建筑环境学 第二版教材5第五章室内空气品质

第五章室内空气品质

室内空气环境(IndoorAir)是建筑环境中的重要组成部分，其中包括室内热湿环境(Indoor

Climate：和室内空气品质(IndoorAirQuality)。室内热湿环境已在第3、4章作了介绍，本章着重介

绍室内空气品质方面的有关知识，内容包括：室内空气品质简介，影响室内空气品质的污染源和污

染途径，室内空气品质对人的影响及评价方法，室内空气品质标准，室内空气污染控制原理和方法

等。

5.1室内空气品质简介

5.1.1.室内空气品质问题产生的原因及其改善的重要性

室内空气品侦不仅膨响人体的舒适和健康，而且对室内人员的工作效率有显著膨响。良好的室

内空气品质能够使人感到神清气爽、精力充沛、心情愉悦。然而近二十多年来，许多国家的室内空

气品质却不容乐观，很多人抱怨室内空气品质低劣，造成他们出现一些病态反应：头痛、困倦、恶

心和流鼻涕等，此类症状被统称为“病态建筑综合症”(英文名为SickBuildingSyndrome.简称SBS)O

调查和研究表明，造成室内空气品质低劣的主要原因是室内空气污染，这些污染一般可分为三类，

物理污染(如粉尘)、化学污染(如布■机挥发物，英文名为Volaiileorganiccompounds,简称VOCs)和生

物污染(如霉菌)。室内空气品质方面的研究近年来日益受到重视，其主要原因如下：

(1)强调节能导致的建筑空闭性增强和新风量减少

二十世纪七十年代的能源危机后建筑节能在发达国家普遍受到重视.作为建筑节能的有效手段.

很多建筑密闭性增强，新风供给量减少，以降低空调负荷，而新建的大量大型建筑及其配套空调系

统普遍采用此策略。

(2)新型合成材料在现代建筑中大量应用

一些合成材料由于价格低廉、性能优越作为建筑材料和建筑装修材料广泛获得应用，但其中一

些会散发对人体有害的气体，如有机挥发物。

(3)敢发有害气体的电器产品的大量使用

Bfi若电子技术的发展,一些电曙产品在办公室和冢庭R益普及,其中如笈印机、打印机.计算

机等会故发有害气体如臭氧、有机挥发物等，造成室内空气品质的下降。

(4)传统集中空调系统的固布缺点以及系统设计和运行管理的不合理

传统集中空调冷凝除湿的方式,使空调箱和风机盘管系统往往成为霉菌的滋生地。系统设计和

运行管理不合理，如过滤网不及时清洗或更换，新风口设计不合理等也常是造成室内空气品质低劣

的原因.

(5)厨房和卫生间气流组织不合理

用房和卫生间是特殊的生活空间，由于对这一空间的特殊性缺乏足够的认识，在气流组织上缺

乏很好的应对措施，不仅造成这一特殊空间室内空气品质低劣，而且影响了普通生活或工作空间的

室内空气品质。

(6)室外空气污染

由千我国能源主要依赖于煤炭，燃媒过程往往会导致SO,、NOx及颗粒污染物的大量排放。城

市汽车数责:剧增，汽车尾气的排放也会降低室外空气品质。此外，一些地区植被被破坏，造成沙漠

化，导致沙尘暴时有发生。

5.1.2改善室内空气品质的紧迫性与重要性

美国等发达国家统计，每年室内空气品质低劣造成的经济损失惊人。现代建筑室内空气品质恶

化，引发了以下三种病症：病态建筑综合症(SBS),与建筑有关的疾病(BRI),多种化学污染物过敏症

(MCS)。据美国环境保护署(EPA)统计，美国每年因室内空气品质低劣造成的经济损失高达400亿美

金。

实际上，我国室内空气品侦问题较发达国家更为严重。除上述原因外，我国室内环境污染还有

很多独具的特点：

(1)我国每年新建建筑量每人，逾10亿平米。小合适的建筑设计、空调系统设计和运仃管理的

不合理严重影响了室内空气品质。

(2)大量散发有害物质的建材充斥市场、投入使用.一方面，我国建材和建筑装修市场还较混乱，

缺乏严格和科学的法规和标准，•些法规和标准在制定过程中由于缺乏科学依据和技术实现手段，

在发布之日起就难以实施；另一方面，缺乏检测和控制室内污染的技术措施，甚至一些空气污染物

产生、传播、检测和防治中的关键科学问题尚未很好认识和解决。由于我国新建建筑面积巨大，大

后散发有害物质的建筑材料和建筑装修材料投入使用，因此，室内空气污染问题在社会上层出不穷，

对百姓生活和健康造成了严重负面影响。为此，党和国家领导人曾多次批示，对建材和建筑装修引

发的健康问题要认真解决。_

应该说，目前我国室内空气品质问己成为是中国政府关注、普通百姓关心的问题。特别需要说.(带格式的：缩进：首行缩进：1"2包

明的是,现在一说到环境治理问题人们往往只想到室外环境治理，实际上，室内环境问题不容忽视，

某种意义上说，室内空气环境比室外环境对人们生活与工作的影响更直接，因为人们约有70%以上

的时间在室内度过

室内空气品质的研究己经成为建筑环境科学领域的一个重要组成部分。与室内空气品质Ti•关的

国际性的专业学术会议(如IndoorAir、Roomvent.HeallhyBuilding、ASHRAE中的专题会议)已经举

办过多次，直接涉及室内空气品质的国际学术期刊也很多，如：EnvironmentScienceandTechnology、

AtmosphericEnvironment'IndoorAir、ASHRAETransactions,BuildingandEnvironment

5.1.3室内空气品质的定义

室内空气品质定义在近20年中经历了许多变化。最初，人们把室内空气品质几乎完全等价为•

系列污臾物浓度指标。近年来，人们认识到这种纯客观的定义不能函盖室内空气品质的内容。

在1989年国际室内空气品质讨论会上，丹麦的Fanger教授提出了一种空气品质的主观判断标

准：空气品质反映了人们的满意程度。如果人们对空气满意，就是高品质；反之，就是低品质［2］。

实际上，两种定义各有所长，又各有局限。室内空气品质的客观定义由于没有和人的感知相结

合，因比，不能充分反映室内空气品质对人的影响，而且，由于一些成分非常微限，即使目前最精

密的测量仪器也难以准确测量其浓度。室内空气品质的主观定义反映了人的感觉和室内空气品质对

2

人的影响，但有些有害成分由于无色无味，因此人们姓以在短期给出评价，乂不能以牺牲人的健康

为代价去评价。对这类气体，主观评价方法面临困难。

如何缓解这■•矛盾呢？美国供热制冷空调工程师协会(AmericanSocietyofHeating,

RefrigcnlingandAir-conditioningEngineers,简称ASHRAE)颁布的标准ASHRAE62-1989《满足

可接受室内空气品质的通风》［3］中兼顾了室内空气品质的主观和客观评价，给出定义为：良好的室

内空气品质应该是“空气中没有已知的污染物达到公认的权威机构所确定的有害物浓度指标，且处

于这种空气中的绝大多数人伫80%)对此没有表示不满意。”这一定义把对室内空气品质的客观评价和

主观评价结合了起来，是人们认识上的一个匕跃。不久，该组织在修订版ASHRAE62-1989R［4］中，

又提出了可接受的室内空气品质(Acceptableindoorairquality)和可接受的感知室内空气品质

<Acceptableperceivedindoorairquality)等概念。前者的定义如下：空调空间中绝大多数人没有对

室内空气表示不满意，并且空气中没有已知的污染物达到了可能对人体健康产生威胁的浓度。后者

的定义为：空调空间中绝大多数人没有因为气味或刺激性而表示不满。它是得到可接受空内空气品

质的必要而非充分条件.由于有些气体，如氨、一机化碳等没有气味，对人也没有刺激作用，不会

被人感受到，但却对人危害很大，因而仅用速知室内空气品质是不够的，必须同时引入可接受的室

内空气品质。

5.1.4室内空气品质研究回顾

几个世纪以来，随着工业革命和城市的发展，室外空气污染对于人类健康的威胁已广为人知。

早在14世纪，就颁布了有关烟尘排放的法律。

但是，直到二十世纪六十年代，室内污染对于人类健康的影响才引起人们的广泛关注。这一时

期，人们开始测试室内空气品质。譬如，1965年，荷兰人Biersieker和他的同伴测量了室内NO?浓

度，发现以前仅在室外污染中被关注的这种化合物在室内的浓度也较高，这是气体燃烧设备进入室

内产生的新问题。1977年英国的Melia等也注意到室内由于烹饪使用的可燃气体燃烧产生的NO?对

人体的负面影响，发现在有气体炉的家里，小孩的呼吸综合症发生率高于没有气体炉的家庭。此后，

NO?对人体健康的影响研究逐渐开展起来。六十年代后期，Camcron等研究了有吸烟者和没有吸烟

者的房闰中人们的呼吸健康情况，同时包括Cameron在内的许多研究者研究了母亲吸烟对于婴儿和

小孩的呼吸健康的影响，类似的研究一直持续到90年代。到了七十年代，人们对吸烟造成的室内污

染状况进行了测量。同时，室内甲酹被发现是导致哮喘的一个重要源头，由于美国东南部和加拿大

很多冢庭大量使用尿素甲醍泡沫塑料而使得室内大量甲醛群放，严重影响了人们健康，引发了甲醛

对人体健康影响的研究。八十年代，美国环境署(EPA)的总暴露评估方法(TotalExposureAssessment

Methodology.简称TEAM)研究给出了一个评估室内枭露和室外暴露对人体总暴露的贡献模型。研

究结果表明：室内污染源散发的有害有机挥发物，对人体的负面影响程度远大于室外污染进入室内

对人体的影响.

50年代，氨在室内空气中被发现。但是直到八十年代早期，氨在一些国家所引起的健康问题才

被人们重视。80年代早期在美国，发现宾州的一个家庭中的氨浓度和地下铀矿中的浓度相当，而铀

矿中的加工通常得肺癌的偏多，这引起了公众和国会对氢污染的注意。

人们对于SBS(病态建筑综合症)的研究已经进行了大约20多年。最初只涉及一些案例分析，

包括病态症状的描述以及一些可能相关的污染物情况。现在这方面的研究方兴未艾。

研究者研究了室内空气品质的舒适度和可接受度佗评价方法。在二十世纪前五十年，一些研究

者如Yaglou用实验方法来确定保证室内空气品质为测试者所接受的通风量。在这类实验中，受试者

处在小室内，改变小室通风扇:，依靠嗅觉，受试者对小室的室内空气品J贞进行评价。而近几年，Fanger

发展了使用评价表来评估室内空气品质的方法。

30多年室内空气品质的研究产生了大量文献，对单个污染物也形成了一些专题报告，比如甲醛

(NRC,1981a)，室内污染(NRC,1981b).我(NRC,1999),室内过敏(NRC,1993),以

及世界卫生组织和欧洲协作行动团体(theEuropeanCollaborativeActiongroupoftheEuropean

Commission)的报告等。同时，基于研究成果，一些国家制定出•些控制室内空气污染的政策和标

准⑸。

目前，室内空气品质已成为一个跨学科的研究领域，涉及暖通空调、(计算)流体力学、传热

传质学、建筑设计、材料、医学、卫生学、心理学等多个研究领域，很多研究要求不同学科的研究

者协同攻关。我们相信，不远的将来，室内空气品质领域，通过学科交叉，会形成一些新的学术生

长点，并取得一些有价值的研究成果”

5.2影响室内空气品质的污染源和污染途径

5.2.1室内污染源及其特性

室内空气污染按其污染物特性可分为以下三类：

化学污染：主要为有机挥发性化合物(VOCs)和有害无机物引起的污染。有机挥发性化合物,

包括醛类、笨类、烯等300种有机化合物，其中最为主要的为甲姓和甲苯、二甲苯等芳香族化合物,

这类污染物主要来自建筑装修或装饰材料。而无机污染物主要为氨气＜NH3),燃烧产物CO2,CO,

NOX.SOx等，这些污染物主要来自室内燃烧产物。

物理污染：主要指灰尘、重金属和放射性氨＜Rn),纤维尘和烟尘等的污染。

生物污染：细菌、真菌和病毒引起的污染。

下面对每一种污染的常见污染物及其性能作一简介。

(1)常见化学污染及特性

①有害燃烧产物

在家里交饪是非常普遍的现象，一方面由于燃料的燃烧会产生一些烟气和一些TT害气体.烟气

是燃烧的主要产物，水蒸气和co?是其主要成分。水蒸气对人体健康没有显著影响，CO2通常对人

体也没有显著影响，但其浓度过高会使人精神萎靡，工作效率变低，尤其是发生火灾时，大量的CO2

会使人宣息。在低浓度下对人体健康会产生损害的燃烧产物主要是CO、NOx、SO”CO是燃料不完

全燃烧的产物，它是一种无色无味的气体，具有极强的毒性，CO中毒在全世界是一个很大的问题。

法国•项调查显示，每年CO中毒事件的发生率为0.1万%),这其中97%是偶然事件，死亡率达5%。

CO能够快速被肺吸收，它和血红蛋白结合的速率是氧气的250倍，从而阻止氧的传输，然后COHb

的浓度在人体冠状动脉和脑部动脉处急遽升高，而在其他地方则相对要慢得多。CO中毒对身体各个

器官所造成的损伤程度不同，对人体氧需求量大的器仃和组织受伤害程度较大。深度中毒会使脑部

收到永久性伤古，使中而人员持续昏迷：由于心脏耗氧量特别大而且和肌球素关系宓切，心脏也特

别容易受到损伤；其他的器仃包括皮肤、肺以及骨骼肌肉也会受到影响。表5-1显示了暴露在不同

co浓度和不同时间长度下人体的受伤害程度。

表5“暴露在不同CO浓度和不同时间长度下人体的受伤害程度[5]

CO浓度(mg/m3)COHb浓人体反应

2291145度(％)

lh20min10运动负荷降低。

7h45min20呼吸困难,头痛。

75min30严重的头痛、无力、眩晕、视力衰退、判断力混乱、恶

心、呕吐、腹泻、肽搏加快。

2h40-50意识混乱、摔倒、痉挛

5h60-70昏迷、痉挛、脉搏变慢、血压降低、呼吸衰竭甚至死亡。

NOx包括N?O、NO?、N2O5和NO，,其中由「人类行为所产生的NO和NO2是构成大气污染的

主要氟氢化物-由于N。能够和空气中氧结合成N6.因此N0的浓度通常作为氮氧化物污染的指

标。低温的家庭燃烧器可以产生18800~188000ug/m3(l0000~100000ppb)的氮氧化物，如果室内通风

不良，这些氮氧化物就成了室内污染物。厨房烹饪所产生的NO?是室内NO2的主要来源。室内去除

氮氧化物的主要途径是通风和绿色植物吸收。NO2的看性主要体现在对呼吸系统的损古上。动物实

验表明，NO?会使肺部防护机能减退，使得机体对病原体的抵抗变弱，从而容易被细菌感染。研究

表明：在对人的健康影响方面，NO?的浓度要比人在N6中的暴露时间和机体的抗病能力更为关键。

通常在低浓度下几个小时的暴露不会对动物的肺部产生不利影响，只有几周以上的低浓度暴露才可

能引起肺部损伤，但是在高浓度NO?中的短期暴露就可能对健康产生不利影响。表5-2是NO、对机

体产生危害作用的各种浓度阈值。

表5-2NOX对机体产生危害作用的各种浓度阈值⑹

损伤作用类型浓度阈值(mg/m3)

接触人群呼吸系统患病率增加0.2

短期暴露使敏感人群肺功能改变0.3〜0.6

嗅觉0.4

对肺部的生化功能产生不良影响0.6

呼吸道上皮受损，产生生理学病变0.87

对机体产生损伤作用0.94

肺对有害因子抵抗力下降1

短期暴露使成人肺功能改变2〜4

SO,主要为SO2,由煤或者油燃烧产生。通常室内S5的浓度比室外低，这主要是由于SO?被

房间表面吸附之故。SO2极易溶于水，因此它可能会在眼睛、鼻子和喉粘膜处变成亚麻酸、硫酸，

产生更强的刺激作用，但上呼吸道对SO?的这种阻留能够减轻其对肺部的剌激。然而SO2可以通过

血液到达肺部，仍会产生刺激作用。当其浓度为10〜15Ppm时，呼吸道的纤毛运动和粘膜的分泌作

5

用均会受到不同程度的抑制。当它的浓度为20Ppm时，会对眼睹产生很强的刺激，长时间暴露在这

种环境中，会引起慢性呼吸综合症。当浓度为25ppmfft，气管中的纤毛运动将有65%~70%受到障

俯。而SO2如果和粉尘一起进入人体，则由于粉尘能够把吸附在其上的SO?直接带到肺部，因此使

得毒性增强3〜4倍。SO?和笨并同设的联合作用，使得肺癌的发病率比后者单独作用要高。此外，

SO2进入人体体内后，能够与维生素Bi结合,从而阻上维生素&和维生素C的结合，破坏体内维

生素C的平衡，进而影响新陈代谢。它还能抑制、破坏或激活某些海的活性，使得糖和蛋白质的代

谢发生紊乱，影响机体生长发育。

香烟所产生的污染可分为主动吸入和被动吸入两种。不吸烟者吸入了香烟燃烧产物中的侧流，

而主动吸烟者则吸入了其主流，两种危害很不相同。目于侧流中的烟尘主要由烟草在低温下燃烧产

生,因此毒性更高，但由于外部空气的稀释作用，使得被动吸入的有古物浓度大大降低。总而言之，

被动吸烟者和主动吸烟者的健康都会受到伤害。

②有机挥发物(VOCs)

有机挥发物是一类低沸点的有机化合物的总称。多个组织对于VOCs所涵盖的物质的定义并不

相同，美国环境署(EPA)对VOCs的定义是：除了C6、碳酸、金屈碳化物、碳酸盐以及碳酸镂等

一些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、甲基乙酸和甲基硅酸

等等。室内空气品质的研究人员通常把他们采样分析的所Ti•室内有机气态物质称为VOCs。各种被

测量的VOC$被总称为TVOC(TotalVOC的简称)。通常有一些没有在室外环境VOCs定义中的

有机物质在室内污染研究中也被当成一种VOC,譬如甲醛。表5-3是世界卫生组织(WHO)对室内

有机污染物的分类。

表5-3世界卫生组织(WHO)对室内TT机污染物的分类⑹

布•机物分类沸点CC)典型采样方法

极易挥发的有机化合<0到50〜100分批采样：用活性炭吸附.

物(VVOC)

有机挥发性化合物50~100到240〜260用炭黑或者木炭吸附。

(VOC>

半挥发性有机化合物240〜260到380〜400用聚亚安酯泡沫吸附或者XAD-2吸附。

(SVOC)

附着在微粒上的有机>380过滤器。

物(POM)

VOCs主要源于室内建材散发，因此通常室内VOCs的浓度比室外高出很多。VOCs是室内污染

物中最常见也最被人关注的•类，被研究的最多，现在是世界上室内空气品质研究中的•个热点。

它们在军内的浓度通常较低，大概1〜5ppb,TVOC的浓度范围通常是50~1000gg/m\室内常见

VOCs的浓度范围见表5-4。

表5~4室内常见VOCs的浓度范围⑹_____________________

VOC名称浓度范围(gg/m1)VOCs浓度范围(rg/mD

6

环己烷5〜230莱烯20〜50

甲基环戊烷0.1〜139三氯氟甲烷1-230

己烷100〜269二氯甲烷20〜5000

庚烧50〜500氯仿10〜50

辛烷50〜550四氯化碳200〜1100

壬炕10〜400h1,1-三氯乙烷10〜8300

癸烷10〜1100三氯乙烯1-50

十一烧5-950四氯乙烷1-617

十二烧10〜220氯苯1-500

2-甲基戊烷10〜2001,4二氯苯1-250

2一甲基己烷5-278甲醇0-280

苯10〜500乙醇075

甲苯50〜23002一丙酹070

乙笨5-380甲醛0.02〜1.5

正丙基笨1-6乙醛10〜500

1.2,4一二甲基苯10〜400己醛1-10

联苯0.1-52—丙阳5-50

间/对-二甲米25〜3002-TS10〜600

a一燕烯1-605乙酸乙酯1-240

正醋酸丁雷272

VOCs对人体健康影响主要是刺激眼暗和呼吸道，皮肤过敏，使人产生头痛、咽痛与乏力。TVOC

浓度小干0.2mg/m3时，对人体不产生影响。人暴露于O.O25mg/m3的22种VOCs环境中会头痛、疲

倦和瞌睡，浓度在0.188mg/m3时会昏眩和昏睡，当浓度超过35mg/m3时可能导致昏迷、抽筋技至死

亡。另外即使室内空气中单个VOC含量都远低于其限制浓度，但由于多种VOCs的混和存在及其相

互作用,危害强度可能增大，整体暴露后对人体健康的危害仍然相当严重.由于：（l）VOCs中各化

合物之间的协同作用比较免杂，难于了解，（2）各国.各地、不同时间地点所测的VOCs的组分也

不完全相同，所以目前对VOCs的健康效应的研究远远不及甲醛清楚［6］。表5-5是丹麦"Molhavc

等根据他们所进行的控制暴苑人体实验结果和各国的沆行病研究资料，定出的VOCs浓度与人体反

应的关系。

表5-5TVOC浓度与人体反应的关系［5］

TVOCs浓度(mg/m3)健康效应分类

<0.2无剌激、无不适仃道

0.2〜3.0与其他因素联合作用时，可能出现刺多因协同作用

激和不适。

3.0-25刺激和不适：与其他因素联合作用时，不适

可能出现头痛。

>25除头痛外，可能出现其他的神经而性中毒

作用。

新建筑或新装修建筑中，VOCs浓度容易偏高，被人为容易引发病态建筑综合症。然而到目前为

止，VOCs引发病态建筑综合症的确切证据还显不足。

③甲醛

甲修是一种无色有强烈剌激性气味的气体，易溶于水，其30%〜40%的水溶液称为福尔马林。

甲醛容易聚合为多聚甲醛，其受热后则发生解聚作用，在室温下缓慢分解出甲醛。甲醛对人体危害

较大，当空气中的甲醛浓度超过OSmg/n?时，人的眼睹会感到刺激，咽喉会感到不适和疼痛，在含

甲醛l（bpm的空气中停留几分钟，眼睛就会流泪不止，吸入高浓度甲醛时，由于甲醛能与蛋白质结

合，可能会导致呼吸道的严重剌激、水肿和头痛。皮脓百.接接触甲醛可引起过敏性皮炎、色斑甚至

坏死.长期接触低浓度的甲醛可引起慢性呼吸道疾病、女性月经紊乱.妊娠媒合症，可能引起新生

儿体质降低、染色体异常，甚至引起鼻咽癌。但一般研究者认为，非工业性室内环境甲醛浓度水平

还不至于导致人体的肿瘤和癌症⑹⑺。

④氨

氨是一种无色而有强烈刺激气味的碱性气体，易溶于水、乙醇和乙醛，0C时，氨的溶解度为

I176L/L水。室内氨浓度超标的主要原因是由于建筑施工过程中,为了加快混凝土的凝固速度和冬

季施工防冻，在混凝土中加入高喊混凝土膨胀剂和含有尿素和氨水的混凝土防冻剂，这些含有大成

氨类物质的外加剂在一定的温度湿度条件下，被还原成氨气拜放出来。城对人体有较大的危害，当

筑的浓度超过嗅阈：0.5〜LOmg/n?时，对人的口、鼻粘膜及上呼吸道有很强的刺激作用，其症状根

据敏气的浓度、吸入时间以及个人感受性等而有轻重之分。轻度中毒表现主要有鼻炎、咽炎、气管

8

炎和支气管炎等。氨对人体作用的过程如下：由于它的碱性，它对接触的皮肤组织有腐蚀和刺激作

用，可以破坏吸收皮肤组织中的水分，使组织蛋白变性、组织脂肪皂化和破坏细胞膜结构.又由于

它在水中溶解度极高，容易被吸附在皮肤粘膜和眼结膜上，产生刺激和炎症。随着呼吸，氨气进入

人体呼吸道，对上呼吸道有刺激和腐蚀作用，可麻痹呼吸道纤毛和损害粘膜上皮组织，使得病源微

生物易于侵入，降低人体抵抗力。当浓度过高时，还可通过三叉神经末梢的反射作用而引起心脏停

博和呼吸停止。当氨进入肺部后，大部分被血液吸收，与血红蛋白结合，破坏输氧功能。短期吸入

大量氨气后，可出现流泪、咽痛、声音嘶修、咳嗽、拨带血丝、胸闷、呼吸困难、头痛、头晕、恶

心和呕吐乏力等，严重的可发生肺水肿、成人呼吸紧迫综合症⑹[8卜目前氨污染在我国情况比较严

重，好多新建建筑中的氨浓度严重超标，表5-6是研究人员测得的某建筑14层以上的氨浓度情况，

从中可见其污染的严重程度。

表5-6某建筑14层以上的氨浓度测定结果⑹

层面采样点检测值（mg/m,）超标倍数

1#2.5412

2#4.5222

3#2.8813

低层

4#2.8313

5#2.4711

6#5.4826

7#1.426.1

中层

8#1.607.0

高层9#6.3931

1#对照点0.200

对照点

2#对照点0.200

注：1.本测量结果针对14层以上楼层，其中低层代表14层，按照不同方位随机布点6个，中层代

表1578层，随机布点2个，高层代表19层，布点一个。同时在楼外的草坪出随机布点2个；2.标

准值为D.2mg/m3o

（2）常见物理污染及特性

①颗粒物

颗粒物是指空气污染物中的固相物质一多孔、多形，以及因此而具有的吸附性是其主要特点。

颗粒的成分较多，除了一般的尘埃外，还有炭黑、石棉、二氧化硅、铁、铝、镉、碑等130多种有

害物质，室内经常可检测出来的有50多种。颗粒物一股为物理污染，有时颗粒物参与化学反应，造

成化学污染。颗粒物按照粒径的大小可分为以下几种类型（表5-7）：

表5-7按照粒径划分的领粒物类型⑹

名称粒径d/pn单位特点

降尘>100V（月km2）靠自身重量:沉降

总悬浮颗粒物（Tbtall（Kd<100mg/m3

9

SuspendParticle,简

称TSP)

长期漂浮于大气中，

漂尘mg/mJ主要由有机物、硫酸

<10

可吸入颗粒物PMiopg/m3盐、硝酸盐及地壳元

素组成。

mg/m3室内主要污染物之

细微粒,PM”<2.5

pg/m3一，对人体危害最大。

研究表明，室内可吸入颗粒物以细微粒为主，大于10pm的粒子所占比重较小，粒径小于7.0明］

的粒子占95%以上，粒径小于3.3.m的粒子占80%〜90%以上，而粒径小丁1.1pm的粒子占50%〜

70%,而且吸烟状态下细颗粒浓度最高，所占比重更天，主要是因为烟草烟雾中的颗粒物粒径多小

于lnmf9b颗粒物被吸入人体后由于粒径的大小不同会沉降到人体呼吸系统的不同部位，其中10〜

50Hm的粒子沉降在鼻腔中，5〜10Mm的粒子沉积在气管和支气管的粘膜表面，而小于“im的粒子

则能通过鼻腔、气管和支气管进入肺部。当人体吸入尘埃浓度低于5万粒/L时，人体可以推自身能

力将粒子排出体外，当尘埃浓度高的时候，人体还会自动调节增加巨噬细胞，增加分泌系统功能来

调节防御能力，但当长期、高浓度的吸入颗粒后，细菌、病毒就会繁殖，一旦超过人体免疫能力时，

就会发生感染，肺炎、肺气肿、肺癌、尘肺和矽肺等病症就会被诱发.有毒的粒子还可能通过血液

进入肝、肾、脑和骨内，甚至危害神经系统，引发人体机能变化，产生过敏性皮炎及白血病等症状。

另外颗粒物还能够吸附一些有害的气体和重金属元素，携带这些有害物质进入人体，对健康构成膨

响［6］.颗粒物浓度一般有两种表示方式：计质浓度和计数浓度。计质浓度表示单位体积悬浮颗粒物

的质量，单位为mg/n?或Ng/n?：计数浓度表示收位体积悬浮颗粒物的数量。总位有粒/升，粒/小，

一般以T内粒子数来代表洁净度级别，比如loo级洁净度表示颗粒浓度为loo

②纤维材料

纤线材料也是室内污染物的一种，他们通常来自于隔音或者保温材料，譬如天花板、隔音层和

管道的内套等。常见的室内污染纤维类物质通常有石棉、玻璃质纤维和纸浆。石棉纤维会引起两种

疾病：石棉沉痛病(asbestosis)和间皮瘤(mesoihelioma)。石棉沉河病是由于石棉纤维被吸入肺部

而引起的肺部病变。慢性地刺激引起了肺部的发炎，造成肺部组织损伤，使得肺部留下疤痕，并且

纤维化使得肺部的弹性变差.肺部病变的程度取决于纤维吸入量、暴褥时间、纤维形状和纤维种类

的生物持续性以及每个人的抗感染能力。间皮瘤是间皮细胞的一种症变。早期研究表明，在3700例

间皮痛病人中，43%的病人被确认TT在石棉纤维中暴露的经历。而有证据表明玻璃质纤维能引起肺

癌和其他呼吸系统疾病。1984年以来，玻璃质纤维一直被怀疑和病态建筑综合症的发生有关，而且

可能会引起皮肤和体粘膜刺激。它还可能是'‘办公室眼睹综合症''、"群体性皮炎''以及上呼吸道刺激

的病因。有几项研究表明粒径低于4.6pm的玻璃质纤维不会引起皮肤的过敏反应，因此这种对皮肤

的刺激仅仅是物理的剌激而不是免疫系统的反应。而粒径大于4pm的纤维则不会长时间在空气中扩

散［5］。玻璃质纤维可能是一种致脱物质，而作为它的沓代品的纸浆类纤维则被认为是健康、“绿色”

的产品，它通常由可再循环报纸制成。但这类产品也能引起对粘膜和上呼吸道的刺激，同时也可能

10

诱发霍奇金氏病I。另外纸浆纤维产品容易滋生微生物，对人体的健康是一种威胁。

③氨(Rn)气

氯(Rn)气是天然存在的无色、无味、非挥发的放射性格性气体，是世界卫生组织(WHO)确认

的主要环境致癌物之一，它主要来自于铀238的自然衰变，是一种比较稔定的气体。在矿井中，它

通过从丁石中进入空气，或者溶入水中。在家里，最初的氧来自于土壤气体。有些建材特别是石材

也会散发氧气。图5-1是室内氧气的来源示意图，其中A〜K均表示氢的来源点：

A-水泥地板上的裂缝：B-醛墙和地板之间的间隙：C-水泥块中的孔和缝：D-地板和墙的连接处：E—暴露

的土壤；F—通过拷水管进入室内；

G-瑞健：H—管子穿过墙处的墙Sh1一砌块墙顶层的开口：J-建材：

K—水(来自井中)

图5-1室内氧气的来源示意图

Rn的衰减过程如下:

室向Rn污染主要是指〃2Rn及其衰变产物MP。、2"Pb、2HBi和22Po对人体的危害。室内空气

।雷奇金氏猫，淋巴肉芽肿病一种稀发原因不明的恶性、易皿玳通化且有时致命的疾病，特征为淋巴结、肝或脾

肿大.

II

中，氧气浓度单位为Bq/m1表示单位体积气体中的放射性活度，IBq/n?就是在In?气体中，每秒

有一个放射性原子核发生衰变。表5-8为一些国家调查的室内氨气浓度水平［5］。

表5-9是国内•些地区的室内氧污染的调查结果（1992）・

表5-8一些国家调查的室内氧气浓度水平

国家调查年份调查用户数目平均浓度标准差

（Bq/m。）

美国1989/1990569424.83.11

意大利1989-1994486655.32.0

瑞典899260.5

前西德19845970401.8

澳大利亚199034138.72.1

加拿人1977-198013413143.6

丹麦1985496292.2

芬兰19828150643.1

法国19883006412.7

爱尔兰198773637

日本19906000231.6

卢森堡公国1991250065

荷兰1982-19841000241.6

新西兰198871718

挪威1991750030

葡萄牙)991420037

西班牙19911700433.7

表5-9国内一些地区的室内氧污染的调内结果［II］

Rn.Bq/m3Rn子体mML平均因子F

样样

地区样品数据来源

品X±S品x±sX±S

数

数数

0.50±0.2

上海室内1209.216.41201.1910.89119

2CJRMP

0.73±0.51992,12(6),387

室外1195.0±3.01190.84±0.46119

1

西藏室内1609.6±9.71401.54±1.231400.57CJRMP

室外623.9±3.2400.96±0.60400.641992,12(1),24

乐山室内65910.40.46CJRMP

室外1428.80.531992,12(2),128

12

江苏室内48616±124912.11±1.53CJRMP

室外31112±7.73131.35+0.821992.12(1).28

武汉室内25017.38802.60.55大气及雾中a反射

性水平研究，武汉市

室外2012.4±6.63551.90.57

卫生防疫站

山东室内4618.7±4.7462.34±0.50

CJRMP

5.0711.3

室外148830.9910.231992,12(2),94

0

黑龙20.8±20.

室内413406.19*9.28

江1CJRMP

1992,12(3),182

室外319251.47±1.15

1

北京室内53730.3CJRMP

室外158.1±4.11986.6(4),223

南宁室内702.43*0.49CJRMP

空外101.49±0.201982.2(4).223

42.8±27,

湖南室内78785.59±3.310.51

0CJRMP

26.3±16.1992,12(2),94

室外73733.73±2.470.56

9

43.3±25.0.60±0.1

陕西室内8378956.87±4.00

43CJRMP

26.2±14.0.75+0.01992,12(3),175

室外3353373.34±3.24

99

Rn及其衰变产物对人体的危害主要是通过内照射进行，即以食物、水和大气为媒介，摄入人体

后自发衰变，放射出电离辐射，对人体构成危害。Rn对人体的危害主要是由于其衰变产物极易吸附

在空气的颗粒上，然后被吸入体内，由于氯的半衰期较长（3.82天），因此随着人体的呼吸，吸入

体内的氢大部分可被呼出，对人体的危罟不大。但是氢的衰变产物却能够沉枳在气管和支气管中，

部分深入到人体肺部，随着这些衰变产物的快速衰变，所产生的很强的电离•辐射可能会使得大支气

管上的上皮细胞发生癌变，因此大部分的肺癌就发生在此区域。科学研究表明，诱发肺癌的潜伏期

大多在15年以上，而世界上1/5的肺癌患者与氨有关，因此氨的危害往往不易被人察觉。另外氢及

其衰变产物在衰变时还会同时放出穿透力极强的r