭、硅藻土、改性活性炭纤维等。这些吸附剂都对室内空气污染有一定的改善效果。
 
吸附法根据原理可分成物理吸附、离子交换吸附、化学吸附。
 
(1)物理吸附是靠范德华力的无选择性吸附,在低温下容易进行,易达到平衡状态,属可逆吸附。
 
(2)化学吸附。发生了化学反应,靠化学键进行,具有选择性。与物理吸附相比,化学吸附温度升高,吸收速率也有一定程度的加快。
 
(3)离子交换吸附是在静电力作用下,吸附质离子被吸附到吸附剂表面的带电点上,吸附强弱与离子所带电荷呈正相关。该吸附法相对简单,但存在净化效率低,较易达到吸附饱和,无法大规模使用的缺陷。
 
现阶段较新的技术手段是将吸附法和其他技术相结合,如吸附—光催化法联合降解VOCs,弥补了单纯使用吸附法的缺陷,使吸附效率大大地提高。
2.2 光催化法
 
光催化法是利用复合纳米材料,用特定波长的光对其照射,使其产生一类高能粒子,可把室内空气中的VOCs氧化还原成CO2、H2O等对人体无害的化合物。
 
光催化剂种类较多,其中光催化活性最高的是锐钛矿型的Ti O2,用紫外灯照射后,经检测甲醛净化效率可达69%。
 
光催化技术处理室内空气具有针对性强、高效便捷等其他技术难以比拟的优势,但此法的安全性有待考证,可能会产生新的有害的副产物而给室内空气污染治理增加新的问题。
3 结语
 
居室空气质量与人体健康紧密相关,室内空气VOCs污染问题现已成为全球关注的热点。为了生活在更加清洁健康的居室空气环境里,仍需不断探索更加高效便捷的去除室内空气VOCs的方法。