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【技术交流】校园不同区域室内空气甲醛含量及影响因素分析

2018-09-20171

黑龙江八一农垦大学理学院    

赵百强 姜运超 杨洪博 金 伟 王修好 沈 勇

室内环境是人们接触最频繁、最密切的环境之一,人们有80%以上的时间是在各种室内环境中度过的,因此室内空气环境的优劣直接影响到每个人的健康。据北京儿童医院的数据显示,90%的白血病患儿家中半年内曾装修;65%的孕妇因室内甲醛严重超标造成胎儿畸形;全世界每年因室内甲醛严重超标造成的死亡人数高达12 万人,平均每天死亡300 [1]

学校的教室、宿舍、图书馆等室内场所是在校学生接触最密切的环境,因此以上场所室内甲醛是否超标直接影响着学生学习效率和身体健康。为了解学校不同区域甲醛的污染情况,笔者有针对性地对学校不同区域室内甲醛进行检测并对结果进行分析,以优化室内环境,保障大学生的身体健康,同时提出了治理方案,确保师生拥有安全舒适的学习环境。

实验材料与方法

1.1  实验仪器与试剂

实验仪器包括722-S 型分光光度计、TC-2600型恒流大气采样器、MEF 型甲醛检测仪、水浴锅、分析天平、移液管、多孔吸收管及其他常规仪器。实验试剂包括乙酸铵(分析纯)、冰乙酸、乙酰丙酮液、甲醛标准液及蒸馏水等。

1.2  采样区域

采样区域包括学习区(图书馆)、饮食区(学生一食堂、学生二食堂)、生活区(学生公寓)、教学区(第一教学楼、第二教学楼和各学院教室)、实验区(理学院实验室、实验中心)等。

1.3  试验方法

根据GB/T 18883—2002 室内空气质量标准,利用分光光度计在现场进行空气采样,然后在实验室中显色、比色分析测定,其特点是数据准确,抗干扰性强,是目前国家室内空气甲醛的唯一标准检测方法。由于采样、显色、测定时间较长,不便于现场速测。因此,改用便携式MEF 型甲醛检测仪进行测定。该检测仪采用原装进口电化学传感器,自然扩散方式检测气体浓度,具有测量速度快、体积小、重量轻、反应灵敏、分辨率高的特点。由于传感器故障自检、自动校准、可减小测量误差,所以测量准确简便,便于现场速测[2-3]

校园室内空气质量测定结果

为对校园不同区域(包括食堂、图书馆、学生公寓、教学楼、实验室)室内甲醛浓度及其他指标的测定结果。

不同区域校园室内甲醛浓度及其他指标测定结果

1国标法与本方法测定结果比较。将国标法测定结果与本方法测定结果进行分析对比,在95% 的置信度下,通过检验统计,说明两种测定结果无显著差异,本测定方法结果准确可靠。

2室内甲醛的分布。通过对表数据的分析,不同区域甲醛的质量浓度不同,饮食区甲醛质量浓度偏高,且与室内温度呈正比关系,温度越高,甲醛质量浓度越高。学习区、教学区甲醛质量浓度最低,试验区和生活区甲醛质量浓度居中。

3室内其他指标的分布。通过对表数据分析可见,不同区域PM2.5 的质量浓度不同,生活区的质量浓度最高,教学区和学习区的质量浓度较低,饮食区和试验区的质量浓度居中。生活区CO2 的质量浓度最高,教学区和实验区的质量浓度最低,学习区和饮食区的质量浓度居中。生活区和饮食区TOVC的质量浓度最高,学习区和教学区的质量浓度最低,试验区的质量浓度较低。 

空气质量分析讨论

3.1 空气中甲醛质量浓度的现状分析

一般情况下,家具城、服装城、海鲜批发市场等场所的甲醛质量浓度比较高,特别是在家具城中,家具胶粘剂里面的甲醛质量浓度最多。在服装城中,为了使服装达到防皱、防缩、阻燃、不褪色、手感好的效果,常在面料中添加甲醛。加工墙布、地毯、服装、被褥等纺织品时,也常使用含有甲醛的胶粘剂。在海鲜批发市场,由于甲醛的水溶液有极强的防腐能力,能延长食品的保质期,一些缺乏冷冻保存条件的商贩,为使食品不腐败变质并增加重量,竟使用甲醛浸泡毛肚、百叶、鱿鱼、蹄筋、海参、海蜇和虾仁等水发食品,故上述场所甲醛质量浓度往往比较高。

对于高校来说,不同的区域甲醛质量浓度不同,通过测定生活区和饮食区的甲醛质量浓度,说明生活区的衣服和柜子比较多,从而造成甲醛质量浓度比其他区域高,饮食区质量浓度高则是因食品保鲜而加入甲醛和燃气燃烧反应生成微量的甲醛所致。另外,这个区域总挥发性有机物的质量浓度也比其他区域高,这和化妆品的使用,吸烟、食品烹饪过程中释放出的气体有关。但都未超过国家标准。GB 50325—2006 民用建筑室内环境污染控制规范规定,一类民用建筑甲醛为0.08mg/m3TOVC 0.50mg/m3;二类民用建筑甲醛为0.10 mg/m3TOVC 0.60 mg/m3

3.2 影响空气中甲醛释放的因素

甲醛具有挥发性,可从寄存物上散发到空气中,经人们呼吸进入人体内,本文主要介绍种因素可以影响甲醛释放的速度。

1装饰方式。家具表面的装饰可以对甲醛起到一定的封闭作用,如果人造板材的封边密封不严,甲醛就很容易从封边缝隙处散发至室内,所以在装修过程中,要选用低甲醛释放的胶粘剂、装饰材料和涂料表面进行合理的处理,以确保装饰后不引发新的甲醛释放。

2承载率。承载率是指室内家具暴露在空气中的表面积与室内容积的比例。承载率越高,室内的甲醛浓度就越高。为了降低室内甲醛气体的质量浓度,可以在满足基本使用需求的情况下,减少不必要的家具。

3使用环境。家具的使用环境会影响甲醛释放的速度,其中温度和湿度对甲醛的影响效果最明显。研究表明,通常气候条件下,温度升高益,空气中的甲醛质量浓度将提高一倍;湿度增加12%,甲醛释放量将增加15%左右。因此人们可以通过调节室内温度与湿度对甲醛的释放加以控制。

4存放时间与条件。家具的甲醛释放量也和其生产后的存放时间有关,存放时间越长,释放的甲醛量也就越少。

研究结果显示,室内甲醛的释放量在很大程度上受室内温度和湿度的影响,温度高室内甲醛浓度大,湿度增大室内空气中甲醛质量浓度增加,这与报道结果是一致的。

3.3 提高空气质量措施

通常情况下可以采取如下种措施提高室内空气的质量:

一是开窗通风,通过增加空气流通可有效地降低室内甲醛的质量浓度;

二是采用物理法,利用活性炭吸附处理降低室内甲醛的质量浓度;

三是采用植物法,利用绿色植物吸收甲醛,降低室内甲醛的浓度;

四是采用化学法,利用化学反应分解甲醛,如利用纳米技术分解、光触媒分解、贵重金属铂分解和强氧化法分解等降低室内甲醛的浓度。

上述处理方法各有优缺点,成本各不相同,难易也不同,可根据具体情况选择使用。对于校园来讲,简单、方便的方法就是开窗通风和利用绿色植物来降低甲醛浓度。这样做既经济又优化了大学校园室内空气质量,保障大学生拥有健康、安全、美丽的学习环境。