苯系物主要包括苯、甲苯、二甲苯等,俗稱芳香殺手。世界衛生組織已經将苯系化合物确定為強烈緻癌物質。目前對苯系物的研究雖然取得了很多成果,但相對于室外污染研究,對室内苯系物的研究還是較少。
2006年中國環境監測總站在檢測新裝修後室内揮發性有機物時,共檢測到20種VOCs,其中包括7種鹵代烴,3種醛酮,8種苯系物和2種其他有機物。檢測結果表明,我國室内揮發性有機物總濃度普遍偏高,尤其是苯系物,其VOCs濃度限值為50μg/m3,檢測結果是限值的3~242倍,嚴重危害到人們的身體健康。
2011年曠亦樂随機選出400名新婚女性進行生殖功能調查14引,包括338名住進新裝修住房中和72名未住進新裝修住房的新婚女性,同時監測她們裝修住房空氣中甲醛、苯以及揮發性總有機物的污染狀況與變化趨勢,研究發現:1、新裝修房屋室内空氣中甲醛、苯系物及TVOCs的污染現象不容樂觀,污染物濃度随着時間的推移逐漸降低;2、新裝修房屋中的空氣污染可嚴重危害女性的月經和生殖功能,輕則導緻月經異常,重則導緻出生缺陷增高、自然流産率上升等。
苯及苯系物的來源
室内空氣中苯的來源主要是裝修中使用了含苯的溶劑型塗料、油漆等,裝飾材料、人造闆家具等使用的粘合劑的溶液。
苯及苯系物的危害
苯能引起慢性中毒,主要是苯對皮膚、眼睛和上呼吸道有刺激作用;經常接觸苯,皮膚可因脫脂而變幹燥,脫屑,有的出現過敏性濕疹:長期吸入苯能導緻再生障礙性貧血,初期時齒龈和鼻黏膜處有類似壞血病的出血症,并出現神經衰弱症狀,表現為頭昏、失眠、乏力、記憶力減退、思維及判斷力降低等症狀。以後出現白細胞減少和血小闆減少,嚴重時可使骨髓造血技能發生障礙,導緻再生障礙性貧血。若造血功能完全破壞,可發生緻命的顆粒性白細胞消失症,并可引起白血病:苯還可導緻胎兒的先天性缺陷。
甲苯和二甲苯主要是對中樞神經系統的損傷及引起粘膜刺激。人體吸入較多甲苯,會使大腦和腎受到永久損害;孕婦吸入較多甲苯,其毒性可能會導緻嬰兒先天缺陷;二甲苯會造成皮膚幹燥、皲裂和紅腫,神經系統受損,還會造成腎和肝暫時性損傷。研究表明,女性對苯及其同系物的危害較男性敏感,甲苯、二甲苯對生殖功能亦有一定影響,育齡婦女長期吸入苯還會導緻月經異常,主要表現為月經過多或紊亂,初時往往因經血過多或月經期出血而就醫,常被誤診為功能習慣性子宮出血而贻誤治療;孕期接觸甲苯、二甲苯及苯系混合物時,妊娠高血壓綜合症、妊娠嘔吐及妊娠貧血等妊娠并發症的發病率顯著增高,統計研究還發現女性接觸甲苯的實驗室工作人員和工人的自然流産率明顯增高。
苯釋放的影響因素
苯的釋放比甲醛快,濃度随裝修後時間的延續而減少,其釋放的影響因素如下:
1. 裝修材料的種類和負載量
裝修材料種類和負裝修材料種類的不同和負載量的多少決定了新裝修房屋内空氣污染水平的高低和污染時間載量的長短,但其無法改變空氣污染物釋放的規律和趨勢;
2. 溫度
高溫環境有利于加速室内裝修材料中苯系物的釋放,因此在相對比較封閉的室内,溫度升溫度高會導緻苯系物濃度短時間内也升高,室内空氣中苯系物污染會變得非常嚴重;
3. 濕度
研究發現,随着室内濕度的增大,空氣中甲苯濃度也會增大,二者之間呈現正向相關性。分析其原因應該是室内環境相對濕度增大時,室内氣流流通速率減小,使甲苯的擴散速率濕度降低,引起其濃度升高。苯、二甲苯與濕度之間的相關關系,還有待于通過實驗進一步驗證。
4. 空氣交換率
在保證良好通風條件下,房屋裝修後晾置時間越長,室内苯系物的濃度降低的越多,對于空氣交換率中等程度的裝修,一般裝修完工在3個月以後,基本上都可以符合國家标準;
4. 如何控制室内的苯系物釋放
由于苯系物分子結構中均含苯環,苯環含六個碳原子共轭的大π鍵,鍵能較高,結構非常穩定,這也導緻了苯系物的去除和分解較為困難。控制苯系物的釋放主要從以下幾方面措施着手。
1. 源頭控制
對新裝修房屋實行全程控制,對污染源建築設計與裝修材料的選擇進行嚴格控制,有效控制設計、選材、施工、竣工、驗收等各個環節。推行綠色裝修理念,輕裝修,重裝飾,在經濟條件允許的情況下,盡量選擇正規廠家、環保型家具,選用獲得國家環境标志産品标志的裝飾材料或符合《室内裝飾裝修材料有害物質的限量标準》的材料,例如實木材料,盡量不用或者少用含有黏合劑類産品,從源頭上減少苯系物的産生。
如确因受經濟條件或某些特殊因素限制,需要使用無國家環境标志産品标志的裝飾材料,要注意索要産品相關的檢測報告并認真查看。值得一提的是,即使是環保材料,或多或少也含有有害成分,因此要控制裝修材料用量,不要過度裝修,盡量避免出現室内污染物量變到質變的現象。
嚴禁使用以苯或苯系物為溶劑的塗料、稀釋劑、膠黏劑、阻燃劑等。對新裝修房屋進行裝飾過程中,地闆和牆上的裂縫要注意填平、密封,這在一定程度上也可以限制苯系污染物的揮發。房屋進行油漆或塗料施工時,最好選用水性漆或更環保的漆進行粉刷,同時在第一遍粉刷完成後盡量延長晾幹時間,然後再粉刷第二遍,這樣可一定程度上防止苯系物過多聚集。另外,煙霧也是室内空氣中苯系物的來源之一,減少室内吸煙、合理布置廚房煙道,做好煙霧排氣措施,有利于降低室内苯系物的濃度,提高室内空氣質量。
2. 空氣流通
裝修後晾一定時間再行入住就是利用的就是空氣流通法。利用自然界本身的大氣熱壓和風壓對室内空間進行氣流交換,即自然通風,是最簡單經濟,也是最為有效的降低室内空氣污染物的方法,所以應将其廣泛推廣。可以說,在沒有特定的消除室内污染物的相關技術、特别的吸收污染物的設施的情況下,簡單的用室外大自然的新鮮空氣來稀釋和消除室内苯系物,進而降低室内污染物濃度,以使人體免受室内空氣污染傷害的方法,是最為有效使用最普遍的方法,也是一般家庭最應采用的方法之一。
最佳的自然通風季節是夏季,這時由于溫度偏高,室内的苯系物從家具和油漆塗料中釋放出的速率也最大,所以大量的自然通風必不可少。不過,冬季雖然氣溫較低,為保證室内溫度,采用自然通風的時間減少,新風量減少,由于溫度較低,室内苯系物的釋放速率會變得較慢,因此,即使室内空氣中的污染物濃度相較于其他季節會有所升高,也不至于對人體造成特别大的傷害,不必過于擔心。
不過,因開門、開窗時間受季節、天氣等因素影響較大,自然通風這種方式也有一定局限性。在北方,特别是在石家莊這種霧霾天較多的城市,由于天氣惡劣或空氣質量較差,又或者冬天溫度較低,人們不可能長時間的開窗,故還需其他的淨化措施來輔助。
3. 空氣内循環淨化
随着經濟發展和人民生活水平的提高,空氣淨化器逐漸被人們所青睐。使用專門的空氣淨化系統,從空氣中分離室内苯系污染物或将其轉化為無害物質,既能降低室内苯系物濃度,也能降低室内空氣中其他污染氣體,同時不會引入新的污染源,更高效的改善室内空氣環境,且保持其他例如溫度、濕度等條件不變,提高居室舒适度。
空氣淨化器按原理可以分為靜電除塵式、過濾式、化學吸附或等離子體式等10餘種。大部分室内空氣淨化器對除塵(PM2.5等)效果較為明顯,對于有毒有害氣體根據其原理不同,其選擇性較為單一。同時市面上的空氣淨化器五花八門的概念繁多,價高質次,容易采坑。且工作時需要一直打開才有效,一方面需要持續消耗電能,另一方面耗材需要定期更換,不夠經濟和環保。
4. 新型苯系物去除材料
叁素新材料開發了一種光觸媒複合二氧化氯緩釋凝膠材料,實踐檢驗證明可有效去除苯系物,100g裝料用量,按國家标準QB/T 2761-2006檢測方法,24小時去除率可達81.8%,持續有效時間可長達2-4個月。
二氧化氯是一種常溫常壓下以氣态存在的廣譜殺菌劑,且對甲醛、苯系物、氨類、硫化氫等空氣污染物等均有高效的去除效果,低濃度的二氧化氯是國際上公認的安全、無毒的綠色消毒劑,因為它隻對低等生物細胞有破壞作用,對高等動物細胞、精子及染色體無緻癌、緻畸、緻突變(三緻)作用,其安全性被世界衛生組織定位A1級别。然而,二氧化氯的在常溫常壓下為氣體,其釋放濃度難于控制,過高濃度的二氧化氯會影響人體的呼吸道,過快釋放後其淨化效果也無法持久,在一定程度上限值了其應用。
光觸媒是一類以二氧化钛為代表的具有光催化功能的光半導體材料,它在紫外或可見光照射下,可在短時間内将有甲醛、苯系物、TVOC等有機污染物降解為無害産物,同時在反應前後自身又不産生消耗,因此其具有自清潔性、功效的持久性,目前已經被廣泛應用于空氣淨化、醫療、廢水處理、食品等領域。而其局限性在于光催化作用必須在有光照的條件下才能發揮作用。
叁素提出一種複合光觸媒的二氧化氯緩釋凝膠的制備技術。以凝膠為載體,利用二氧化氯氧化與可見光催化聯合技術,可有效解決原有技術的不足。凝膠具有網狀阻力結構,可減緩二氧化氯前驅物與活化劑的結合速率,從而減緩反應速率,實現二氧化氯緩慢且相對平穩的釋放;光觸媒可催化降解部分二氧化氯難降解的有害物的中間産物,促進反應向正方向進行,起到協同增效的作用,在保證空氣淨化效能的同時提高了凝膠使用的持久性。該技術目前已申報國家發明專利。
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