室内甲醛污染及防治措施

2023-01-21周丽丽莫冬兰

安徽化工 2022年6期

周丽丽，莫冬兰，马理

（1.桂西区域生态环境分析和污染控制广西高校重点实验室（百色学院），广西百色 533000；2.百色学院化学与环境工程学院， 533000）

近年来，甲醛作为主要室内空气污染物引起的健康事件时有发生，甲醛污染不仅危害健康，严重时甚至威胁生命安全。2017年10月27日，世界卫生组织（WHO）和国际癌症研究机构（IARC）已将甲醛放置在致癌物列表中的第一类[1]，2019年7月23日，甲醛被列入有毒有害水污染物名录[2]。室内甲醛主要来源于建筑材料、家具、人造板材、各种黏合剂涂料和合成纺织品等。即使进行室内通风，也无法一次性将室内甲醛除去。据报道，有60%～94%新装修的房间内甲醛浓度超过国家标准。室内甲醛污染可能引发癌症、白血病、儿童发育畸形、免疫力下降、不孕不育、呼吸道疾病、妊娠综合症等疾病[2-3]。当室内甲醛浓度达到0.5 mg/m3时，会引起眼睛不适，并受到伤害；当甲醛浓度高达30 mg/m3后，会引起死亡[4]。因此重视室内甲醛污染，了解甲醛污染情况，探讨其污染源，有利于甲醛污染的预防和治理，达到提高室内空气质量，避免甲醛污染危害健康的目标。

1 室内甲醛的卫生标准

中华人民共和国国家标准《居室空气中甲醛的卫生标准》（GB 16127-1996）和《室内空气质量标准》（GB/T 18883.2002）[5]规定居室空气中甲醛的最高容许浓度分别为0.08 mg/m3和0.1 mg/m3。而2020年由中华人民共和国住房和城乡建设部批准发布的《民用建筑过程室内环境污染控制规范》（GB 50325-2020）[6]中规定一类民用建筑的甲醛浓度≤0.07 mg/m3，二类民用建筑的甲醛浓度≤0.08 mg/m3，并对常见室内装饰所涉及的材料的甲醛含量有明确规定。尽管如此，在监管方面仍存在着不足之处，有些商家为了谋取暴利无视法规，或因对甲醛对人体健康的危害知之甚少，仍在销售和购买甲醛含量超标的室内家具以及装修材料等，从而导致频频发生因甲醛污染而引起的恶性事件，造成极坏的社会影响。

2 室内甲醛污染及来源

研究表明，人的一生中有4/5的时间是在室内度过的，室内空气质量的好坏是影响人生命安全的重要因素之一。然而由于过度装修等原因，造成室内污染物超标，尤其是甲醛污染严重。根据室内的不同用途，我们探讨可能发生的甲醛污染源。

2.1 家庭中的甲醛污染

目前，人们不仅普遍注重家居的舒适、美观、实用等，而且也十分重视室内甲醛污染的危害，装修时采用环保材料，尽管如此，新装修的房子甲醛仍会超标。此外，甲醛的释放周期为3～15年，而且因为室内温度、湿度等不同，甲醛的释放速度也不同，有一定年限的房子仍可能室内甲醛超标，通常家庭内的甲醛污染源主要如下：

（1）家具：有研究表明家具所释放的甲醛含量在室内空气甲醛污染中占比很高[7]。木制类家具中的板式家具采用的原材料主要以胶合板等人工合成板材料为主，此类板材在加工过程中采用的胶粘剂、后期美化过程中使用的油漆等材料均会释放不同含量的甲醛[8]，是造成室内甲醛污染的主要来源之一。

（2）厨房：烹饪产生的油烟中会产生甲醛，厨房中能源燃料如煤油等的不完全燃烧也会产生一定含量的甲醛，从而造成甲醛污染。

（3）室内装饰材料：纺织类的装饰用品如室内新贴的墙纸、壁纸、窗帘、墙布等会释放甲醛造成污染，原因在于此类产品在生产过程中为了达到颜色鲜艳的目的而添加大量的固色剂，固色剂中往往被添加大量的甲醛，以达到增强固色的功能，从而造成此类装饰材料甲醛浓度超标。此外，家庭中常见的窗帘中由于涂料以及染料的材质问题也会释放一定含量的甲醛[9]。

（4）日常生活用品：化妆品、清洁剂、纸张、衣服、鞋子等均含有一定量的甲醛，卫生纸属于一种危险的致癌物，其中含有的甲醛成分是致癌物之一[10]。

2.2 商店的甲醛污染

随着人们对美的追求不断提高，很多公共场所的装修风也越来越流行，不可避免地造成了公共场所甲醛污染加剧的现状。

衣服、鞋子是我们常用的贴身衣物，它们能够直接或者间接地接触到我们的皮肤，长期接触甲醛含量超标的产品会损害人体机能，危害生命安全。甲醛对衣物有防缩水、除褶皱、免熨烫以及去除污渍的功能，因此被普遍用于纺织类、棉质类衣物产品中，这也就意味着很多时候我们的贴身衣物是会释放甲醛的[11]。鞋类产品在生产和加工的过程中所使用的交联剂为甲醛交联剂，倘若反应不完全，就会造成甲醛污染[12]。服饰类商店除了装修污染和家具污染，此类商店中售卖的商品也是甲醛污染的来源之一。张金萍等[13]在对涉及服装和鞋类商店的室内调查结果显示，内衣类商店上午室内甲醛平均浓度维持在1.2 mg/m3左右，下午室内甲醛平均浓度维持在0.8 mg/m3左右，大部分商店上下午的室内甲醛平均浓度均超过0.1 mg/m3；大部分的鞋类批发市场上午与下午的室内甲醛污染平均浓度超过0.1～0.12 mg/m3，均高于室内甲醛的安全排放标准。

2.3 娱乐型场所的甲醛污染

当下，酒吧、KTV、歌舞厅、咖啡厅、游戏厅、洗浴按摩房等场所的甲醛污染不容乐观。赵淑芳在对此类娱乐场所室内甲醛污染状况的调查显示，KTV、歌厅、咖啡厅、茶社等娱乐场所室内甲醛浓度数值保持在0.35～0.37 mg/m3，与我国现有的关于室内甲醛标准相比较，足足超了三倍有余[14]；酒吧、网吧、游戏厅里密集的人群及吸烟人士、密不透风的营业环境都是滋生甲醛污染的绝佳条件，因此我们可以推测这类环境复杂的娱乐场所甲醛污染的程度更加严重。

2.4 学校教室内的甲醛污染

2010年我国的适龄学生人数已达到4.86亿[15]，但是学校的安全系数却没有跟着学生人数增长的速度提高，由于学校室内甲醛污染造成学生人身安全受到危害的事故仍然屡见不鲜。很多学校选择在假期时对教室、饭堂、学生宿舍等进行装修，学生复学装修完不久的建筑就被投入使用[15]，而甲醛的释放期长达3～15年[16]，大大增加了学生遭受甲醛危害的机会。

近年，南昌市某幼儿园发生了一起因室内甲醛浓度超标，造成学生密集型流鼻血、咳嗽的校园安全事件[17]。王好等[18-19]在我国学校建筑室内甲醛污染物数据库建立与评价的研究中发现，甲醛浓度极端超标情形主要出现在学校教室内，教室内排放密集的课桌椅所用的板材及装饰涂料、其他环保度较低的装饰材料（如窗帘）等均会产生甲醛，学生人数较多，不利于空气流通也是造成甲醛污染的原因之一；学生宿舍所用的建材大部分都是廉价材料，甲醛的含量较高；此外，学生的日常生活用品也会释放出少量甲醛，再加上通风时长得不到保证，因此学生宿舍也成了校内甲醛污染的重灾区。王玉磊等[20]在对56间宿舍进行甲醛检测时发现，男、女生宿舍在周末每个时段的甲醛浓度均超过0.1 mg/m3，而周末时段也仅有一两个时间段宿舍内的甲醛浓度低于0.10 mg/m3，这也侧面反映出学生在宿舍90%以上的时间是遭受甲醛污染危害的。综上所述，学校室内甲醛污染情况非常严峻。

3 防治措施

目前，为了防治室内甲醛污染，常用的防治措施有以下四类。

3.1 自然通风法

我国多项研究数据表明，室内甲醛的浓度随着通风时长的增加而降低，二者间呈现反比关系。新装修的住房经过一段时间的开窗通风，室内的甲醛浓度会有所降低[21]。付腾等[22]对室内甲醛污染进行了检测，并建立了甲醛污染物的扩散模型，结果表明，物理通风换气对于甲醛污染物降解和扩散具有较好效果。胡晓玲等[23]在对室内不同装修阶段时的甲醛监测研究中发现，先通风换气是净化甲醛行之有效的方法。李宝才等[24]对丙烯酸酯树脂内墙乳胶产生甲醛的研究中，得出经过一定的通风时长能够将室内的甲醛浓度降到国家安全入住标准的结论。总之，换气通风除甲醛法是目前所有的甲醛降解净化方法中最方便、绿色、清洁、环保、节约，且操作简单，技术含量要求低，仅需使用换气装置或者开窗通风即可[25]，是一种常用的有效防治室内甲醛方法之一。

3.2 生态净化降解法

生态净化降解法也称生物法，是一种利用生态植物去除甲醛的环保方法，其原理是通过盆栽绿植吸收室内的污染气体，并利用绿植自身发生的各种反应将甲醛分解成无害物质。此法能连续有效地吸收室内的甲醛气体，长时间保持室内环境良好。生态净化降解法是一个日常进行甲醛防护的有效方法，既装饰美化室内环境，又达到了除去部分甲醛的目的，虽然周期较长，效果较慢[26]，但仍是一种经济实用的防治方法。研究显示，目前常见的具备强效除甲醛能力的植物主要有常春藤[27]、鹅柴掌、橡皮树、君子兰、芦荟[28]、绿萝[29]等。Wolverton等[30]在关于绿色盆栽除甲醛的调查研究中发现，吊篮植物对甲醛污染物净化能力最强，吊篮不仅能净化空气中的甲醛污染物，且能转化土壤中所吸收的甲醛。此外，生活中常见的一些水果的果皮也具有除甲醛的能力，如柚子皮、橘子皮、茶叶梗等，因为这些果皮表面存在多孔结构，均对甲醛有吸附作用。

3.3 化学治理法

化学治理法是利用甲醛的化学性质与活性，运用氧化还原反应、加成反应等来破坏甲醛的结构，分解甲醛使其生成水和二氧化碳等无毒物质，进而达到降解消除室内甲醛污染的目的[31]。目前可与甲醛反应的试剂称为消醛剂，常见的有以下几种：

（1）无机铵盐和亚硫酸（氢）盐

铵盐溶液中的氨气与甲醛反应生成六亚甲基四胺，而亚硫酸盐溶液中的亚硫酸根即使浓度非常低也可以跟甲醛反应形成沉淀，达到一个很好的除甲醛效果[32]。Lundquist[33]与段惠敏等[34]分别对不同浓度配比下消醛剂的消醛效果做了研究，结果是偏亚硫酸氢钠的水溶液对低浓度的室内甲醛污染消除率高达95%，氯化铵亚硫酸盐与亚硫酸钠的1∶1摩尔质量的配比再通过稀释20倍的水溶液对甲醛的消除作用极其快速，且消除率可达

90%。

（2）氨的衍生物

氨的衍生物与甲醛发生亲核加成反应[35]，生成无污染、化学性能稳定的化合物，可达到降解甲醛污染的目的。Banecki[36]将丙二酸肼等甲醛吸收剂添加到氨基树脂板中研究，Bjoerlin[37]将含氮化合物制悬浮液降甲醛的研究与匙伟杰等[38]对有机胺类化合物、无机胺类化合物、丙烯酰肼三者最佳配比制消醛剂等的研究均证明：氨基衍生物型甲醛消除剂是除醛率高、用量少、且无毒的一个有效消除甲醛污染的方法。

（3）控制室内温度与空气湿度

研究表明，甲醛的释放速率随着室内温度的升高而加快，释放量随着室内空气湿度的增大而增大。当室内温度由30℃下降到25℃时，室内甲醛排放量降低了50%；室内空气湿度由70%下降到30%时，室内甲醛排放量可减少40%。因此，在日常生活中可以通过增加室内的温度与湿度，达到控制室内甲醛浓度在一定安全范围内的目的[39]。

其他防治方法还有催化氧化降解法[40]、物理化学吸附法[40]，如活性炭吸附法[41]。解决室内甲醛污染问题最有效的方法是从源头上控制。调查显示，我国80%以上的室内甲醛污染主要是由于装修时使用了甲醛含量超标的装修建材与家具地板造成的。因此，若要快速解决室内甲醛污染这个问题，应加大室内除甲醛污染治理技术和绿色装修建材的研究和开发力度[42]。