（环境工程专业论文）装饰材料中危险化合物对室内空气污染的调查.pdf

大连理工大学专业学位硕士学位论文 摘要 长期以来，人们认为室内环境要优于室外环境，其实不然。由于不良通风和大量化 学合成剂在建筑材料中的使用，使得室内空气污染物的浓度有时要高于室外，人们在这 种环境下生活和工作将会出现严重的病态反应。因此在通风空调系统日益普及的今天， 进行室内空气污染状况调查与危险性研究具有重要意义。 本研究针对甲醛、t v o c 、氨气、氡四种危害严重、影响范围广泛，作用时间长的化 合物和指标，选取具有北方寒冷地区气候特点的沈阳市城区作为调查对象，发挥便携式 检测仪器方便快捷的优势，通过广范围的室内空气质量检测和科学统计，系统地反映沈 阳地区室内环境空气质量，讨论了污染源组成及在此气候条件下居民装修习惯等日常行 为对污染状况的影响。研究在广泛调查的基础上，真实地反映出装饰材料中危险化合物 对沈阳地区室内空气污染的严重现状，并筛选出室内空气主要污染因子是甲醛和t v o c ， 氨气和氡不是这一地区的主要污染物。通过对调查样本系统统计，确定了影响污染物浓 度和污染物释放速率的主要因素，其中时间是决定污染物浓度的一个重要因素，但对甲 醛影响较小，对v o c 释放影响较大。温度是控制甲醛和t v o c 释放速率的重要因素，由于 沈阳地区气候寒冷需要冬季采暖，污染物释放有两个高峰，一个是八、九月份的夏季高 峰期，另一个是十一月至明年三月的采暖季高峰期，天气原因使室内密闭性明显加强， 使室内空气污染对人体的危害成倍放大。 本研究为保证结果能系统真实地反映民居正常生活中的空气污染状况，详细统计了 沈阳地区装饰材料的供应情况、品种分类以及沈阳地区室内装修习惯、消费趋势等相关 信息，简单探讨了装修成本与使用材料种类、污染状况的关系，提高科学装修理念。 关键词：装饰材料；危险化合物；室内空气；污染调查 装饰材料中危险化合物对室内空气污染的调查 t h er e s e a r c ha b o u th a z a r dc o m p o u n d si nd e c o r a t i o nm a t e r i a l st oi n d o o r a i rp o l l u t i o n a b s t r a c t i ti sg e n e r a l l ya c c e p t e dt h a ti n d o o ra i rq u a l i t yw a sb e t e rt h a no u t d o o ra i rq u a l i t y h o w e r v e r , i ti sn o ta l w a y st h et r u t h p o o rv e u t i a l t i o na n du s i n gs y n t h e t i cm a t e r i a l si nt h e c o n s t r u c t u r em a k et h ec o n c e n t r a t i o no fa i rc o n t a m i n a t i o n si n d o o r sa r ee v e nh i g h e rt h a nt h a t o u t d o o r s a n dp e o p l ea r ep r o n et of e e ls i c ki nt h e s er o o m s s oi ti si m p o r t a n tt os t u d yi n d o o r a i rq u a l i t ya st h ea i rc o n d i t i o ns y s t e m sb e c o m ep o p u l a ri nm o d e mb m l d i n g s 们1 i sp a p e rt a k e ss h e n y a n gc i t ya r e aw i t hc l i m a t ef e a t u r eo fn o r t hc h i l l i n e s sa r e a 够 i n v e s f i g a t i o no b j e c t , f o c u so nt h ef o u rk i n d sc o m p o u n da n di n d e xw i t hs e r i o u sh a z a r d ，w i l d e f f e c ta n dl o n gp e r i o dr a n g i n gf r o mf o r m a l d e h y d e ，t v o c ，a m m o n i ag a st or a d o n , m a k e st h e b e s tu s eo fp o r t a b l et y p ed e t e c t i o na p p a r a t u s ，r e f l e t si n d o o ra i rq u a l i t yi ns h e n y a n ga n d d i s c u s s e st h ep o t e n t i a li m p a c to fp o l l u t i o nc o m p o s i t i o n a n dr e s i d e n t sr e g u l a ra c t i o ns u c h 觞 f i t m e n to fo nt h ep o l l u t i o ns i t u a t i o nb ym e a n so fd e t e c t i o na n ds t a t i s t i co fi n d o o ra i rq u a l i t y i t i sc l e a r l yt h a tf o r m a l d e h y d e ，t v o c ，n o ta m m o m ag a sa n dr a d o n , a st h em a i np o l l u t a n tw i t h i n t h i sa r e ad og r e a tb a l mt ot h ei n d o o ra i rq u a l i t y 1 1 1 em i a nf a c t o r ss u c ha sp o l l u t a n t c o n c e n t r a t i o na n dp o l l u t a n tr e l e a s es p e e dh a sb e e ni d e n t i f l c a t i o n , i nw h i c ht i m ei st h ek e y f a c t o rt ot h ep o l l u t a n tc o n c e n t r a t i o na n di t se f f e c tt ov o cr e l e a s ei sm u c hb i g g e rt h a n f o r m a l d e h y d ea f t e rt h es t a t i s t i co ft h ei n v e s t i g a t i o ns a m p l e 1 1 1 ep e a kv a l u eo ft h ep o l l u t a n t r e l e a s ee a c hi na u g u s t ，s e m p t e m b e ra n dh e a t i n gp e r i o dd u r i n gn o v e r m b e rt on e x tm a r c ha s w e l la st h et h ew e a t h e rc o n d i t i o nc a u s e ss e r i o u st i g h t n e s sa n de x t e n d st h eh a z a r d o u st ot h e r e s i d e m sh e a l t h t h i sp a p e rr e f l e c t i n gt h ef a c t u a lp o l l u t i o ne o n d i t i o nu n d e rw h i c hr e s i d e n t sl i v ec a r r i e so n ad e t a i l e ds t a t i s t i c so nm a t e r i a ls u p p l yv a r i e t yc a t e g o r y ，f i t m e n tc o n d i t i o n , c o n s u m et e n d e n c y ， e t c i ns h e n y a n g ，d i s c u s s e st h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nf i t m e n tc o s ta n dm a t e r i a ls p e c i e sa sw e l l a sp o l l u t i o nc o n d i t i o n ，i m p r o v et h es c i e n t i f i cf m t m e n tc o n s c i o u s n e s s k e yw o r d s ：d e c o r a t i o nm a t e r i a l s ；h a z a r dc o m p o u n d s ；i n d o o ra i r ；p o l l u t i o ni n v e s t i g a t i o n 大连理工大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文题目：装笪挝粒主鱼险焦佥塑挝窒凼空氢透鎏数迥查 作者签名： 孝盎砬 日期：丝生年竺月2 三日 大连理工大学专业学位硕士学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间 论文工作的知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有 权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 学位论文题目：墓笪挝粒圭危险焦佥堑盘窒卤空氢透基数遇查 作者签名： 鑫盔亟 日期：j 丝丘年竺月j 竺日 导师签名：赵歪燮。 日期：垫垒芝年j l 月二五日 大连理工大学专业学位硕士学位论文 1绪论 近年来，室内空气污染问题已经成为国人关注的热点环境问题之一。自二十世纪八 十年代以来，随着我国改革开放等政治、经济政策的顺利实施，持续二十年的国民经济 高速增长，带动我国人民收入、生活质量和健康水平显著提高。 1 1我国室内空气污染的主要原因 ( 1 ) 我国为改善人民居住环境，从根本上解决我国居民住宅供应长期紧张问题， 于上世纪八十年代实行公有住房改革政策，极大地促进居民住宅建筑领域的发展，调动 了群众更新住房、改善居住环境的热情，同时也带来了室内装修的热潮，这是造成我国 室内空气污染严重现状的主要经济因素。 ( 2 ) 需求热潮带来建筑、装修材料生产行业高速发展，造成行业内部管理落后、 混乱，产品质量难以保证，是造成我国室内空气污染严重现状的管理因素。 ( 3 ) 室内装修热潮兴起时间较短，人们对因此带来的污染等问题认识不足，加之 环保、卫生等相关领域研究，宣传力度不足，是造成室内空气污染严重状况的主观因素。 1 2 室内空气污染的危害和社会影响 室内空气污染对人体健康危害巨大，一个重要原因是现代人的生产、生活主要在室 内进行，据统计现代人平均有9 0 的时间生活和工作在室内，6 0 以上的时间在家里【l 】。 其中老人、儿童、孕妇、病人等身体虚弱，抵抗力较差的人群，更是以室内生活为主， 他们也因此成为受害最重的群体，特别是儿童在室内生活时间长，呼吸量大( 按体重比 计算是成人的1 5 0 ) ，身体正处于生长发育阶段，易受外界环境质量的影响，受危害 程度尤其令人担忧 2 1 。全球每年因此导致死亡的人数达2 8 0 万人( 其中半数以上是1 4 岁 以下的儿童) 。 国内外大量调查资料表明室内空气污染问题，已经成为继煤烟型空气污染、光化学烟 雾性空气污染后第三个空气污染问题，由于其危害巨大目前已被世界银行列为全球四大 关键环境问题之一【3 ，4 1 。据统计，我国每年因室内污染引起的慢性中毒人数达1 0 余万人 次，有约6 8 的人体疾病与室内污染有关【5 j 。 1 3 国外研究进展 世界上首先出现并开始关注、研究室内空气污染问题的是欧美等主要发达国家，早 在上世纪六十年代同样由于经济复苏和生活水平提高引起的住宅建筑和装修热潮，以及 新兴装饰材料和有机合成材料的大量使用，使室内空气污染问题突显出来；至六十年代 装饰材料中危险化合物对室内空气污染的调查 末期，媒体的大量相关报告使室内空气质量问题成为当地居民关注的焦点；至七十年代， 受石油危机的影响，世界范围的建筑物节能技术的推广应用，以及加强建筑物密闭性技 术的完善，大大减少了室内空气的交换速率，使室内空气污染进一步成为一个全球性问 题。 1 3 1 具有重要影响的国际间交流、合作 国际卫生组织和相关专家针对此问题，开展研究交流工作始于七十年代初，自1 9 7 4 年至1 9 9 0 年世界卫生组织先后八次召开以“室内空气质量与健康 ( 即i a q ) 为主题的国 际会议，在国际间搭建了就此问题开展研究、合作交流的平台。8 0 年代由室内空气污染 引发的人体健康问题大体被归纳为三类即病态建筑综合征( s i c k b u i l d i n gs y n d r o m e 简称 s b s ) ，建筑相关疾病( b u i l d i n gr e l a t e di l l n e s s 简称b r i ) 和化学物质过敏症( m u l t i p l e c h e m i c a ls e n s i t i v i t y 简称m c s ) 【6 】。 1 9 8 9 年世界卫生组织公布和认定一系列有关研究成果，具体包括空气中有机污染物 的分类方法，污染物的采样方法、分析方法，v o c 对人类危害的实验性结果，室内空 气中多种污染物的浓度分布特征等r7 。从1 9 8 9 - - 1 9 9 3 年作为国家间政治联盟集团的北大 西洋公约组织开始关注室内空气污染问题，先后组织十五个成员国的二百多名相关专家 开展有关室内空气方面的调查研究，并取得一批研究成果。1 9 8 4 年和1 9 8 6 年欧洲共同 体和a s h r a e 分别组织了以室内空气污染问题为主题的国际合作会议。1 9 9 1 年由 a s h r a e 与国际建筑研究学会联合举办的以健康建筑与室内空气质量为主题的联合会 议，标志着对室内空气质量的研究向跨行业、领域合作更深层次发展，特别是1 9 9 7 年 1 0 月在华盛顿召开的同样性质的会议涉及到更多的领域，为有利于交流和解决问题，会 议邀请了各行业的代表，与会人员有建筑师、房产业主、建筑材料制造专家、暖通空调 专家、卫生学家、管理及政府部门人员等。会议将建筑按功能分为学校建筑、办公建筑、 公共建筑和住宅等4 类。将全球按气候划分为8 个气候区，北京和纽约、柏林等属于多 雨的、冬季气温低于0 。c 、夏季温度高于2 2 的第4 区。会议认为i a q 问题是全球性的， 按地区局部解决是不可能的，会议发表了来自3 9 个国家的2 8 7 篇论文，交流了各类建 筑中空气品质恶化对人体健康的危害，室内空气污染源散发有害物质的机理及其散发量 的计算方法，空调系统对室内空气的污染、减少污染和改善空气品质的方法等研究成果。 1 3 2国外相关的一些研究成果和污染状况调查 在以上有相当影响力的国际会议促进下，关于室内空气品质、污染物类型以及危害、 释放特征等多方面的研究正在全面系统地展开并取得很多具体成果。如世界卫生组织在 一2 一 大连理工大学专业学位硕士学位论文 1 9 8 9 年提出将空气中有机污染物确定为沸点在5 0 - - 一1 0 0 和2 4 0 2 6 0 之间的挥发性 有机物( 即v o c ) ，指出研究中采用的典型采样介质为t e n a x 、石墨碳黑或碳黑等具 有较高吸附值的材料，并取得多项相关成果。其它如b o r t o l i 等专家利用试验小室密闭 测定的方法，研究了8 种墙壁覆盖材料，得出其中一些材料释放出较高浓度甲醛和v o c 的研究结论。b r e m e r 等专家的研究则发现从p v c 地板中可释放出约1 5 0 种v o c 成分， 其中脂肪烃和芳香烃为主要成分。 同时各国专家对目前居民室内空气的污染现状更为关注，如：k l a o u s e 等对德国的 5 0 0 户家庭调查结果显示，在测定的5 7 种化合物中，其全部v o c 总和为0 4 m g m 3 左右， 具体化合物的分布则在各家庭中差距极大，最高值和最低值可能相差3 个数量级，除甲 苯外所有化合物的数学均值都低于2 5 u g m 3 ，绝大多数低于1 0u g m 3 ，除甲醛外，其它 各种化合物浓度均是室外的5 8 倍 8 1 。英国材料、建筑物研究所对1 0 0 户民居进行为时 2 8 天的连续监测表明，室内t v o c 的数学均值为1 2 1 8u g m 3 ，为室外的2 4 倍，明显 高于室外；o t s a n 等专家根据潜在毒性，在室内空气中出现的频度等因素选择5 7 种有机 物为靶化合物，进行多达7 5 7 户民居的大规模系统调查，也显示其中甲苯、苯胺、喹啉、 尼古丁、1 1 1 三氯乙烷、邻苯二甲酸酯、萜二烯等多种有毒有害化合物明显高于室外 平均浓度【9 】。日本横滨国立大学环境科学研究中心的花井义道教授1 9 9 6 年对t v o c 和 甲醛释放研究显示竣工2 周的建筑物内甲醛含量为室外的7 4 - 1 6 0 倍，t v o c 为5 9 - - - 1 3 5 倍，竣工8 周后，t v o c 的浓度显著降低，但甲醛仍比室外高4 3 倍，竣工1 0 年的 建筑物其甲醛浓度仍是室外的6 倍【l o 】。 总之，国际上对室内空气质量的研究已取得很大成绩，如上述这些对污染现状调查、 污染源调查、污染物释放特征研究等方面系统、有影响力的研究很多，并正在指导治理 工作。 1 3 3 目前国际间关注的热点问题 ( 1 ) 进一步提节能效率与加大室内空气流通速率的矛盾。 ( 2 ) 对室内污染空气净化技术的筛选与改进。 ( 3 ) 室内空气二次污染对人体的危害问题。由于低沸点有机化合物大多数具有不 稳定特点，他们长期存在室内空气中有受光、热作用发生性质改变的风险，以及各种化 合物问的化学反应产物对人体的作用目前尚不清楚。 装饰材料中危险化合物对室内空气污染的调查 1 4国内的研究进展 1 4 1 我国的室内空气质量问题的主要特征 我国的室内空气污染问题大规模出现在2 0 世纪8 0 年代，与国外相比我国的室内空 气质量问题表现为以下主要特征： ( 1 ) 问题更为突出，表现更为集中。 自上世纪八十年代，住房制度改革全面铺开，在我国形成大规模的民居建设和装修 热潮，使我国室内空气质量问题在9 0 年代末集中出现，来势凶猛。如北京化学毒物检 测研究所于1 9 9 8 - 1 9 9 9 年间对7 3 个公共场所、1 7 处民居、4 处办公场地的空气中8 种 挥发性有机物监测结果显示，甲醛浓度比w h o 报道的国外正常水平高约1 倍，另外7 种v o c 的平均水平和总水平也比欧美、日本等国的相应数值高出1 倍【l 。另外，此次 同时对上述建筑物内装修和未装修住宅内住户1 1 6 6 人进行调查，装修组中有4 8 7 的 人主诉有显著不良反应，未装修组则有1 4 8 的人报告有类似反应，两者差距明显。2 0 0 1 年，北京市卫生局对部分新装修住宅区和写字楼随机抽检，结果显示，甲醛超标现象极 为普遍，最高超标7 3 倍。天津市疾病控制监测中心调查结果显示，新建及新装修居室 内空气质量超标率7 7 8 ，主要超标指标为甲醛、苯系物等高毒化合物。 ( 2 ) 污染物来源单一，治理关键在于宣传、管理。 由于我国的装修、装饰材料生产行业为新兴产业，政府管理相对滞后，造成装修材 料生产行业混乱，是我国i a q 问题突然爆发的首要原因。如2 0 0 1 年5 月国家质量监督 检验检疫总局针对社会普遍反映的木制家具污染室内空气环境的问题，抽查了北京、上 海、广东、浙江、江苏、福建、河北等省市的8 7 家家具生产企业的家具产品，其合格 率为6 4 4 。重庆市建筑科学研究院2 0 0 5 年对室内刚装修完的民居进行的监测结果表 明：装修完立即检测室内空气中游离甲醛含量全部超标，最高达1 0 倍，一个月后超标 率达9 2 ，二个月后仍达2 0 t 1 2 】，表明装修材料为主要污染源。针对以上问题，我国相 关部门和研究人员于上世纪9 0 年代开始，逐步开展了有关建筑和装饰材料中v o c 释放 及其导致室内空气污染的研究，并建立了模拟测试舱等相关实验设备。 1 4 2目前关于我国室内空气质量问题的主要研究方向 ( 1 ) 权威性室内空气质量标准的制定。 由于我国室内空气质量问题出现较晚、恶化速度快，权威标准的制定显得尤为重要。 但科学全面的标准需要大量研究作为基础，如现状调查、室内空气中污染物种类、发生 率、平均浓度水平、监测分析方法的科学性、采样技术的代表性以及暴露效应关系、可 大连理工大学专业学位硕士学位论文 接受的效应水平等一系列涉及建筑学、材料学、环境监测技术、人体健康等多学科的问 题需要研究解决。另外一部权威性的室内空气质量标准的制定，需要卫生部门、环保部 门、建筑工程管理部门、质量技术监督部门等多个政府行政部门通力合作，不仅需要考 虑对人体危害等根本目的，也需要考虑我国建筑材料、装饰装修材料生产技术水平等其 它制约因素。 ( 2 ) 对污染源的控制。 造成我国室内空气质量恶化问题的首要原因，是建筑装修中使用了不良建材和装饰 材料，大量的研究已经证实此问题的严重性。因此对室内污染物种类、来源、释放特征 等相关问题的研究，是通过立法控制产品质量，实现从源头解决室内空气污染问题的主 要技术基础，这方面也是今后的重点研究领域。 ( 3 ) 科学、标准化的检测方法。 目前空气污染物的检测方法较多，方法也很成熟，国内的技术条件也可以基本满足 检测要求，但更方便、快捷的仪器检测法由于价格昂贵，且难以做到污染物分类检测， 目前尚不普及。另外对室内空气采样和对建材、家具等可疑污染源的采样技术由于标准 化难度大也是研究热点之一。 ( 4 ) 空气净化技术的研究筛选。 我国室内空气污染严重的现状，促成了对室内空气治理技术的旺盛需求，以市场和 社会需要为导向的研究机构和研究人员在这个领域付出了很多努力，并取得了一些成 绩。 ( 5 ) 主要污染物对人体健康影响的研究。 目前这方面研究主要是卫生部门在进行，具体集中在生物标示物和协同效应两方 面，生物标示物研究能够更准确有效地反映有关人员的暴露水平，排除个体差异对研究 结果的影响，更科学地评价污染物的危害，因此成为研究热点。由于室内空气污染物种 类繁多，结构复杂，各类污染物间的协同效应时有发生，因此污染物协同效应也成为研 究的重点领域。 ( 6 ) 对放射性污染的研究。 由于放射性污染的主要指标氡气及其予体，具有无色无味，人类没有感知能力的特 点，加之其危害巨大也成为目前的研究热尉1 3 4 1 。 。1 4 3 国际交流与合作 事实上我国对室内空气质量问题的研究虽然起步较晚，但还是取得了很多成果，并 产生一些影响，特别是为促进科研成果的转化和加强交流合作，提高研究水平，我国也 装饰材料中危险化合物对室内空气污染的调查 曾由政府科研部门出面组织召开了具有相当规模和国际影响力的国际学术会议，如2 0 0 5 年由清华大学承办的“第十届室内空气品质和环境国际学术会议 ，就是一次国际室内 空气领域影响力较大的学术会议，会议提交的9 0 0 多篇论文从污染物对人体的影响；污 染源发散特性；污染传播特性；污染物净化；标准和法规的建立等五个方面展开讨论， 对我国乃至世界室内空气污染研究方面都具有很强的借鉴推动作用【1 5 1 。 1 5 国内外的法律法规 1 5 1国外的相关法律、法规及制定背景 以欧美为代表的发达国家由于室内空气环境化学污染问题出现较早，其研究和法 规、标准的建立工作开展得也较早，目前已经建立了相对较完备的污染物控制法律和室 内空气环境卫生标准。发达国家在这方面的成功经验，是通过立法规范市场和建筑装饰 材料生产，从污染源头控制室内化学污染日益严重的趋势。 早在1 9 6 0 年美国国会通过的联邦有害物品法和消费安全法就对家用产品 散发有害物质作了限定，另外美国测试和材料协会( 简称a s t m ) 根据美国的实际情况 也制定了关于健康地使用建筑装饰材料和测试室内源散发有机物测试方法的相关标准。 1 9 7 3 年日本制定了关于限制有害物质的家庭用品的法规，由厚生省指定加以限 制、禁止使用的有害物质，制定含有害物质的家庭用品控制标准，并负责具体的家庭用 品安全监督、指导。 目前最成功的管理措施是德国发布于1 9 7 8 年的“蓝色天使”环境标志，这种世界 首创的产品质量认可制度，通过对建筑装饰材料颁发环境标志，使建筑装饰材料市场的 调节机制发挥主要作用，利用市场和消费者的认可促进优质产品的生产，迫使存在污染 隐患的产品退出市场，弥补了政府管理的不足，取得了理想的控制效果。目前这种制度 已经被世界上二十多个国家和地区所接受，如瑞典对室内建筑材料实施安全标签制，丹 麦、挪威制定了健康建材标准，规定涂料、油漆等在使用说明中必须标明健康指标，以 方便市场和消费者选择，推进对污染源头的控制。 另外美国、日本、澳大利亚、加拿大等发达国家对室内化学污染物浓度也作了限定， 但这些限值是基于卫生安全机制，即短时间暴露条件下人体无明显不良反应为基础制定 的，其确定的限值浓度不能解决长时间低浓度暴露条件下所出现的问题。 大连理工大学专业学位硕士学位论文 1 5 2 我国的相关法律、法规 近年来，我国为保护人民健康，有关部门也曾经制定过多部有关室内空气质量的标 准，具体见表1 1 。 表1 1 室内空气质量标准。 t a b 1 1i n d o o ra i rq u a l i t ys t a n d a r d 由表1 1 可见2 0 0 0 年以前我国只有在1 9 9 5 年颁布的居室空气中甲醛和氡的卫生标 准，是针对建筑、装饰材料引起室内空气污染问题的。 我国大规模制定室内空气卫生标准是始于2 0 0 1 年，具体如表1 2 。 表1 2 我国近期制定的关于室内空气质量标准的法律、法规 t a b 1 2l a w sa n dc o d e si s s u e db yt h es t a t eo ni n d o o ra i rq u a l i t ys t a n d a r d 标准名称 制定单位编号颁布日期 民用建筑工程室内环境污染控制规范国家建设部g b 5 0 3 2 5 2 0 0 1 室内环境质量评价标准国家环保局 室内空气质量标准国家环保局、卫生部、g b t 1 8 8 8 3 2 0 0 2 国家质量监督检验检疫局 室内空气质量卫生规范国家卫生部 室内装饰装修材料有害物质国家质量监督检验检疫局、 限量1 0 项强制性国家标准国家标准化管理委员会 2 0 0 1 9 2 0 0 1 1 2 由表1 2 可见我国在2 0 0 1 一 2 0 0 2 年间连续颁布三部相关法律法规，基本建立了从污 染源头到室内空气质量末端全过程控制室内空气质量的法规体系，参与单位涵盖环保、 卫生、质量监督、基础设施建设、标准化管理等多个领域的政府管理部门。但是受制定 部门、行业的限制，这套室内空气质量保证法规体系也存在一些问题，主要原因是各部 l， l l ，l l 1 2 o 0 o o o o 2 2 2 装饰材料中危险化合物对室内空气污染的调查 门大多从本领域出发，较少考虑其它领域的制约因素，其制定的法律法规，很难被其它 领域所接受，如室内空气质量标准主要考虑对人体影响的限值，无法顾及建筑、装饰材 料产业发展水平的制约，而室内装饰装修材料有害物质限制标准多考虑目前生产水 平所能达到的质量标准，对大量使用此类装饰材料和不合理装修对室内空气质量影响的 累加作用则较少考虑。 因此总体上说目前我国关于室内空气质量的法规体系已基本建立，但受制定行业的 限制实际应用范围和规范效果有限。目前影响力较大的法规是民用建筑工程室内环境 污染控制规范，这部法规规定民用建筑工程验收时，必须进行室内环境污染浓度检验， 对建筑工程室内氡、甲醛、苯、氨、总挥发性有机物含量的控制指标都作了规定，具体 如表1 3 。 表1 3 民用建筑工程室内环境污染物浓度限量 t a b 1 31 1 赡c o n c e n t r a t i o nl i m i tv a l u e o no ni n d o o re n v i r o n m e n t a l p o l l u t a n ti nc i v i la r c h i t e c t u r e 注：表中污染物浓度限量，除氡外均应以同步测定的室外空气相应值为空白值。 其中i 类民用建筑工程指：住宅、医院、老年建筑、幼儿园、学校教室等建筑，由 于人们在这类建筑中停留时间较长且老、幼、体弱者较多，因此控制较严格；i i 类民用 建筑工程指办公楼、商店、旅馆、文化娱乐场所、书店、图书馆、展览馆、体育馆、公 共交通等候室、餐厅、理发店等建筑，人们在这类建筑中停留的时间较短，且健康成年 人居多。通过分类不仅有利于减轻污染物对人身健康的毒害，更有利于建筑材料和装修 材料的合理利用，在保证人身安全的前提下降低工程成本，促进建筑及装修材料工业的 健康发展。 大连理工大学专业学位硕士学位论文 1 6 本研究目的、意义 ( 1 ) 本研究以沈阳市地区为研究区域，通过广范围调查，研究具有夏季高温、冬 季干燥寒冷，需要加强居室密闭性的地区室内空气污染状况和特征。 ( 2 ) 以典型居室为对象调查污染来源、污染物释放规律，为指导居民选择科学、 合理的装修方式提供依据。 ( 3 ) 目前我国有关室内空气污染的研究较多，但偏重于理论和单因子污染状况的 研究，技术手段以实验室模拟为主，因此其成果难以反映民居住宅日常生活中的污染状 况，且这种在特定环境中取得的治理效果，也很难在治理工程实现，本研究希望发挥快 速检测技术的优势，以居民日常居室为试验场地，筛选出切实可行的污染风险规避方案。 装饰材料中危险化合物对室内空气污染的调查 2 研究内容与调查方案 随着全球范围内对室内空气品质关注的加剧和对室内空气污染问题研究的深入，人 类对室内空气污染物的种类、危害认识越加系统，目前普遍接受的室内污染物按产生原 因分类，主要包括： ( 1 ) 日常生活产生的有害化合物：一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟 雾、烟尘等； ( 2 ) 日常生活产生的有害微生物：螨虫、细菌、病毒等； ( 3 ) 建筑材料和装饰材料引入的危险化合物：如醛类、酚类、烷烃类、芳烃类、苯 系物、氨气等； ( 4 ) 来源于室外以空气为传播介质的噪声、光污染、电磁波等。 2 1研究内容 本研究以具有高寒地区典型气候特征的沈阳市城区居室为研究区域，以建筑材料和 装饰材料引入的危险化合物为研究对象，具体选择甲醛、t v o c 、氨气、放射性氡元素 为代表性化合物或综合指标，调查新装修室内空气污染的现状，综合反映室内空气质量 受建筑材料和装饰材料影响的状况与规律，阐明室内空气污染对人体健康的影响。 本研究从建筑装修不当引起的室内空气污染问题入手，通过广范围调查和科学统 计，分析建筑及装修材料使用带来的室内空气污染特征、污染物来源，以及影响污染状 况和污染物释放速率的温度、时间、材料种类、材料装载负荷等主要因子的影响规律和 作用机理。并在此基础上，根据我国实际情况，借鉴国内外己有的研究成果和治理经验， 提出切实可行的污染控制措施和风险规避策略。 2 1 1 总挥发性有机物t v 0 c ： ( 1 ) t v o c 定义及特征 v o c 是低沸点有机化合物的总称，它已被许多国家指定为评价室内空气质量( i a q ) 的重要指标，各种被测量v o c 的浓度总和称为t v o c 。各国家机构和国际卫生组织对 其定义和划分各有不同：世界卫生组织的定义( 1 9 8 9 年) ，挥发性有机化合物( v o c ) 是指沸点范围在5 0 - - - , 2 6 0 。c 之间的化合物，主要包括：烷类、芳烃类、烯类、酯烃、醛 类、酮类、卤代烃及含氧烃等八类。基于挥发特性和采样、分析方法的不同具体划分情 况见表2 1 。 大连理工大学专业学位硕士学位论文 表2 1 世界卫生组织对室内有机污染物的分类 t a b 2 1t h ec l a s s i f i c a t i o no fi n d o o ro r g a n i cp o l l u t a n ti s s u e db y 、h o 美国环保署( e p a ) 对v o c 的定义是除二氧化碳、碳酸、金属碳化物、碳酸盐、 碳酸铵等参与大气中光化学反应之外的含碳化合物，主要包括甲烷、乙烷、丙酮、甲基 乙酸、甲基硅酸、苯及苯系化合物等【1 6 j 。 ( 2 ) v o c 的主要毒性 现代医学研究已经证明，由于v o c 各成分具有强挥发性和强亲脂性特点，故它们 总是先侵犯呼吸道，后驻留于富含脂类物质的人体组织中，如神经系统和脂肪中，因此 其对人体的侵害主要集中在呼吸系统和神经系统，而且以眼睛和呼吸道刺激最为常见 1 1 7 】。由于v o c 种类众多，结构复杂，其对人体健康危害表现很多，如：口臭、眼痒、 眼干、咽喉干燥、流鼻涕、打喷嚏、头痛、头晕、疲倦、失眠、怕冷怕热、吹风感、口 渴、恶心、儿童哮喘、支气管炎等【1 8 - 2 0 】。 丹麦学者l a r sm o l h a v e 等根据其进行的控制暴露人体实验结果和各国流行病研究 资料，暂定出v o c 的剂量反应关系，见表2 2 。 表2 2v o c 引起人体不适感觉的剂量一反应关系n 1 t a b 2 2d o s e r e a c t i o nr e l a t i o n s h i pt oh u m e nb o d yc a u s e db yv o c 当然，对t v o c 毒性也有不同意见，如w o l l 【o f f 等认为室内空气中t v o c 浓度与 人们对室内空气的抱怨，或病态建筑综合症( s b s ) 症状的增加并没有任何直接关联， t v o c 浓度与人体健康效应，特别是呼吸道刺激不存在因果关系2 2 1 。 装饰材料中危险化合物对室内空气污染的调查 2 1 2 甲醛 ( 1 ) 甲醛的定义及特征 甲醛( 分子式h c h o ) 又名蚁醛，常温下为无色、易溶于水、有刺激性气味的气体， 具有较活泼的化学性质及生物学活性，其水溶液是医学和生物学常用的防腐剂即“福尔 马林 。甲醛沸点 图3 。3 人造板材装载度与室内甲醛浓度 f 远。3 3t h ec o n c e n 缸 a t i o no f i n d o o rf o r m a l d e h y d ea n dl o a d i n gc a p a c i t yo f a r t i f i c i a lb o a r d 从图3 3 中可看出，随着装载度的增加，每立方米室内空间中甲醛浓度显著增加。 本研究以大范围调查和数据统计为主要手段，无力也无必要进行此类基本理论研究。本 次调查只是按照沈阳地区的装修习惯，实地观察、评价居室的装修量，按照全面( 高负 荷) 和简单( 低负荷) 方式划分，并分别统计，以确定装载负荷与甲醛浓度间的相互关 系，由于壁纸类装饰物也有甲醛释放，且粘贴施工中需要使用含醛粘合剂，所以所有粘 贴壁纸居室均作为全面装修统计。调查选择装修工程竣工时间在1 2 月样本5 0 个，其 中3 6 个为全面复杂装修，1 4 个为简单装修( 2 个未使用含粘合剂板材样本未计入统计) 。 由于调查数据多集中在装修后l 2 个月内，且根据前人的研究结果，1 2 个月为甲醛 释放高峰期，所以装载负荷对比调查集中在此时间段。调查样本环境温度在1 6 - - 2 2 之 间，具体结果见表3 1 0 。 表3 1 0 装载负荷对甲醛释放的影响 t a b 3 1 0t h ee f f e c to f l o a d i n gc a p a c i t yt ot h er e l e a s eo f f o r m a l d e h y d e 装饰材料中危险化合物对室内空气污染的调查 由表可以看出装修材料的使用量对甲醛浓度具有很大影响，全面高负荷装修样本的 人造板材使用量较简单装修高出约5 0 左右，甲醛浓度高出7 0 ，考虑到人造板材使用 过程中使用粘合剂，以及壁纸类装饰材料粘贴施工的影响，甲醛浓度与装修、装饰材料 间有很好的相关性即装载负荷是影响甲醛释放量的重要因素之一。健康合理的装修观念 和简单实用的装修方式是减少甲醛污染风险的重要手段。 ( 3 ) 装饰材料种类、质量对甲醛释放的影响 木质类装饰材料对甲醛释放的影响 我国已有相关法规对室内装饰、装修用人造板材类制品甲醛释放限值和测定方法做 出规定，如： 穿孔萃取法，用于测定中密度纤维板、高密度纤维板、刨花板、定向刨花板等板材 甲醛释放量。按g b t 1 7 6 5 7 1 9 9 9 中4 1 1 规定进行。 干燥器法，用于测定脱合板、装饰单板贴面胶合板、细木工板等甲醛释放量。按 g b t 1 7 6 5 7 1 9 9 9 中4 1 2 1 - 4 1 2 6 规定进行。 气候箱法，用于测定饰面人造板材甲醛释放量，按g b t 1 8 5 8 0 2 0 0 1 中6 4 1 6 4 5 规定进行。 本研究以调查木质类装饰材料在居室环境内的实际释放表现为主要目的，不进行此 类标准化测定，而是通过大范围调查和统计，尽可能表现符合沈阳地区室内环境特征下 甲醛的释放特征。 由于居民室内空气中甲醛浓度是各污染源释放的总和，而在调查过程中无法具体确 定某一污染源的具体贡献率，所以本项调查根据沈阳市装修装饰市场的具体情况，主要 按照使用的装饰板种类和价格高低，进行人为分类统计，即按照平均价格和生产过程中 使用粘合剂量，进行分类统计，以确定使用材料类型对甲醛浓度的影响。事实上由于装 修、装饰材料按质量和安全程度，分成高、中、低档材料，并在价格上体现出来，具体 装修个案往往按照自己的经济状况和心理预设价位，选择装修材料，其装修材料搭配与 本调查的划分方式基本相同。调查中发现由于我国实行全面禁伐政策，木材供应紧缺， 售价昂贵，完全选择实木类高档装饰材料的家庭并不多，本次调查仅找到8 户，不足4 ， 可见选择完全不存在污染风险原材料的装修方式，是目前经济收入水平所不能承受的， 同时受近年人们对室内污染认识不断加深的影响，完全选择最低档装饰材料的样本也较 少，仅为3 0 户左右，这可以被认为是一种装修材料的选择趋势和装修理念上的悄然转 变，同时也可以被认为是近年来室内污染问题研究宣传的成果之一，和市场的末端淘汰 机制开始发挥其筛选功能的结果。 大连理工大学专业学位硕士学位论文 在调查中发现，按装修成本划分，也可以得到与按使用原材料划分相同的结果，即 在基本装修项目配置齐全的情况下，装修成本 10 0 0 元吖的样本基本用实木和无粘合 胶的天然木材制品；成本在4 0 0 8 0 0 元m 的样本基本使用夹心板，木工板类含粘合剂 较少的人造板材，但是这一档次中价格差距较大，如完全使用著名品牌环保型产品( 对 外宣传的无甲醛产品) ，其成本大约在8 0 0 - - - 1 0 0 0 元左右，接近使用天然木材的成本； 成本在3 0 0 - 4 0 0 元盯的样本，多数使用刨花板、密度板装饰纤维板类高甲醛含量人造 板材。按装修成本和使用原材料种类划分结果相似，说明装修原材料市场和居民的装修 习惯存在某些规律，本调查的划分方式符合沈阳市地区的实际情况。 本项统计共选择装修竣工时间在一年以内，装饰材料种类完全符合统计要求的样本 4 8 个，其中高档装修5 个、中档2 9 个、低档1 4 个。同时为避免其他因素的干扰，统计 对象均选择未进行壁纸类装修和室内未摆放家具的居室。具体结果见表3 1 1 。 表3 1 l 装饰材料种类对甲醛释放的影响 t a b 3 1 1t h ee f f e c to f d e 圮o r a t i o nm a t e r i a lt ot h e r e l e a s eo f f o r m a l d e h y d e 由表3 1 1 可见使用实木类装饰材料的样本仅一户超标且超标倍数很小；使用含粘合 剂较少的夹心板，木工板类样本超标率接近7 0 ，且样本的装修工程结束时间大多超过 6 个月；使用刨花板、密度板类样本则无一合格，且超标倍数高达6 7 5 倍，这一组数字 最直观地说明，使用装修装饰材料中含有的粘合剂量是决定其作为污染源贡献率的主要 因素，装饰材料( 主要是木质类) 种类和制造工艺是影响甲醛释放量的重要因素之一。 地板种类对甲醛释放的影响 地板是东北地区民居装修的一个必备项目，由于其使用面积广、暴露面积大，且多 种类大量使用树脂粘合剂，特别是使用地热采暖方式的民居，在冬季地板往往会成为最