探讨居民对室内空气污染物甲醛的防治误区

2022-09-12 版权声明 我要投稿

近年来,随着物质生活水平的不断提高,人们对于居住环境也越来越重视。在不断改善住房条件的同时,室内建筑装修材料及家具的质量安全逐步成为人们关注的焦点。在此背景下,室内空气质量检测往往成为人们入住新居前判断新居安全与否的重要手段。而《GB/T 18883-2002室内空气质量标准》里涉及的众多化学性、生物性及放射性参数中,甲醛因媒体宣传频繁且较易超标而成为人们最熟悉、认知度最高的污染物。故此,室内污染物中甲醛的防治成为人们非常在意的问题。

针对居民的焦虑,市场中许多以甲醛治理、净化为噱头的产品、公司应运而生。而各种防治甲醛的小偏方、小窍门也五花八门。一些没有根据的窍门偏方以及披着华丽广告外衣的产品往往给居民带来困惑和误解,令居民在对室内污染物甲醛的防治中产生了误区,本文将对此进行探讨,并对室内污染物甲醛的防治提出合理建议。

一、室内污染物甲醛的主要来源

甲醛,CH2O,为无色有刺激性气味的气体,极易溶于水,对人的眼、鼻有刺激作用,是世界卫生组织公布的致癌物质清单中的一类致癌物。室内空气中的甲醛主要来源于室内建筑装修装饰材料,包括刨花板、纤维板、多层胶合板、涂料、家具等。

(一)胶黏剂中的甲醛

目前,市面上大部分人造板材常用脲醛胶作为胶黏剂,而甲醛是脲醛胶的重要原料,大部分甲醛在制胶过程中已完全反应,而小部分未反应的甲醛则成为游离甲醛及甲二醇及其低聚物,这部分甲醛(甲二醇及其低聚物)逐步水解,释放出甲醛,便成为室内空气中的有害物质。

(二)天然木材中的甲醛

天然木材也含甲醛,主要源于木材抽提物、多糖和木质素等,其含量和树种有关,例如松木、云杉在适当的条件下会发生化学变化释放出甲醛。

(三)涂料中的甲醛

狭义的涂料——乳胶漆中其实甲醛含量很低,其更可能产生的污染物是VOC和苯系物,乳胶漆中甲醛的来源可能是其中添加的可改善涂料性能的甲醛助剂(防霉剂等),而加了胶水的腻子则是广义涂料中可能造成后期甲醛释放超标的罪魁祸首。

二、甲醛防治的误区

甲醛的防治无疑是从两点入手,一个是防,一个是治,居民无论从哪点出发,都存在一些误区。

(一)防的误区

常有居民认为选择“零甲醛”家具、纯实木家具便不会有甲醛释放。首先,零甲醛的家具并不存在,即便是天然木材其本身也会释放出甲醛。无论是实木家具还是板式家具,在制板过程中经化学、物理等工艺处理,家具制造好后都可能存在木材本身或胶黏剂中甲醛释放的问题,只有多和少的差别,而没有完全杜绝的可能。其次,有些实木家具表面经过涂饰也进一步增加了甲醛释放的风险。

(二)治的误区

室内空气中甲醛的治理已在社会蔚然成风,很多手段成效甚微,有些甚至无效。

1. 空气净化器法

很多人认为空气净化器可以吸收甲醛,事实却不尽如人意。首先空气净化器种类很多,其主要工作原理有两种,第一种:被动式过滤吸附。它的工作原理是通过风机将空气抽入机器,通过内置滤网过滤空气,以达到空气净化的效果。随着技术的不断发展,这里的滤网也成为净化空气的核心所在,我们可以通过对滤网的分析来解读其对甲醛的净化作用。

(1)初效滤网:通常是中效、高效滤网的前置,可过滤5μm以上颗粒较大的固体污染物,例如毛发、粉尘,其作用往往是减少高效过滤设备的工作负荷,延迟过滤设备的使用寿命,降低高效滤网的更换频率。这里排除了初效滤网吸收甲醛的可能。

(2)活性炭滤网:活性炭是一种分子筛,其内部细微的孔道能够吸附包括甲醛的各种物质。他的吸附特性不但取决于其空隙结构,还取决于其表面的化学性质。所以活性炭的吸附可分物理吸附和化学吸附,活性炭的吸附没有太多选择性,包括对甲醛、TVOC都具有一定的吸附率,但有一个问题就是当其吸附饱和后就不再起作用。而装饰装修材料中甲醛的释放是一个长期的持续的过程,如果只依靠空气净化器中小小的一个活性炭滤网,几乎没有效果。而根据它的吸附原理,购买大量的炭包再定期更换可能都比活性炭滤网的吸收的甲醛来得更多更快,成本也更低。由此可见活性炭滤网对吸收甲醛的来说也收效甚微。

(3)HEPA高效过滤网:HEPA称High-efficiency particulate arrestance,一般用聚丙烯或其他复合材料制成,民用过滤等级:H10-H14,等级越高效果越好,对直径0.1~0.3μm的颗粒过滤效果可达99.998%,其等级也是衡量空气净化器好坏的核心指标,然而我们也可看出HEPA高效过滤网只能过滤微小颗粒烟尘等污染物,对甲醛的净化也基本无效。

(4)静电驻极过滤网:驻极体是指具有长期储存电荷功能的电介质材料,具有在无外电场的条件下能自身产生静电作用力的特性。静电驻极过滤网依靠静电力直接吸引空气中的带电微粒并将其捕获,或诱导空气中的中性微粒产生极性再将其捕获,从而更有效地过滤空气中的亚微米粒子,在不增加空气阻力的情况下显著提高过滤效率,如果风量过大,过滤效率也会降低。通过其原理我们也可看出,其中没有什么化学成分可吸收甲醛,因此该过滤网也不能起到甲醛净化作用。

(5)光触媒滤网:光触媒目前可知是除甲醛最有效的手段,其原理是:光触媒(Photocatalyst)材料(以二氧化钛为代表,二氧化钛为半导体材料)在紫外线的照射下会产生类似光合作用的光催化反应,产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧,具有很强的光氧化还原功能,可杀灭细菌和分解有机污染物,因而具有净化空气功能。由于光触媒对甲醛等挥发性有机物(VOCs)有强大的分解能力,得到了人们越来越多的关注。但光触媒除甲醛要结合空气流动、紫外线、光触媒的含量三个要素。仅仅通过空气净化其中加入光触媒材料就想达到除甲醛的目的,也是效率很低的选择。

空气净化器的另一种原理是主动式净化或主动与被动相结合的净化原理。主动式净化不像第一种原理需要靠风机和滤网来被动净化空气,而是主动向空气中释放净化灭菌因子。例如市场上较成熟的利用负离子作为净化因子的技术,对于空气中的灰尘、细菌病毒都有一定净化作用,很遗憾这和净化甲醛也没有关系。

根据空气净化器的工作原理我们可推导出,空气净化器对有限空间内空气的除尘效果比较好,而对于在封闭空间内,不断释放的甲醛来说,其效能非常低。

2. 植物吸收甲醛

市面上流传着盆栽植物可以吸收甲醛的说法,实际上盆栽植物确实有一定吸收甲醛的效果,然而作为空气污染物,甲醛对植物生长也有很大的危害,甲醛会与植物中的核酸、脂类物质发生反应,伤害植物细胞,也有部分植物内某些物质与甲醛反应可以生成碳酸和二氧化碳,直接参与植物自身内部营养制造,但归根结底,吸收、分解甲醛其实只是植物的一种自我防御,一个植物叶片的面积是有限的,妄图通过小小的植物来对抗室内空间内源源不断释放中的大量甲醛是不现实的,大量的甲醛只会导致植物的病态生长甚至死亡。上海市建筑科学研究院环境技术研究中心实验室曾做过实验,在1.5立方米的样品舱内进行24小时实验结果是,绿萝的每立方米甲醛净化率为1%,常春藤为9%、芦荟为2%,这仅是在完美实验室环境的前提下,且甲醛释放是定量的,而现实中的甲醛只会源源不断地释放,由此可见,想要依靠植物来除甲醛,其效果也十分有限。

3. 橘子皮、柚子皮除甲醛

居民利用柚子皮、橘子皮等果皮放在室内,企图吸收甲醛净化空气完全是没有科学依据、掩耳盗铃的无稽之谈,是试图通过一种气味掩盖另一种气味的自欺欺人的手段。

4. 活性炭包除甲醛

上文已提到活性炭除甲醛的原理,可知活性炭具有一定吸附甲醛的功效,但在吸附甲醛的同时也会吸附其他气体,在其吸附饱和后便失去作用,还有居民认为太阳下晒一晒即可反复使用,这也是一种误解,吸附饱和的活性炭需要在特定仪器中进行高温、化学洗脱才可再次使用,普通居民没有这个条件,不如重新更换,而定期反复更换炭包也是不小的开销,其效果不一定比窗通风有效。

5. 茶叶除甲醛

茶多酚B环和C环上的酚羟基具有提供质子的活性,有相当强的还原能力,这是茶多酚能吸收甲醛的基础。武汉生命科学与化学学院的李田霞根据这理论基础,将不同茶叶水倒入甲醛溶液中,用酚试剂检测剩余甲醛含量,计算出茶叶确实具有较高的甲醛吸收率。然而现实中茶叶是用来喝的,将茶叶作为室内空气净化的手段也需要经常更换,过于奢侈,性价比不高。

三、结论

(1)商家的“零甲醛”宣传是一种误导,想从源头上防治甲醛应慎重选择建材及家具的品牌,大品牌的品控保证了甲醛释放量是否符合标准,保持简单装修风格,尽量减少装饰材料中胶黏剂及人造板材的使用量,重视板材的封边处理,是从根源上减少室内甲醛污染的有效措施。

(2)通过空气净化器、绿色植物、柚子皮、活性炭除甲醛的手段有的完全无效,有的基本无效,是大部分居民在治理甲醛中容易走入的误区。保证房屋的新风量,例如开窗通风、长期使用新风系统才是防治室内甲醛超标最有效的手段。

甲醛,无色有刺激性气体,化学式HCHO或CH2O,分子量30.00,又称蚁醛。无色,对人眼、鼻等有刺激作用。气体相对密度1.067(空气=1),液体密度0.815g/cm[3](-20℃)。熔点-92℃,沸点-19.5℃。易溶于水和乙醇。水溶液的浓度最高可达55%,通常是40%,称做甲醛水,俗称福尔马林(formalin)。

具有还原性,尤其是在碱性溶液中,还原能力更强。能燃烧,蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限7%-73%(体积)。燃点约300℃。

可由甲醇在银、铜等金属催化下脱氢或氧化制得,也可从烃类的氧化产物中分出。可作为酚醛树脂、脲醛树脂、维纶、乌洛托品、季戊四醇、染料、农药和消毒剂等的原料。

摘要:随着经济的不断发展,人们认知水平的不断提高,家居环境安全也逐步受到关注。室内空气污染物中的甲醛往往成为人们关注的重要指标,针对这一现象,市场中出现了很多治理甲醛的公司和产品,民间用于甲醛防治的方法也五花八门,将人们引入甲醛防治的误区。文章结合现有主流的甲醛防治方法,通过解释其原理简单分析其实际效果,引导人们走出误区。

关键词:甲醛,空气净化器,活性炭,绿色植物,防治误区

参考文献

[1] 马心,颜镇.游离甲醛和人造板释放甲醛[J].木材工业,1997(2):27-29.

[2] 王正国,段新芳等.实体木材中甲醛释放研究[J].世界林业研究,2017(3):70-74.

[3] 李明.空气净化器的工作原理[J].中国环境保护.

[4] 刘伟,任玉杰等.光触媒降解室内甲醛的季节性实测研究[J].煤气与热力,2016(12):27-29.

[5] 李田霞,陈峰.茶叶水对室内空气中甲醛的去除效果研究[J].广州化工,2015(19):70-72.

[6] 林志聪.利用茶叶处理甲醛的试验性研究[J].茶叶科学技术,2006(1):20-21.

[7] 陈云平,陈为健,傅艳斌.茶叶提取物与甲醛的反应检测[J].闽江学院学报,2008(5):93-96.

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