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文檔簡介

1、室內甲醛的治理現狀及展望(遼寧工業大學121001)摘 要:甲醛是室內常見的空氣污染物之一,其對人體 有很大的負面作用,室內甲醛的釋放周期很緩慢(3-15年), 也較難去除。目前我國室內甲醛治理現狀中,常用去除甲醛 的方法有植物法、物理吸附法、光催化氧化法。但經研究表 明,雖然這些方法確實具有去除甲醛的能力,但也存在著許 多問題,現今仍然沒有一種方法能夠得到科學界統一的認可, 可以說,室內甲醛的治理研究仍然是一項十分具有前景的課 題,在未來,隨著科學技術的進步,一定會涌現出更多,更 有效的方法。關鍵詞:甲醛危害 治理現狀 發展前景一室內甲醛的危害1-31刺激作用甲醛的主要危害表現為對皮膚黏膜的

2、刺激作用,甲醛是 原漿毒物質,能與蛋白質結合、高濃度吸入時出現呼吸道嚴 重的刺激和水腫、眼刺激、頭痛。2致敏作用皮膚直接接觸甲醛可引起過敏性皮炎、色斑、壞死,吸 入高濃度甲醛時可誘發支氣管哮喘。經常吸入少量甲醛,能 引起慢性中毒,出現黏膜充血、皮膚刺激癥、過敏性皮炎角 化和脆弱、甲床指端疼痛。3致突變作用高濃度甲醛還是一種基因毒性物質。如果室內的甲醛濃 度過高,長期生活在室內的人們,可引起鼻咽腫瘤,還可能 是鼻癌、皮膚癌、血癌的誘因,被世界衛生組織(WHO)、美 國環境保護局(EPO)、國際癌癥機構(IARC)確認為可疑致 癌物。二室內甲醛污染治理現狀目前,國內外采取多種治理方法治理室內甲醛污

3、染,治 理室內甲醛污染的空氣凈化技術歸納起來主要有:2.1植物法許多觀賞性植物對甲醛都有一定的吸附作用,植物法的 優點是簡便易用,美化環境的同時可以改善空氣?|量。但植 物法去除甲醛受到多重因素的影響,譚雪4等人對幾種常 見觀賞性植物的研究表明,以單位葉面積為參照值,可以準 確比較各植物種類之間吸收甲醛能力的大小。以6 h單位 葉面積植物吸收的甲醛量為依據,判斷單位葉面積吸收甲醛 量。6 h單位葉面積植物吸收甲醛量依次為杏葉梅(1.87 mg/m2)虎尾蘭(1.22 mg/m2)闊葉麥冬(0.52 mg/m2) 美人蕉(0.40 mg/m2)君子蘭(0.34 mg/m2)小天使(0.25 mg

4、/m2)。曹受金5等人也對不同植物對甲醛吸收能力進行 測定,以單位葉面積吸收甲醛量為依據,24h后測定不同植 物對甲醛的吸收量依次為垂葉榕(1.50 mg/m2) 虎尾蘭(1.14mg/m2)綠蘿(1.01mg/m2)廣東萬年青(0.93mg/m2) 龜背竹(0.93mg/m2)四季秋海棠(0.23mg/m2)。根據徐迪 6等人的研究可知,環境因子對植物吸收甲醛有很大的影 響,通常認為最佳的溫度條件為2028C,最佳ph條件為 中性偏酸性,而15C及37C左右的溫度以及堿性環境都不 利于植物對甲醛的吸收作用。張鑫鑫7等人的研究,當光 照強度在10004000赫克斯時,植物吸收甲醛的能力隨光 照

5、強度增加而增強,而400010000赫克斯時,植物的吸收 能力基本不隨光照強度發生變化,當光照強度超過10000赫 克斯時,植物吸收能力隨光照強度的升高而降低。綜上所述, 植物法去除甲醛雖然簡便易用,美化環境,但受到諸如葉面 積、溫度、ph環境,光照條件等因素的制約,且植物法吸收 甲醛效率很低,在甲醛濃度較高的情況下,植物法無法短時 間內使甲醛濃度達到國家標準(1mg/m3)范圍內,并不宜作 為去除甲醛的主要方法,而宜作為一種輔助方法。2.2物理吸附法物理吸附法是指運用物理吸附作用,利用某些具有多孔 結構和高比表面積的物質對甲醛的吸附作用從而達到去除 甲醛的作用的方法。現在普遍承認的具有對甲醛

6、有吸附作用 的物質包括活性炭、硅藻泥、膨潤土和分子篩等。物理吸附 法簡便易用,但每種物質的吸附效率都大不相同,甚至同種 物質的吸附效率也有很大差別。林莉莉8等人的研究表明 在進氣甲醛濃度相同以及其他條件都一樣的情況下,椰殼、 果殼、煤質、木質對甲醛的去除能力從大到小依次為:椰殼 果殼煤質木質。而同種材質的活性炭,由于生產工藝的不 同,吸附甲醛的能力也大不相同,以煤質為例,柱狀煤質的 甲醛吸附量可以達到10mg/m3左右,而壓片破碎的煤質甲醛 吸附量為5mg/m3左右,說明柱狀工藝較壓片工藝有一定的 優勢。根據董春欣9的研究表明,當使用同一種活性炭時, 活性炭的用量越多,去除甲醛的效率就越高,吸

7、附時間達到 5h后,實驗箱內的甲醛濃度有所升高,箱內活性炭發生了脫 吸附現象,造成箱內甲醛濃度升高。畢博10等人的研究表 明,硅藻泥對甲醛的吸附能力很強,在前20天內凈化效率 可達80%以上,20天后硅藻泥的吸附效率大大降低,并最終 達到飽和。綜上所述,物理吸附法所使用的各種吸附材料都 有自身的優缺點,根據生產工藝的不同,不同材料或同種材 料的不同形態,對甲醛的吸附能力也都大不相同,且所有的 吸附劑都有一定的飽和狀態,當吸附達到飽和狀態時,自身 會發生脫吸附作用,向外排出甲醛。現今物理吸附法去除甲 醛是市面上比較流行的方法,但實際上該法的去除效率不高, 且容易發生脫吸附作用,對環境再次造成污染

8、。2.3催化技術法近年來,光催化技術得到迅速的發展,研究表明水和空 氣中的絕大多數有機污染物都能通過光催化氧化除去。其中 二氧化鈦因其自身良好的化學穩定性、機械穩定性、耐光腐 蝕、低廉無毒等特性成為研究熱點,納米TiO2是一種新型 的吸附劑,它能吸附各種有機物和無機物,具有明顯的表面 效應和量子效應。它利用自然光、常溫、常壓即可催化分解 細菌和污染物,且能長期有利于生態自然環境。鹵代烴、鹵 代芳烴等有毒有機物在納米TiO2光催化作用下,可逐步降 解為二氧化碳、水等對環境無害的無機物11。王淑勤12 等人選用干燥器法,利用甲醛的物理化學性質對TiO2進行 改性,提高其吸附甲醛的效率。研究表明Ti

9、O2對甲醛的去 除率隨光照時間的增加而增加,由于陽光的照射,可能發生 光催化作用,是TiO2對甲醛的吸附明顯增加13。并測試 分析了納米TiO2對甲醛的吸附效率,并對不同條件制備的 TiO2處理甲醛的效果進行對比,得出最佳實驗條件是納米 TiO2在900C溫度下煅燒2h并用太陽光光照3h后對甲醛的 吸附率達到最佳,為54.95%。翟增運14等人對室內甲醛的 去除進行了對照實驗,得出納米TiO2對室內空氣中甲醛降 解效果明顯,治理24h后,室內甲醛含量由0.24 mg/m3降 低到0.15mg/m3,光催化速率隨甲醛初始濃度的增加而變快。 綜上所述,雖然納米TiO2光催化技術具有工藝簡單、成本

10、低廉、無毒無刺激性、無二次污染等優點,但由于納米TiO2的壽命由室內空氣中的氣體濃度、空氣流速、TiO2的吸附量 和吸附效率等決定的,一旦吸附飽和,就需要更新和脫附處 理,TiO2的成本比較高,頻繁更換使成本增加,不易普及使 用。三室內甲醛治理技術展望甲醛是室內常見的空氣污染物之一,其對人體有很大的 負面作用,甲醛來源于房屋的裝飾裝修材料、廚房燃料及烹 調、吸煙以及化妝品、清潔劑、殺蟲劑、防腐劑的使用15。 室內甲醛的釋放周期很緩慢(315年),不易清除。除以上 提到的甲醛污染控制或凈化技術外,還有其他技術:3.1緩釋二氧化氯技術以緩釋形式不斷釋放C102,使室內長期存在低濃度的 C102,

11、C102擴散到室內的每一個角落,能持久有效地清除室 內甲醛。C102具有強氧化性,能與空氣中的甲醛反應使其最 終轉化為無毒無害的二氧化碳和水16。因低濃度的C102具有殺菌作用,對各種人、畜傳染性 疫病的爆發有預防和控制能力,還具有除異味、除臭、降低 氨或其它有害氣體濃度的功效,所以緩釋二氧化氯裝置除可 以作為室內裝潢甲醛污染的清除劑外還可以用于公共場所 清新空氣防止疾病的傳播,也可放到衛生間、廚房、冰箱內 等除臭滅菌。3.2 03-UV-H20協同作用氧化技術03-UV-H20協同作用是指臭氧在吸收紫外線輻射之后與水分子發生反應,生成強氧化性的羥基自由基(.OH)過程 17。加強O3-UV-

12、H2O協同作用不僅能夠提高污染物去除效率, 減少產生臭氧濃度,還能合理利用紫外線輻射能量。同時, 納米光催化技術也屬于紫外線利用技術,可以和O3-UV-H2O 協同作用相結合,提高效率,節約能源。3.3空氣負離子技術空去負離子技術主要選用具有明顯的熱電效應的稀有 礦物石為原料,加入到墻體材料中,在與空氣接觸中,電力 空氣及空氣中的水分,產生負離子;可極化反應,并向外放 電,起到凈化空氣的作用18。金宗哲等19研究表明,稀 土激活電氣石可凈化甲醛95%以上。應用天然礦物的改性活化技術和納米稀土激活技術研 制的健康環保型建筑內墻涂料,不僅具有優越的常規性能, 還集無污染、抗菌、防霉、輻射遠紅外線、

13、釋放負離子等對 人體健康有益的功能于一身,只需在可?光的激發下便可產 生大量的負離子,前景良好。3.4氨的衍生物去除甲醛技術氨的衍生物能與甲醛發生化學反應,生產無污染、性能 穩定的化合物,從而達到去除甲醛污染的目的20。含氮化 合物也可以與無機鹽復合使用,如Bjoerlin等21用飽和 的NH4HCO3或(NH4)2CO3、聚丙乙烯、腺制成懸浮液來降 低膠合板材料所釋放的甲醛,匙偉杰等22將聚丙烯酰肼、 有機胺類化合物和無機銨類化合物按1.5: 2: 1.5的最佳配 比制成消醛劑來去除空氣中甲醛。氨基衍生物型甲醛消除劑具有除醛效率高、使用量少、 無毒等優點,是應用前景最好的一類消醛劑。3.5臭

14、氧氧化法臭氧與甲醛反應,導致不飽和的有機分子破裂,使臭氧 分子結合在有機分子的雙鍵上,生成臭氧化物,從而達到分 解甲醛分子的目的。汪耀珠等23通過低濃度臭氧對甲醛氣 體的凈化發現,臭氧對甲醛的凈化率為41.74%.。臭氧發生裝置具有殺菌、消毒、除臭、分解有機物的能 力,但臭氧氧化法凈化甲醛效率低,同時臭氧易分解,不穩 定,可能產生二次污染物,同時臭氧本身也是一種空氣污染 物,如果發生量控制不好,會適得其反。四結語隨著社會經濟的發展和人們生活水平的不斷提高,環保 問題得到了廣泛重視,室內甲醛污染的控制與治理越來越受 到重視。目前,各國在不斷完善和優化相關的標準,國內外 對甲醛污染的空氣凈化技術已

15、經有較多應用于實際,各種新 方法新技術也在不斷得到研究。總的來說,室內甲醛的治理 技術和相關產業的發展前景非常廣闊。參考文獻:李艷麗.室內甲醛對人體健康的危害J.環境與 職業醫學,2004, 21 (6): 20-22.閆金萍.甲醛及其對人體健康的危害J.化學世界, 2004, 45 (10): 55-58.宮箐,劉敏.甲醛污染對人體健康影響及控制J.環 境與健康雜志,2001,18(1): 414-415.譚雪.9種觀賞植物吸收甲醛能力研究J.現代 農業科技 2012,14(10): 55-59.曹受金.6種觀賞植物吸收甲醛能力比較研究J.生態環境學報.2009,18(5): 11-15.徐

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