室内甲醛危害及其防治措施
2019-12-06钱建波崔晓龙
钱建波 崔晓龙
甲醛作为室内空气污染物的主要来源,已被世界卫生组织(WHO)认定为致癌物质,对于人体健康有极大的危害。长期工作、生活在甲醛含量过高的环境中,人体会出现不同程度的腹痛、头晕及呼吸道受损的症状,重则可能导致肝损伤、肾功能衰竭,甚至染色体病变等。
因此,研究室内甲醛的防治方法对于国民身体健康意义重大。
一、甲醛的物理化学性质
甲醛,是一种无色、带有强烈刺激性气味的气体,易溶于水、醇和醚。35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,外观无色透明,具有強烈的腐蚀性,医药上可作为防腐剂,也可作组织固定剂用于检验。
甲醛是原浆毒物,能与蛋白质结合。吸入高浓度甲醛后,会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛,也可发生支气管哮喘,这些,均可能是由于甲醛的致敏作用。
酚醛树脂也是重要的致敏原,衣服有致敏污染物时可引起全身致敏。皮肤直接接触甲醛,可引起皮炎、色斑、坏死。经常吸入少量甲醛能引起慢性中毒,出现粘膜充血皮肤刺激症、过敏性皮炎、指甲角化和脆弱、甲床指端疼痛等。全身症状有头痛、乏力、胃纳差、心悸、失眠、体重减轻以及植物神经紊乱等。
甲醛对人体的健康影响最敏感的是嗅觉和刺激。通常人的甲醛嗅觉阈为0.06~0.07mg/m3,但个体差异很大,有的人嗅觉阈可高达2.68mg/m3。据研究,甲醛浓度达0.1PPm时,可引起咽部和上呼吸道的损伤,而浓度达到0.25PPm时,气喘病人和儿童会感到呼吸困难。若长期接触,甚至可引起鼻癌。
甲醛高居我国有毒化学品优先控制名单的第二位,是潜在的强致突变物之一,可致癌、致畸,也是公认的变态反映源。
二、室内甲醛的主要来源
种类不同的建筑物装饰、装修材料,各种家用、日用化学品,甚至是香烟和燃料的燃烧都可以散发或释放出甲醛,从而污染室内环境。
1.来源于室外的甲醛
自然界中的甲醛是甲烷循环的中间产物。石油、煤、天然气等燃料的燃烧,润滑油的氧化分解、汽车尾气、大气光化学反应等,在一定程度上均可排放或产生一定量的甲醛。
2.来源于建筑装饰、装修材料
甲醛,具有强黏合性,且能够加强板材硬度,兼具防腐、防蛀的功效,因此被普遍应用于酚醛树脂、脲醛树脂等黏合剂的生产。而居室装修中所用的胶合板、刨花板等人造板材都是以脲醛树脂、酚醛树脂等作为胶合剂黏合而成。在一定的温度、湿度条件下,板材自身会释放出一定量的甲醛;而在黏合剂的制胶过程中,脲醛树脂、酚醛树脂等也会不可避免地残留少量甲醛,这些游离甲醛将会向外散发;而在板材的固化过程中,部分线性树脂因未形成网状结构分解成自由状甲醛释放出来。在水分和热量的作用下,部分固化不完全的树脂也容易分解成游离态甲醛释放出来。
自20世纪20年代以来,甲醛树脂开始应用于纺织品的面料整理中,主要在防水、防褪色、防皱、防缩水、阻燃处理等后整理过程中使用。为了改善面料手感和保持印花、染色的耐久性,也可能在助剂中加入甲醛。
3.来源于家用、日用化学品
由于甲醛杀菌效率高、亲水性好、不受体系中酸碱度影响且价格低廉,常用作头发定型剂、洗发香波、沐浴露等化妆品的防腐。其他的日常生活用品如杀虫剂、清洁剂等的使用也会向空气中释放部分甲醛。
4.来源于烟草和燃料的燃烧
香烟烟雾中的大部分成分都具有毒性,有研究表明,香烟主流烟雾中甲醛平均浓度为212mg/ m3,侧流烟雾中甲醛平均浓度为18~58mg/m3。
三、室内甲醛的危害
甲醛对人体健康的危害主要表现在刺激、过敏和病变三个方面。长期吸入低浓度甲醛,可引起慢性呼吸道疾病的增加;吸入高浓度甲醛,会出现支气管痉挛、咽喉和肺的水肿以及肺炎等疾病,产生呼吸困难,甚至呼吸循环衰竭致死等症状。
1.对呼吸系统和神经系统的影响
甲醛对呼吸系统的主要危害表现为上呼吸道症状体征发生率增加,罹患慢性鼻咽炎,气管炎、肺炎的发病率增高和肺功能异常率增高。甲醛是一种神经毒性物质,可以引起人体的神经行为紊乱。研究长期从事解剖工作的人员的身体状况发现,其在平衡和协调功能、灵敏度、记忆力上都发生了不同程度的降低。
2.对皮肤和肝脏的影响
甲醛能引起接触性皮炎和黏膜刺激。甲醛蒸气在空气中可直接接触皮肤,引起皮肤发红、裂化、皮炎以及水疱反应,反复刺激可导致指甲出现软化和黑褐色变。
甲醛能够影响肝脏组织,从而发挥其促进肿瘤发生。
3.对内分泌系统及免疫系统的影响
长期处于低浓度甲醛的环境中的女性可能出现月经紊乱的症状。有研究发现,吸入甲醛可破坏机体免疫系统自稳功能,导致免疫功能损坏。
四、甲醛的致癌及致畸
甲醛与多种肿瘤的发生之间有着密切联系。多项动物研究发现,甲醛不仅可诱导鼻咽、鼻腔、肺组织癌变,也能导致造血系统、胰腺等组织癌变。
甲醛具有胚胎毒性,能够导致胚胎畸形。研究发现,甲醛能使小鼠精子的数量、形态、活动度明显减少,而精子畸形率显著提高。
五、 室内甲醛的防治
室内甲醛的防治必须控制污染源,才能减少甲醛的释放。
1、污染源头控制
①采取工艺改革,减少甲醛的使用量,使产品中的甲醛含量降低。
②木材类产品先放置在特制的烘烤室内, 烘烤可加速甲醛释放,再投入市场。
2、加强通风换气
空调的普遍使用,致使多数家庭减少了开窗换气的次数,使室内空气污染加剧。新建筑材料由装修而引入的化学污染物成分越来越复杂。在这种情况下, 如果自然通风换气不够,长期工作和生活在不良环境下的人们将会出现头痛、胸闷、易疲劳、烦躁、皮肤过敏反应。世界卫生组织将此种现象称为致病建筑综合症,通风换气是去除室内甲醛最简便及有效的方法。
3、生物吸收法
利用植物吸收甲醛是去除室內甲醛的一种方法,常用于吸收甲醛的植物有:吊兰、绿萝、薄荷、玻璃海棠、凤仙花。由于植物主要通过光合作用吸收甲醛,即只能在白天吸收甲醛,吸收能力有限,因此植物只适合于去除低浓度甲醛。
4、吸附法
吸附法通过多孔固体表面存在的不平衡分子引力或化学键力吧甲醛吸附滞留在固体表面上,具有效率高、富集功能强、无二次污染的特点,主要可分为化学吸附法和物理吸附法。但物理吸附存在吸附饱和的缺点,一旦材料达到吸附饱和,所吸附的污染物就会发生脱附,并重新进入空气中造成二次污染,且受温度和甲醛浓度的影响,目前多采用对多孔材料改性的方法来提高甲醛的吸收效率。
常用的吸附剂主要为:以碳质为主要成分的吸附剂(如活性炭等)、多孔金属和非金属氧化物吸附剂(如硅胶等)、及各种树脂吸附剂。
5、化学反应法
根据甲醛特定的化学性质,可采用化学反应的办法来降解甲醛,从而实现降低室内甲醛浓度的目的,如通过氧化反应和缩合反应来降解甲醛。
化学反应法有去除甲醛具有短时、迅速的特点,但反应未尽的试剂或新生成的化学产物易对环境造成二次污染。
6、光催化氧化技术
光催化氧化技术是指通过光照和光催化剂的共同作用,将甲醛气体氧化成CO2和H20,从而达到降低室内甲醛浓度的目的。很多甲醛治理公司采用光触媒方法(触媒,即催化剂),光触媒一般需要在紫外线的照射下才能发挥作用。如果不能获得太阳光照,若想激活光触媒,则必须另外加上紫外灯。紫外灯的选择应该是波长在254nm或者 365nm 的效果比较好,至于在自然光和日光灯等微弱光源甚至是无光的条件下,光触媒则不能正常发挥其功效。
7、生物酶
生物酶与光触媒最大的差别在于:无需光源,在不通风及没有光的地下室也能继续催化分解,效果较为显著。
通过植物提取可以与甲醛发生反应的天然高分子化合物,利用植物消纳甲醛的原理,将除醛活性因子催化有害异味分子迅速发生聚合分解催化反应,改变原有异味分子结构使之变成无害、无味分子。
它能于有毒异味分子迅速发生聚合、取代、置换和分解等化学反应,改变原有异味分子结构,使之变成无毒、无味分子。反应物和生成物均无毒、无害,更不会造成二次污染。
利用MANNICH反应机理添加生物分解酶催化剂去除甲醛,与甲醛反应的产物安全、无毒无害、无腐蚀、无杂质残留、不引起二次污染。
甲醛从装修材料中的释放周期是3-15年。通风换气对净化室内空气中甲醛是比较迅速有效的。但都只能治标而不能治本。
生物酶对净化室内中甲醛效果非常显著。无需光源,在不通风及没有光的地下室也能继续催化分解。而且是纯植物提取,无毒无害、无腐蚀、无杂质残留、不引起二次污染,并具有治理较为迅速的优点。
生物酶是净化室内空气中甲醛较为环保、有效的一种净化技术,所以室内空气甲醛净化应以生物酶净化为主,空气净化器为辅,综合应用。