（环境科学专业论文）艾灸和打印机产生的室内空气典型有机污染物特征与解析.pdf

本论文承 国家“8 6 3 刀项目( 2 0 1 0 a a 0 6 4 9 0 2 ) 资助 国家“8 6 3 项目( 2 0 0 7 a a 0 6 1 4 0 3 ) 资助 国家自然科学基金( 2 0 9 7 7 0 7 5 ) 资助 浙江大学硕士学位论文 浙江大学研究生学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的 研究成果，也不包含为获得浙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢 意。 学位论文作者签名：嘞敏 签字日期：如，易年易月 曰 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解浙江大学 有权保留并向国家有关部门或机构送交 本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝婆盔堂可以将学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：哳敞 签字目期：hj6 年6 月g 日 导师签名：1 颛钆 l 签字日期：矽fj 年了月吕日 浙江大学硕士学位论文 致谢 时间不经意间匆匆流过，我的学生生涯至此也即将告一段落，回首浙大这一段求学 路，心中感慨良多。 首先衷心感谢导师沈学优教授，三年前能够成为沈老师的弟子令我倍感荣幸，是沈 老师带领我进入科学的殿堂，导师严谨务实的治学态度、精益求精的钻研精神、不拘一 格的科研思路、一丝不苟的工作作风、敏锐的洞察力、渊博的知识将是我一生学习的榜 样和努力的方向：正是在沈老师如师如父般的倾心指导下，才疏智浅的我才能终有所获， 顺利完成学业。导师不仅给予我充分的信任，提供自由的科研环境、广阔交流平台，更 教导我为人处世的道理，启发我思考自己的人生道路，并且言传身教：i s i s 教导，永记 心怀! 在研究生的生活中，还要感谢导师和师母细心体贴的照顾，让异乡求学的我感受 到家的温暖。在此，再次向恩师和师母表达最诚挚的感谢和敬意! 感谢课题组朱利中教授为我树立严谨治学的榜样并在多环芳烃检测实验中为我提供 无偿的便利及无私的指导：感谢高超超老师给予我的指点以及对我论文的斧正；感谢课 题组陈宝梁教授、林道辉教授、杨坤教授、周文军副教授、黄益丽副研究员等老师对我 的诸多帮助。还要感谢师兄陈侠胜、刘建磊、吕金泽、吴振华，师姐李爽、陈坤洋、白 鸽、林梅娇对我的指导：感谢同窗裴小强的相互支持、帮助和鼓励：感谢师妹莫菲菲、 宋敏、王雪晴、胡梦娇等在论文研究过程中给予的协助：感谢室友贺玲姣、陈瑾、沈俏 会的相互陪伴：与你们共同度过的日子将成为我一生美好的回忆! 向我亲爱的父母及家人表示深深的感谢，你们无微不至的关爱、全心全意的支持和 理解使我毫无后顾之忧，不断前行! 今后，我仍将竭尽努力，不负所望! 最后，衷心感谢在百忙之中抽空评阅本文的专家，感谢答辩委员会的各位老师和专 家们对本文提出的宝责意见。 郭敏敬上 2 0 13 年1 月于浙大紫金港 浙江大学硕士学位论文 摘要 室内空气中有机污染物的来源错综复杂，按照产生机理可将来源分为挥发源、燃烧 源和复合源。本文以传统中医艾灸为典型燃烧源，系统研究了艾条燃烧烟气、原料及灰 烬样品中苯系物、甲醛、多环芳烃( p a h s ) 等的释放特征及分布规律；以打印机为典 型复合源，初步探明了喷墨打印机、( 黑白彩色) 激光打印机工作时1 0 种苯系物的污染 特征及产生机理。此外，还调研了医院针灸室和打印店室内有机污染现状，并估算了艾 条源、打印源产生典型污染物的人体健康风险。论文取得了一些有价值的研究成果： ( 1 ) 初步调研了医院针灸室内空气中苯系物、甲醛和p a h s 的污染现状。针灸室 内1 0 种苯系物总浓度为5 3 5 1 7g g m 3 ，甲醛平均浓度为1 5 7 9 3g g m 3 ；1 6 种p a i l s 总浓 度为1 2 8 6 g m 3 ，以气态p a h s ( 1 1 8 5p g m 3 ) 为主，占总浓度的9 2 1 ，其中b a p 的 浓度为2 9 3n g m 3 。毒性当量浓度( t e q ) 计算表明针灸室内苯并( a ) 蒽( b a a ) 和萘( n a ) 对人体健康风险贡献较大，分别占总风险量的3 1 1 和2 7 4 。暴露水平研究表明艾灸 医生对艾烟中有机物的日呼吸暴露量约为艾灸病人的3 4 4 7 倍，甲醛的致癌风险值最 高超过e p a 标准2 0 0 倍以上。 ( 2 ) 探讨了3 种类型艾条燃烧烟气、原料及灰烬样品中有机污染特征。艾条燃烟 中1 6 种p a h s 的总浓度为1 9 0 1 土2 0 8 4 2g g m 3 ，其中b a p 为0 0 9 8 士0 0 9 1 g m 3 。1 3 种 艾条烟气中p a i l s 的t e q 均集中于5 环p a h s ，约占总量4 3 7 7 8 3 。苯系物产生量 为有烟( 1 4 1 7 士0 4 3 5m g g ) 微烟( 1 1 6 8m g g ) 无烟( 0 2 7 2 士o 1 0 0m g g ) ，甲醛 产生量为微烟( o 4 1 6r a g g ) 有烟( o 2 6 9r a g g ) 无烟( 0 1 2 5m g g ) 。原料中p a h s 含 量为微烟( 6 6 8 4g g g ) 无烟( 1 4 2 0 士0 2 5 2 倒g ) 有烟( o 1 7 54 - 0 2 1 3p g g ) 。灰烬中 p a h s 含量为微烟( 1 7 6 5 斗g g ) 无烟( 0 6 1 1 士0 3 1 7 g g ) 有烟( 0 1 1 24 - 0 2 2 2 g g ) 。 t t t 浙江大学硕士学位论文 ( 3 ) 探明了喷墨、( 黑白彩色) 激光打印机使用过程中1 0 种典型苯系物的排放情 况。1 2 家打印店苯系物监测结果发现，室内浓度约为室外的1 7 2 8 4 倍，其中苯乙烯的 浓度为2 9 8 3 - 4 - 1 1 6 0 5p g m 3 ，约占苯系物总量的2 5 1 。激光打印机使用过程中苯系物 的释放量( 8 1 。3 9 2 5 4 3 0 斗百张) 大于喷墨打印机( 2 8 。9 0 蚓百张) ，彩色和黑白激光 打印机不存在显著差异。 ( 4 ) 基本阐明了彩色激光打印机墨粉产生苯系物的原理。蓝、红、黄、黑四色激 光打印机用墨粉源解析结果表明：苯主要由挥发过程产生，苯乙烯、甲苯由挥发作用和 氧化作用等方式共同产生；苯系物产生量为红粉 黑粉 蓝粉 黄粉，蓝粉的苯系物主要 由挥发产生，红色和黑色碳粉的苯系物由挥发和氧化共同作用产生。 关键词：室内环境；空气污染；艾烟；打印机；来源解析 i v 浙江大学硕士学位论文 a b s t r a c t t r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c a ls c i e n c e ，m o x i b u s t i o n ，w a sc h o s e na sak i n do fi n d o o r c o m b u s t i o ns o u r c e s ，t h e ne m i s s i o nc h a r a c t e r i s t i c so fm a h c ，h c h oa n dp a h si n m o x i b u s t i o ns o m k e ，r a wm a t e r i a l sa n db u m t - u pa s h e so fm o x as t i c k sw e r ea n a l y s e d m e a n w h i l e ，m a h cc o n c e n t r a t i o n se m i t t e df r o mi n k je ta n dl a s e rp r i n t e r sw h i l ew o r k i n gw a s d e t e r m i n e d i na d d i t i o n ，t h eo r g a n i cc o n t a m i n a t i o ns i t u a t i o no fh o s p i t a la c u p u n c t u r er o o m s a n d12p r i n t e rs h o p sw e r eu n d e rs u r v e y , a n de x p o s u r el e v e l sa n dc a n c e rr i s k so fd i f f e r e n t g r o u p so fp e o p l et ot h e s ep o l l u t a n t sw e r ea l s o e v a l u a e d t h em a i nc o n c l u s i o no ft h e d i s s e r t a t i o nw e r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) c o n c e n t r a t i o n so f1 0m a h ci na c u p u n c t u r er o o ma i rw a s5 3 5 1 7 g m 3 ，h c h o w a u s1 5 7 9 3 l m 3 ，1 6p a l - i sw a s1 2 8 6 g m 3a n db e n z o ( a ) p y r e n e ( b a p ) w a s2 9 3n g m 3 p a h sw e r em a i n l yi nv a p o rp h a s e ( 9 2 1 ) ，b e n z o ( a ) a n t h r a c e n e ( b a a ，31 1 ) a n d n a p h t h a l e n e ( n a ，2 7 4 ) w e r em a i nc o n t r i b u t o r st ot h et o t a lh e a l t hr i s k sa s s o c i a t e dw i t ht h e t o x i ce q u i v a l e n tq u a n t i t y ( t e q ) e x p o s u r eq u a n t i t yt oo r g a n i cp o l l u t a n t so fm o x i b u s t i o n d o c t o r sw e r e3 4 - - 4 7t i m e sh i g h e rt h a np a t i e n t s ，a n dt h eh i g h e s tc a n c e rr i s ko fh c h ow a s o v e r2 0 0t i m e st h a l le p as t a n d a r d ( 2 ) c o n c e n 仃a t i o n so f1 6p a h sw a s1 9 0 1 土2 0 8 4 2i t g m 3 ，a n db a pw a s0 0 9 8 - 4 - 0 0 9 1 r j _ g m 3 t e qo fa l lm o x as m o k ew a sm a i n l yi n5 - r i n gp a h s ( 4 3 7 7 8 3 ) m a h cr e l e a s e o r d e rw a ss m o k ef 1 4 1 7 士0 4 3 5m g g ) m i c r o - s m o k e ( 1 1 6 8m g g ) f r e e s m o k e ( o 2 7 2 士 0 10 0m g g ) ；h c h or e l e a s eo r d e rw a sm i c r o - s m o k e ( 0 4 16m g g ) s m o k e ( o 2 6 9m g g ) f r e e s m o k ef 0 12 5m g g ) ；p a h sc o n c e n t r a t i o no r d e ri nr a wm a t e r i a l sw a sm i c r o 。s m o k e ( 6 6 8 4 t g g ) f r e e - s m o k e ( 1 4 2 0 士0 2 5 2i t g g ) s m o k e ( o 17 5 士0 2 13b g g ) ；p a h s c o n c e n t r a t i o no r d e ri nb u r n t u pa s h e sw a sm i c r o s m o k e ( 1 7 6 5i _ t g g ) f r e e s m o k e ( o 6 11 士 o 317p g g ) s m o k e ( o 11 24 - 0 2 2 2i _ t g g ) v 浙江大学硕士学位论文 ( 3 ) m e a nc o n c e n t r a t i o no f10m a h ci nt h ea i ro f12p r i n t e rs h o p sw a s1 7 - 2 8 4t i m e s h i g h e rt h a nt h a to f o u t d o o r s ，a n ds t y r e n ew a s2 9 8 3 士1 1 6 0 5l a g m 3 ( 2 5 1 o f t o t a lm a h c ) w h e no n eh u n d r e ds h e e t so fp a p e rh a db e e np r i m e db yl a s e rp r i m e r s ，81 3 9 - 2 5 4 3 0l a go f10 m a h cw a sr e l e a s e d i na d d i t i o n ，t h e r ew a sn oo b v i o u sd i f f e r e n c eb e t w e e nb l a c k w h i t ea n d c o l o rl a s e rp r i n t e r s ( 4 ) s o u r c ea n a l y s i se x p e r i m e n t sb yu s i n gb l u e r e d y e l l o w b l a c kt o n e ri n d i c a t e dt h a t b e n z e n ew a sm a i n l yp r o d u c e db yv o l a t i l i z a t i o n p r o c e s s ，w h i l es t y r e n ea n dt o l u e n ew a s p r o d u c e db yc o m b i n e dv o l a t i l i z a t i o na n do x i d a t i o np r o c e s s m a h cr e l e a s eq u a n t i t yo r d e r w a sr e d b l a c k b l u e y e l l o w m a h ce m i t t e df r o mb l u et o n e rw a s m a i n l yg e n e r a t e db y v o l a t i l i z a t i o np r o c e s s ，w h i l em a h ce m i t t e df r o mr e da n db l a c kt o n e rw a sg e n e r a t e db y c o m b i n e dv o l a t i l i z a t i o na n do x i d a t i o np r o c e s s k e y w o r d s ：i n d o o re n v i r o n m e n t ；a i rp o l l u t i o n ；m o x i b u s t i o n ；l a s e r j e tp r i n t ；s o u r c ea n a l y s i s v i 浙江大学硕士学位论文 目次 浙江大学研究生学位论文独创性声明i 致谢i i 摘要i i i a b s t r a c t v 目次v i i 插图清单x 附表清单x i 缩写、符号清单、术语表一x i i 1绪论1 1 1 国内外室内空气污染领域的研究进展2 1 2室内空气中v o c s 的污染现状5 1 2 1 国外研究现状6 1 2 2 国内研究现状7 1 3室内空气中典型有机污染物的主要来源8 1 3 1 典型复合源产生的室内有机污染研究9 1 3 2 燃烧过程引起的室内有机污染研究1 0 1 3 3 艾灸产生的艾烟的空气污染及毒性研究1 1 1 4 影响v o c s 释放的各因素研究进展一1 2 1 5室内空气质量的评价方法一1 3 1 5 1 客观评价法1 4 1 5 2 主观评价法1 7 1 6小结17 1 7研究内容及技术路线一18 2 室内空气中典型有机物的分析方法1 9 2 1 室内空气中苯系物等典型v o c 的检测方法1 9 2 1 1 仪器与试剂1 9 v l i 浙江大学硕士学位论文 2 1 2 实验方法1 9 2 。2 室内空气中甲醛的检测方法2 3 2 2 1 仪器与试剂2 3 2 2 2 实验方法2 3 2 3 室内空气中多环芳烃的检测方法2 4 2 3 1 仪器与试剂2 4 2 3 2 实验方法2 5 2 4 本章小结一2 8 3 艾条燃烧导致的室内污染现场调查2 9 3 1 现场实验介绍一2 9 3 2 样品采集2 9 3 3毒性当量评价3 0 3 4 结果分析3 0 3 4 1 针灸室内苯系物和甲醛的污染现状3 0 3 4 2 针灸室内p a h s 的污染现状31 3 4 3 艾烟暴露的健康风险初探3 4 3 5 本章小结一4 0 4艾条及其燃烧产物中典型有机污染的研究4 1 4 1 实验方法4 1 4 1 1 场地环境4 1 4 1 2 材料选择4 2 4 1 3 样品采集4 3 4 2 结果与讨论4 4 4 2 1 艾条燃烧烟气中p a i l s 的排放特征及分布规律4 4 4 2 2 艾条燃烧烟气中典型v o c 的排放特征4 9 4 2 3 艾条原料中p a l - i s 的含量及分布规律5 1 4 2 4 艾条燃烧灰烬中p a h s 的含量及分布规律5 3 4 2 5 艾条燃烧前、后样品中p a h s 总量关系的探讨5 6 4 2 6 艾条燃烧源的污染特征5 7 v i i i 浙江大学硕士学位论文 4 3 本章小结6 1 5 打印机工作时产生的苯系物污染的研究6 3 5 1 实验方法6 3 5 1 1 打印店污染水平调查6 3 5 1 2 实验材料6 4 5 1 3 环境舱实验6 4 5 1 4 碳粉源解析实验6 5 5 2 结果与讨论一6 5 5 2 1 打印店的浓度水平调查6 5 5 2 2 致癌风险评估6 7 5 2 3 打印机工作时苯系物的排放系数6 8 5 2 4 打印机的工作原理解析6 9 5 2 5 碳粉源解析实验7 0 5 3本章小结7 2 6结论、创新点与展望7 3 6 1主要结论一7 3 6 2主要创新点一7 5 6 3 研究展望7 5 参考文献7 8 作者简历及在学期间所取得的科研成果8 7 i x 浙江大学硕士学位论文 插图清单 图1 1 截至2 0 1 2 年1 2 月底发表的室内空气相关的国际期刊论文总数3 图1 22 0 0 0 前不同国家和地区发表的s c i 论文中关于室内空气的论文数3 图1 32 0 0 0 年之后不同国家和地区发表的s c i 论文中关于室内空气的论文数4 图1 41 9 9 0 年之后研究室内空气中不同有机污染物的s c i 论文数4 图1 5 本文技术路线图1 8 图2 1 空气采样管实物图2 0 图2 2 图t e n a x t a 采样管结构示意图2 0 图2 3 热解析法t v o c 标样气相色谱图2 1 图2 4 活性炭吸附二硫化碳萃取法苯系物标样气相色谱图2 2 图2 5p a h s 采样装置2 5 图2 61 5 种p a h s 标准样品的荧光色谱图一2 7 图3 1 针灸室室内空气中苯系物和甲醛的污染特征。3 1 图3 2 针灸室内空气中p a h s 气固形态分布特征一3 2 图3 3 针灸室空气中p a h s 的环数分布特征一3 4 图4 1 实验中使用的部分艾条的照片4 2 图4 2 艾条烟气中不同环数p a h s 的排放因子分布一4 6 图4 3 艾条烟气中p a h s 的气固态分布4 6 图4 4 艾条烟气中不同环数p a h s 的t e q 分布4 9 图4 5 艾条燃烧烟雾中典型v o c 的污染排放系数一5 1 图4 6 艾条原料中p a h s 的含量的环数分布图一5 3 图4 7 艾条燃烧灰烬中p a h s 含量的环数分布图一5 4 图4 8 三种类型艾条燃烧前后样品中p a h s 总含量的比较5 6 图5 1 碳粉源解析装置示意图6 5 图5 2 大学校区内不同场所苯系物的浓度水平对比图6 7 图5 3 打印机释放苯系物的特征6 9 图5 4 不同条件下碳粉释放苯系物总量的特征7 0 图5 5 不同温度下四种碳粉( 蓝、红、黄、黑) 产生各种苯系物的量7 1 x 浙江大学硕士学位论文 附表清单 表1 1 世界卫生组织对室内气态有机污染物的分类【3 0 1 5 表1 2 室内v o c s 污染物来源8 表1 3 我国现行室内空气质量标准中部分有机污染物的浓度限值1 4 表1 4 大气中p a h s 的最大容许浓度1 5 表2 1 苯系物和t v o c 分析方法的特征2 2 表2 2 甲醛标准系列2 4 表2 3p a h s 的荧光测定波长，n m 2 6 表2 4u p l c 的流动相梯度2 7 表2 51 6 种p a h s 分析方法的特征2 8 表3 1 医院针灸室空气中苯系物和甲醛的浓度水平( g m 3 ) 3 0 表3 2 医院针灸室空气中p a h s 的浓度水平( n g m 3 ) 3 2 表3 3 医院针灸室内空气中苯系物和甲醛的日呼吸暴露量( 1 a g k g 1 d 。) 3 6 表3 4 医院针灸室内空气中多环芳烃的日呼吸暴露量( n g k g 1 d 。) 3 6 表3 5 医院艾灸室内医生和病人苯系物和甲醛的致癌风险3 8 表3 6 医院艾灸室内空气中p a h s 的毒性当量浓度( n g m 3 ) 一3 9 表4 1 实验中所用艾条的基本信息4 3 表4 2 艾条烟气中p a h s 的排放因子( p g g ) 4 5 表4 3 艾条燃烧烟气中p a h s 的平均浓度( p g m 3 ) 4 7 表4 4 艾条燃烧烟气中t e f p a h s 的毒性当量污染因子( n g ) 4 8 表4 5 艾条燃烧烟气中典型v o c 的排放量( m g g ) 5 0 表4 6 艾条原料中p a h s 的含量和毒性当量( n g ) 5 2 表4 7 艾条燃烧灰烬中p a h s 的含量( n g g ) 一5 5 表4 8 艾条烟气样品中苯系物、甲醛等典型v o c 的相关矩阵系数一5 7 表4 9 艾条燃烧烟气和原材料中p a h s 及总量间的相关矩阵系数一5 8 表4 1 0 艾条源与室内其他典型燃烧源苯系物的部分特征比值比较5 9 表4 i i 艾条源与室内其它燃烧源p a h s 的部分特征比值比较6 1 表5 i 实验用打印机的基本信息6 4 表5 2 打印店室内空气中典型v o c s 的浓度水平( 1 a g m 3 ) 6 6 表5 3 打印店内职员苯系物的致癌风险6 8 表5 4 打印机使用过程中苯系物的释放量( p 百张) 6 9 x i 浙江大学硕士学位论文 b n z t o l e b z p x y m d ( y o x y a t m b b t m b 。t m b s t r b u a u n d h c h o c 尺 c d i r e q 缩写、符号清单、术语表 菜 甲苯 乙苯 对二甲苯 间二甲苯 邻二甲苯 均三甲苯 偏三甲苯 联三甲苯 苯乙稀 乙酸丁酯 正十一烷 甲醛 致癌风险值 日暴露计量 p a i l s 的毒性 当量浓度 x i i n a a c y a c f l u o p h e n a n f l u r p y b a a c h r y b b f b k f b a p d a b p i n 苯并( b ) 荧蒽 苯并( k ) 荧葸 苯并( a ) 芘 二苯并( a ，h ) 蒽 苯并( g h i ) 托 茚并( 1 ，2 ，3 c d ) 芘 苊 錾 嗨 萘 苊 氢 芴 菲 葸 镰 芘 嗨 屈 萘 苊 捌 芴 菲 葸 越 芘 搁 屈 二 苯 1 绪论 室内空气典型有机污染的研究进展 1 绪论 由于人类活动或者自然过程向室内环境中引入能释放有害物质的污染源导致室内 空气中有害物质在数量和种类上不断增加，呈现足够高的浓度，持续足够长的时间， 并对人体健康构成一定威胁，此称为室内空气遭受污染 。室内环境即是由天然材料或 者人工材料围隔而成的较小空间，狭义上主要是指居室环境，广义上也包括办公室、 商场、影剧院、宾馆、超市、图书馆、教室等公共场所室内环境及地铁、公交车、飞 机、火车、汽车、轮船等公共交通工具的内部环境 2 】。2 0 世纪7 0 年代能源危机之后， 由于建筑节能的需求，建筑物的密闭性增强且新风量减少，导致室内环境中污染物的 浓度不断增加。此外，由于新型合成材料和日用化学品在建筑中大量使用，散发大量 有害气体的电器产品在生活中变得不可或缺，传统集中空调系统的固有缺点以及系统 设计和运行的不合理，室外空气污染的不断加剧，以及普遍的吸烟习惯等原因，使得 近三十年来空气质量问题频发【3 1 ，室内空气污染的问题日益严重。 人们开始广泛关注室内空气污染对于人类健康的影响可追溯到2 0 世纪6 0 年代。 1 9 6 5 年，荷兰b i e r s t e k e r 等 4 】人测量发现室外浓度较高的污染物n 0 2 ，在室内的浓度同 样较高，可能是由气体燃烧设备进入室内导致的新问题。直到上个世纪8 0 年代，国外 研究学者频繁指出室内污染会引起以下三种病症5 刁 ：病态建筑物综合症( s i c k b u i l d i n g s y n d r o m e ，s b s ) 、建筑楼综合症( b u i l d i n g r e l a t e di l l n e s s ，b r i ) 、多种化合物过敏症 ( m u l t i p l ec h e m i c a ls e n s i t i v i t y ，m c s ) 。调查显示，现代人约9 0 的时间在室内度过【8 】， 室内环境的质量对人体健康的重要性不言而喻。世界卫生组织在2 0 0 2 年世界卫生报 告中指出，人们受到的空气污染主要源自室1 9 ；在2 0 0 5 年室内空气污染与健康 报告中指出，全世界每年因固体燃料使用引起的室内污染导致死亡的人数达到近2 0 0 万，其中包括肺炎、慢性阻塞性肺病以及肺癌【1 0 。室内空气品质及污染状况已经成为 人们越发关注且不得不关注的热点问题。3 1 。 室内空气中的污染物种类繁多，成分复杂，来源广泛。室内空气污染包括物理性 污染、化学性污染和生物性污染。一般来说，室内空气污染主要由人类活动造成，尤 以化学性污染最为突出。化学污染按照其存在状态可分为悬浮颗粒物( 指悬浮在空气 浙江大学硕士学位论文 中的固体和液体粒子) 和气态污染物( 以分子状态存在) 两大类。前者包括有机和无 机颗粒物、微生物及生物溶胶等，后者包括有机化合物、无机化合物及放射性物质等。 若按照引起化学污染的化学物质的性质分类，则主要包括有机污染、无机污染及其他。 总体而言，气态有机化学污染在现代的室内环境中愈发严峻。 来源于装饰装修中使用的油漆、涂料、人造板材、地毯 1 4 】等挥发性有机化合物 ( v o l a t i l eo r g a n i cc h e m c i a l s ，v o c s ) 是目前造成室内空气质量( i n d o o r a i rq u a l i 吼i a q ) 低劣的主要原因。在5 0 0 多种人类已检测出的室内空气v o c s 中，2 0 多种具有“三致” 作用 1 】。苯系物( b t e x 为苯、甲苯、乙苯和3 种二甲基苯的异构体的合称；m a h c ， 即m o n o a r o m a t i ch y d r o c a r b o n s ，是所有苯系物的合称) 对人类的中枢神经和血液系统 具毒害作用，能够诱发白血病 1 5 - 8 ；室内甲醛( h c h o ) 是导致哮喘的一个重要源头 1 9 - 2 1 】， 低浓度甲醛( 6 0 u g m 3 ) 也可能提高人体慢性刺激、过敏反应及癌症的风险【2 0 1 ：多环芳 烃( p a h s ) 是燃烧产物中危害最大的一类半挥发性有机化合物( s e m iv o l a t i l eo r g a n i c c o m p u n d s ，s v o c s ) ，p a h s 中有1 6 种已被美国e p a 认定为需优先控制的污染物，对 其长期暴露会诱发肺癌【塌。室内环境中的有机污染物浓度高、释放周期长、多种化合 物交互存在、成分复杂、毒性强等特点决定了其研究的重要性和复杂性，是大气环境 污染研究中的重要课题。 本章首先综述了室内空气污染领域的研究历程，国内外室内空气中有机污染特征 及现状，重点介绍了典型有机污染物的主要来源，并突出燃烧源和复合源的研究现状， 最后概括了影响室内v o c s 释放的各种因素，并涉及到室内空气质量的评价方法等。 1 1 国内外室内空气污染领域的研究进展 随着对室内环境保护意识的不断增强，人们追求一个安全、舒适和健康的生活空 间的欲望愈发强烈，则关于室内空气质量与健康的研究领域也迅速成长。在w e bo f s c i e n c e 数据库中以“i n d o o r a i r ”作为主题检索词检索，截至2 0 1 2 年1 2 月底全世界和 中国发表的s c i 收录的论文数( 文献类型：a r t i c l e ) 的年度对比情况如图1 1 所示。 可见，不管仅着眼于中国还是放眼全世界，关于室内空气的研究方兴未艾；另一方面， 更反映了室内空气污染随着我们生产生活的多样化、科技水平的提高向着愈加复杂和 严重的阶段发展，需要引起人们进一步的反思和重视。室内空气污染已成为继“煤烟 型污染”和“光化学烟雾型污染”之后，人们经历的第三个污染时期的代表。 1 绪论 年份 图1 1 截至2 0 1 2 年1 2 月底发表的室内空气相关的国际期刊论文总数 和我国论文数( w e bo f s c i e n c e ，2 0 1 2 年1 2 月3 1 日检索) f i g1 1t o t a la r t i c l e so n “i n d o o ra i r r e t r i e v e di nw e bo f s c i e n c eb y d e c e m b e r3 1 t h ，2 0 1 2 我国是发展中国家，较发达国家出现类似室内空气质量问题的时间晚了几十年， 相关的研究也滞后了十余年( 参见图1 1 ) 。2 0 0 0 年之前，我国发表的关于室内空气的 s c i 收录的论文( 文献类型：a r t i c l e ) 较少，全世界排名第十一( 参见图1 2 ) 。自从 上世纪9 0 年代我国实行的住房改革，且随着生活水平进一步提高，人们开始进行大规 模地室内装修及使用空调，我国室内污染的问题严峻性也逐步显现。2 0 0 0 年之后，我 国发表的室内空气相关的s c i 收录论文数( 文献类型la r t i c l e ) 已跃居世界第二位( 参 见图1 3 ) 。室内空气污染的问题已成为我国百姓关心、领导关注的重要议题【2 3 1 。 蒜 ，k 帛2 0 0 圃卫丑。群# 蜊圳弓*里盈一袭霹 粼牲球“荽茁车辂：柱誊o 暑憾叵童 t 口 图1 22 0 0 0 前不同国家和地区发表的s c i 论文中关于室内空气的论文数 f i g1 2t o t a ls c ia r t i c l e sp u b l i s h e db yd i f f e r e n tc o u n t r i e sa n dr e g i o n sb e f o r e2 0 0 0 3 浙江大学硕士学位论文 翌匝皿* f - 弋匠圃岳j 1 1 替州露掣静 州 燃e 球蚺蝼薄水搀准束如岳拳 暑艟西岛 母 图1 32 0 0 0 年之后不同国家和地区发表的s c i 论文中关于室内空气的论文数 f i g1 3t o t a ls c ia r t i c l e sp u b l i s h e db yd i f f e r e n tc o u n t r i e sa n dr e g i o n sa f t e r2 0 0 0 全世界已发表的室内污染相关的s c i 论文中，以污染物种类的角度来看，v o c s 和颗粒物是近二十多年来室内污染研究对象的重点( 参见图1 4 ) 。随着一些价格低廉、 性能优越的合成材料被作为建筑材料和建筑装修材料广泛应用时，特别是为改善材料 的某些性能而添加到材料中的各种助剂( 如塑化剂、阻燃剂等) 、卫生杀虫剂( 含菊酯 类物质) 的大量使用，对s v o c s 的研究诉求及相应的研究成果逐年增多，s v o c s 将 成为今后室内空气污染物的研究重j 点, e 2 4 - 2 6 。 图1 41 9 9 0 年之后研究室内空气中不同有机污染物的s c i 论文数 ( w e bo f s c i e n c e ，2 0 1 2 年1 2 月3 1 日检索) f i g1 4t o t a ls c ia r t i c l e so nv a r i o u so r g a n i ci n d o o ra i rp o l l u t a n t sa f t e r19 9 0 4 1 绪论 美国环保总署( e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n a g e n c y ，e p a ) 定义v o c s 为：除一氧化 碳、二氧化碳、碳酸、金属碳化物、碳酸盐和碳酸铵外，任何参与大气光化学反应的 含碳有机化合物。世界卫生组织按照沸点范围将室内有机污染物分成：极易挥发的有 机化合物( v e r yv o l a t i l eo r g a n i cc o m p o u n d s ，v v o c ) 、挥发性有机化合物( v o l a t i l eo r g a n i c c o m p o u n d s ，v o c ) 和半挥发性有机化合物( s e m iv o l a t i l eo r g a n i cc o m p u n d s ，s v o c ) ， 详见表1 1 。总挥发性有机化合物( t o t a lv o l a t i l eo r g a n i cc o m p o u n d s ，t v o c ) 是v o c s 的总称，包括脂肪烃、卤代烃、芳香烃、醇、酮、羧酸、酯、醚、萜烯化合物和四氢 呋喃等t 2 7 j 。室内空气中存在数百种化合物，其中浓度在1 “g l 以上的v o c s 高达3 5 0 多种2 8 1 。参照w h o 的定义，s v o c s 的沸点比v o c s 高，其在环境中存在更稳定，持 续时间更长，且不易