如何控制室内甲醛污染

摘 要: 综述了室内甲醛污染的控制措施与治理技术。详细介绍了目前治理室内甲醛污染的主要净化技术,包括化学中和技术、空气负离子技术、物理吸附技术、常温催化氧化技术、生物技术、催化技术、臭氧氧化技术、材料封闭技术等及其研究进展,并分析了各技术的优缺点。

关键词: 控制室; 甲醛; 污染

中图分类号: R122 文献标识码: A 文章编号:1009-8631(2010)04-0026-02

甲醛的污染是室内空气主要污染物之一。是一种无色的刺激性气体,沸点为19.5℃,易于挥发,常温下易溶于水。主要来源于各种人造板材,贴墙布、涂料等各种装饰材料以及吸烟等产生的烟雾等。甲醛对人体健康的危害极大。高浓度甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏都有危害,在我国有毒化学品名单上甲醛居第二位,且被世界卫生组织确定为致癌物质。《居室空气中甲醛卫生标准》(GB/T16127―1995)规定居室内甲醛量要小于0.08mg/m3,但一般住宅装修后甲醛浓度平均为0.2mg/m3,最高可达0.81mg/m3,严重超出标准。

一、室内温度及环境要合理控制

由于甲醛的释放是一个长期的过程,室内甲醛的释放期一般为3～15年,且其与室内的温度、相对湿度、室内换气数、室内建材等有关,合理控制室内环境可降低甲醛浓度。

(一)室内要及时通风

室内通风是清除甲醛行之有效的办法,可选用空气换气装置或自然通风,这样有利于室内材料中甲醛的散发和排放。室内通风要注意根据季节、天气的差异和室内人数的多少来确定换气频度,通常在春、夏、秋季都应留适当的通风口,冬季每天至少开窗换气30分钟以上,但其只用于污染较轻的场合。

(二)控制室内湿度

经研究发现,甲醛的释放随着湿度的增大而增加,随温度升高而增大。要使室内材料中的甲醛尽快释放,就应增加其温湿度,因此一般在刚刚装修的房中采取烘烤的方法或在室内摆放一盆清水可使甲醛加快释放。要控制室内甲醛浓度就要降低其温湿度。温度由30℃降到25℃可降低甲醛50%,相对湿度由70%降到30%时甲醛量降低40%,温度和湿度效应降低室内甲醛量主要是靠降低污染源的扩散。

(三)植物净化

美国国家空间技术实验室的有关实验证明,吊兰、芦荟、仙人球、虎尾花、等室内观赏叶植物对甲醛有较好的吸收效果。因此,在室内放置上述植物既美化环境又起到净化空气的作用。

二、室内甲醛污染治理技术

目前,国内外采取多种方法治理室内甲醛污染,且现在已有一些产品问世。治理室内甲醛污染的空气净化技术归纳起来主要有:物理吸附技术、催化技术、化学中和技术、空气负离子技术、臭氧氧化技术、常温催化氧化技术、生物技术、材料封闭技术等。

(一)物理吸附技术

物理吸附主要利用某些有吸附能力的物质吸附有害物质而达到去除有害污染的目的。主要是各种空气净化器。常用的吸附剂为颗粒活性炭,活性炭纤维、沸石、分子筛、多孔粘土矿石、硅胶等。研究发现,沸石膜对室内甲醛、苯等污染物有较好去除效果。活性炭纤维是吸附剂中最引人注目的碳质吸附剂。蔡健等研究发现,适当条件下用O2-对ACF改性可提高对甲醛的吸附性能。对物理吸附技术改进主要是寻找比表面积大且具有更快的吸脱附速率的吸附剂,还有与其他技术相结合使用等。在装有活性炭的花盆中栽培具有甲醛净化性能的植物,其对甲醛去除效果比单纯的活性炭吸附要好。物理吸附还可用于建材,研发的一种可生物降解的木炭板,在2小时内可把20×10-6的甲醛全部吸收,且木炭板废弃后可被生物降解。物理吸附富集能力强,且不会产生二次污染物,简单易推广,对低浓度有害气体较有效。但物理吸附的吸附速率慢,对新装修几个月的室内的甲醛的去除不明显,且会对环境产生二次污染,还有吸附剂需要定时更换。

(二)催化技术

催化技术以催化为主,结合超微过滤,从而保证在常温常压下使多种有害有味气体分解成无害无味物质,由单纯的物理吸附转变为化学吸附,不产生二次污染。目前市场上的有害气体吸附器和家具吸附宝都属于这类产品。

纳米光催化技术是近几年发展起来的一项空气净化技术,它主要是利用二氧化钛的光催化性能氧化甲醛,生成二氧化碳和水。该技术在紫外光照射下用于治理空气污染越来越受到重视,成为空气污染治理技术的研究热点。化降解速率。

催化技术可以与物理吸附技术或其他技术结合运用,效果更佳。催化技术与物理吸附技术相结合,可利用物理吸附技术为催化技术提供高浓度反应环境,催化技术降解甲醛使吸附剂得到再生。纳米TiO2光催化剂与一些气体吸附剂(沸石、活性炭、SiO2等)相结合在弱紫外光激发下就可以有效降解低浓度有害气体。稀土激活空气净化材料综合了化学吸附、物理吸附、光催化等多元催化技术,对甲醛达到持久净化。

催化技术具有反应条件温和、能耗低、二次污染少、可以在常温常压下氧化分解结构稳定的有机物等优点,一般室内甲醛的浓度较低,在居室、玻璃、陶瓷等建材表面涂敷TiO2薄膜或安放TiO2空气净化设备可有效降解甲醛。但其需要纳米TiO2和紫外光照射,存在经济和技术的局限性,还未进入大面积使用推广阶段。

(三)化学中和技术

化学中和技术一般采用络合技术,破坏甲醛、苯等有害气体的分子结构,中和空气中的有害气体,进而逐步消除。目前,专家研制出了各种除味剂和甲醛捕捉剂,属于该技术类产品。该技术最好结合装修工程使用,可以有效降低人造板中的游离甲醛。

(四)空气负离子技术

其主要选用具有明显的热电效应的稀有矿物石为原料,加入到墙体材料中,在与空气接触中,电离空气及空气中的水分,产生负离子;可发生极化,并向外放电,起到净化室内空气的作用。市场中销售的“绿诺空气离子宝”属于这种产品。负离子技术也可应用到建材上,如负离子涂料,其能够持续释放的负离子与室内污染源持续释放的有害气体(正离子)不断中和、降解,可长期起到去除甲醛的作用。

(五)臭氧氧化法

臭氧与极性有机化合物如甲醛反应,导致不饱和的有机分子破裂,使臭氧分子结合在有机分子的双键上,生成臭氧化物,从而达到分解甲醛分子的目的。臭氧发生装置具有杀菌、消毒、除臭、分解有机物的能力,但臭氧法净化甲醛效率低,同时臭氧易分解,不稳定,可能会产生二次污染物,同时臭氧本身也是一种空气污染物,国家也有相应的限量标准,如果发生量控制不好,会适得其反。

(六)常温催化氧化法

又称为冷触媒法,主要是利用一些贵金属特殊的催化氧化性能活-性炭、分子筛等,经常采用的贵金属有Pd、Pt、Rh、Ru和Ir。日本近年来对低温催化剂进行了深入的研究,并有一系列的专利问世。对刚刚装修的住宅中甲醛去除效果良好,在7个多月时间内使新建住宅室内甲醛由0.21×10-6降到0.04×10-6,且没有发现有害的副产品,其还可以加速材料中甲醛释放。

(七)生物技术

生物法净化有机废气是微生物以有机物为其生长的碳源和能源而将其氧化、降解为无毒、无害的无机物的方法。李小梅等[28]实验表明,通过筛选、培育的适宜微生物菌种接种挂膜制作的生物膜填料塔对入口浓度小于20mg/m3的甲醛废气具有较好的净化效果,净化效率达到90%以上,净化操作时,液体喷淋量维持在20L/h有利于净化。

(八)材料封闭技术

对于各种人造板中的甲醛,专家们研制出了一种封闭材料,称作甲醛封闭剂,用于家具和人造板材内的甲醛气体封闭。目前出现在我国市场上的美嘉保护盾,具有封闭甲醛的作用,可涂刷于未经油漆处理的家具内壁板和人造板,以减少各种人造板中的甲醛释放量。但其治标不治本。

三、结论

随着国家环保法规的日益严格,环境意识的深入人心,室内甲醛污染的控制与治理越来越受到重视。国内外对甲醛污染的空气净化技术已经有较多应用于实际,同时各种新方法新技术也在不断得到研究,其中纳米光催化技术是空气净化技术研究的发展趋势,同时由于每种方法都有自己的优缺点,针对实际情况选用适当的技术,尤其是多种技术相结合利用可对室内甲醛污染进行有效的控制与治理。

参考文献:

[1] 夏元洵.化学物质毒性全书[M].上海:上海科学技术文献出版社,1991:468～469.

[2] 郑京力晴.甲醛污染的危害及控制措施[J].科技情报开发与经济,2004.14(6):225～226.

[3] 肖红侠,王岳人,张海青.室内甲醛污染现状及防治措施[J].技术交流,2004.6:31～35.

[4] 张 军.室内甲醛污染检测与控制[J].新疆石油教育学院学报,2004.1:98～99.