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建筑、装修材料和家具产生的污染

方晨  发表于 2018年05月22日

在建筑和室内装修中,人们越来越多地使用各种人造材料,例如涂料、树脂材料、复合板材、黏合剂等。这些材料会不断释放出一些挥发性的有机物到空气中,往往会对人体健康造成一定的影响。


甲醛

甲醛属于挥发性有机物,是一种无色但具有刺激性气味的易燃气体,是一种重要的室内污染物。空气中甲醛的浓度如果超过100微克/立方米,就会导致眼睛和黏膜细胞的伤害。动物实验显示,暴露在高浓度的甲醛中会增加罹患鼻癌和喉癌等的风险。

虽然甲醛也可能在燃烧过程中产生,但在室内,它的主要来源还是建筑和装修材料。甲醛是一种重要的有机原料,它是制造多种合成塑料、合成纤维的原料之一。凡是大量使用黏合剂的材料,如各种人造板材(刨花板、纤维板、胶合板等),其中都会含有甲醛。此外,某些化纤地毯、油漆涂料也含有一定的甲醛。这些材料中的甲醛会成年累月地不断释放出来。如果是新装修好的房间或是刚买的家具,释放出的甲醛浓度较高;多年的老房子、老家具,污染就要小得多。另外,当房间温度较高、湿度较大时,甲醛的释放也比较快。据世界卫生组织报道,19962005年的调查数据显示,我国新装修的住宅和办公室内,甲醛平均浓度为256微克/立方米,这几乎比欧美和日本等高出了一个数量级。我国201111月发布的《室内空气质量标准》中,甲醛的浓度标准是1小时平均值为100微克/立方米。

甲醛易溶于水,所以很容易被湿润的呼吸道和消化道吸收。研究显示,吸入的甲醛中,90%以上会被上呼吸道、气管、支气管吸收。虽然甲醛也会穿透皮肤(可能引发过敏),但皮肤吸收只占很小的比例。甲醛被人体吸收后,会很快被含有甲醛脱氢酶的红细胞转变为甲酸。甲酸再经过进一步代谢,最终大部分会被氧化为二氧化碳,通过呼吸排出;小部分以甲酸盐的形式随尿排出。

虽然甲醛在人体内的代谢很快,但由于甲醛易于与DNARNA、蛋白质等生物大分子反应,会使DNA和蛋白质等发生交联。研究显示,DNA-蛋白质交联会导致癌症和基因突变。

如何去除甲醛,可以参考下面介绍的VOC的去除方法。民间也流传着一些去除甲醛的方法,例如将菠萝、茶叶等放在室内,据说可以吸附甚至分解甲醛。实际上,这些方法只不过是以水果、茶叶的清香掩盖了甲醛的刺激性气味而已,空气中的甲醛并不会因此而明显减少或消失。而人们常常误以为甲醛真的已被去除,反而会忽视通风等真正有效的措施。

 

挥发性有机化合物(VOC)

前面提到的甲醛以及一些低沸点的多环芳烃,都属于挥发性较高的有机化合物,也就是VOC。但是VOC成分非常复杂,已经确定的就有400多种,包括我们常听说的苯、甲苯、二甲苯(合称三苯)等,其中很大一部分是建筑和家具(合成板材)材料中所特有的。刘兆荣副教授说:“现在在室内,氮氧化物、二氧化硫等无机污染物已不是主要的空气污染物了。污染较重、健康影响较大的,是甲醛、三苯这些有机污染物。”

研究显示,很多疾病都与VOC相关,常见症状包括头痛、瞌睡、流泪、皮疹、鼻窦充血等。现在,已知许多VOC具有神经毒性、肾毒性、肝毒性或致癌作用,而且还能损伤心血管系统,引起胃肠道紊乱等。

要减少室内的VOC,在居室装修和选择家具的时候,就要尽量选择高品质的合格产品,尽量少用黏合剂,地毯最好不要用化学合成的材料。家具如果是复合材料的,可以把暴露面用密封剂密封。密封剂可以在材料表面形成一层膜,将有害成分封闭在里面,不能挥发出来。但这种方法不是治本之道,如果密封膜被破坏,也就失去效果了。

现在,市场上也有不少室内空气净化器销售,例如有的设备能够利用某些催化剂在室温下将甲醛转化为无害的水和二氧化碳。

还有一个减少VOC的办法就是加热。温度较高时,挥发性物质的挥发速度也会加快,这样可以使得原来需要几个月甚至几年才能释放完毕的化学物质,在较短时间内大量释放出来。有研究显示,在房屋装修完毕后,将房间加热到38℃,打开门窗,用通风设备加强空气流通,持续两三天的时间,可以降低约75%VOC排放。

 

放射性污染物

室内气态污染物中,有一种比较特别,这就是氡。氡的化学符号是Rn,是一种无色无味、有放射性的惰性气体。氡的惟一来源是地壳,它是铀的天然放射性衰变的一部分。因为铀是分布在全球的,所以氡也几乎无处不在。但由于大气的稀释作用,室外空气中氡的浓度很低。

氡有很多同位素,其中最稳定的是氡222,半衰期将近4天,它能在室内积累,从而影响人体健康。氡在体外对人体影响不大,它在衰变过程中放出的α粒子能量较低,不能穿过皮肤。但当它被吸附在空气中的颗粒物上,进而被吸入人体后,就会沉积在肺部。肺部组织内的细胞对α粒子比较敏感,氡衰变放出的α粒子会破坏细胞中的DNA,并可能引起肺癌。

暴露在任何浓度的氡气中,都有可能引起肺癌,因为即使是单个的α粒子也会造成细胞的DNA损伤。只不过在氡的浓度较低时,这种风险比较小。我们可以用放射性活度来表示放射性元素的危害程度。放射性活度的单位是贝克勒尔(Becquerel,符号Bq),1Bq表示在1秒钟内发生1次衰变。有研究表明,室内氡气为50贝克勒尔/立方米时,肺癌危险增加0.3%0.5%;达到300贝克勒尔/立方米时,肺癌风险增加1%2%。我国《室内空气质量标准》中建议,在氡222达到400贝克勒尔/立方米时,需要采取措施降低室内氡浓度。

那么,房间里的氡是从哪里来的呢?根据世界卫生组织的报道,家中氡的浓度取决于以下几个方面:地基的岩石和泥土中铀的含量;可供氡进入家中的途径;室内外空气的交换速度,而这取决于房屋的构造、居住者的通风习惯和窗户的密封程度。从水泥地面与墙壁连接处的裂缝、地面的缝隙、空心砖墙上的小洞、污水坑和下水道中,氡都可以进入家中。在地下室、地窖或与泥土接触的其他区域,氡的浓度通常较高。

 

(本文发表于《科学世界》2013年第2期)


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