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新装修室内空气中甲醛与苯系物污染调查及分析
——以四川省南充市为例

2015-08-17李晓曼张自全余世东

四川环境 2015年6期
关键词:苯系系物二甲苯

李晓曼, 张自全, 余世东

(南充市环境监测中心站,四川 南充 637000)

新装修室内空气中甲醛与苯系物污染调查及分析
——以四川省南充市为例

李晓曼, 张自全, 余世东

(南充市环境监测中心站,四川 南充637000)

为了解新装修室内空气甲醛和苯系物的污染水平,依据国家标准“室内空气质量标准(GB/T 18883-2002)”对南充市2011~2013年城区356个监测样本进行了调查及评价。结果表明,该市新装修房屋均存在甲醛及苯系物的不同程度污染。初步确定甲醛属于该市室内环境主要污染物,且居室比非居室更易被甲醛污染;其次苯系物的污染稍有减弱,成分上表现出甲苯及二甲苯含量高于苯的含量,且居室的苯系物污染比非居室更为严重。基于试验结果,本文提出了相应防治措施及建议。

甲醛;苯系物;污染;南充

1 引 言

随着人们生活水平的不断提高,房屋装修在很大程度上优化了人们的居住环境,但是也在一定程度上引入了危害人体健康的污染物。其中,甲醛和苯系物即是最为常见的室内空气污染物[1]。南充市是拥有106万城区人口的特大城市[2],人口的增长促进了新房的装修,也间接加大了室内空气污染的程度。随着环保意识的提高和对健康的日益关注,从2010年开始,不少市民开始通过委托具有资质的检测机构对其新装修居室进行室内空气测定,从而避免其对自身健康的妨害。为了解最近几年南充市新装修居室中甲醛及苯系物的污染状况及特性,本研究认真分析和总结了该市城区2011~2013年部分新装修房屋甲醛和苯系物的达标、超标情况及其产生原因,并提出确实可行的防治措施,为人们更好地预防和控制装修带来的室内空气污染提供依据。

1.1甲醛及其妨害

甲醛(Formaldehyde methanal methglene oxide),分子式HCHO,分子量30.03,沸点-19.5℃,熔点-92.5℃,相对密度1.04,略重于空气,与空气形成爆炸性混合物,其30%~40%的水溶液即是俗称的福尔马林,可用作医学上的消毒剂和防腐剂。

世界卫生组织指出:长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病、皮肤病、暗疮、女性月经紊乱、妊娠综合症,引起新生儿体质降低,甚至引发癌变。高浓度的甲醛对神经系统、免疫系统、造血系统等均有毒害[3~6]。

1.2苯系物及其妨害

苯系物(Benzene series)一般是苯、甲苯、乙苯、邻-二甲苯、间-二甲苯、对-二甲苯、苯乙烯和三甲苯的统称。其中苯的分子式C6H6,分子量78.11,沸点80.1℃,熔点5.5℃,甲苯的分子式C7H8,分子量92.14,沸点110.6℃,熔点-94.9℃。乙苯分子式C8H10,分子量106.16,沸点136.1℃,熔点-94.9℃。二甲苯的全部异构体分子式均为C8H10,但分子量,沸点和熔点有所差别。苯系物是大气环境和许多污染源气体中最常见的化合物,它们对人体健康都具有一定的危害作用,也是环境中重要的污染物[7],苯被国际癌症研究机构确认为有毒的致癌物质[8]。

2 材料与方法

2.1调查对象

对南充市2011~2013年3年期间市内城区完成整体装修的居室进行了室内空气污染物浓度检测和统计。对象包括新建新装修的住房和已建新装修的住房,检测时间距离装修时间3个月~1年6个月。

(1)居室住房主要检测客厅、卧室及书房3类,共284个样本,市辖3区(顺庆、嘉陵和高坪区)均有分布;其中2011年122个,2012年111个,2013年51个。

图 检测样本情况说明Fig. Information about the samples

(2)非居室房屋主要检测办公用房、商业用房两类,包括有政府、学校、医院等公益性组织,同时还涵盖有商场、超市、酒店等非公益性组织,共72个样本,大部分样本均来自主城区顺庆;其中,2011年17个,2012年30个,2013年25个。如上图。

2.2采样点的设置

按照小于50m2的房间设1个点;50m2~100m2设3个点,100m2以上至少设5个点的要求,在对角线上或梅花式均匀分布。采样点的高度与人的呼吸带高度相一致,相对高度为0.5~1.5m之间,避开通风口,距离墙面不小于0.5m。

2.3采样及分析方法

现场采样:采样前关闭门窗12~14h,采样时保持门窗关闭。甲醛现场采样仪器为GDYK-201S室内空气现场测定仪。记录实际的采样时间,流量,温度和大气压,同时做空白试验[9]。苯系物现场采用青岛崂山金仕达电子科技有限公司KB-6A大气采集器,流量为0.5L/min,采集时间为20min。采样结束后,将采样管两端封闭,放置于4℃冰箱冷藏[7]。

分析方法:甲醛采用酚试剂法(GB/T18204.26-2000)[9]。苯系物采用活性炭吸附/二硫化碳解吸-气象色谱法(HJ 584-2010)[10],分析仪器采用日本岛津GC2014气象色谱仪。

2.4评价标准

依据GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》[11]规定甲醛的1小时限值为0.10mg/m3。依据GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》规定苯系物的1小时限值,苯为0.11 mg/m3,甲苯为0.20 mg/m3,二甲苯为0.20 mg/m3。

2.5质量控制

监测仪器由中国测试研究院的检定人员定期进行检定,且在采样前后由采样人员对其流量进行了校准,误差不超过5%。

3 结果与讨论

南充市2011~2013年期间,参与调查的356个检测样本虽然在功能类型、装修材料、装修时间、通风状况等方面参差不齐,但依然能找到其甲醛和苯系物污染规律。

由表1可以得出,2011年,通过对101个居室样本和17个非居室样本进行检测,平均值分别为0.22mg/m3和0.19mg/m3,均高于国家标准,超过半数的居室甲醛超标,接近半数的非居室甲醛超标;2012年,95个居室样本和29个非居室样本的平均甲醛浓度分别为0.16 mg/m3和0.09 mg/m3,居室超标48.4%,非居室超标31.0%;2013年,对49个居室样本和25个非居室样本进行检测,甲醛平均浓度分别为0.15 mg/m3和0.12 mg/m3,超标率分别为46.9%和36.0%。2012年和2013年均有接近半数的居室存在甲醛超标的现象。

表1 2011~2013年甲醛污染情况

本研究发现,南充市2011年居室及非居室的甲醛平均浓度均略高于2012年和2013年相应浓度,超标情况较为严重。结合该市2011~2013年的气温可以看出,2011年的月平均气温略高于2012年和2013年相应月平均气温,而甲醛会随着温度的升高而加剧挥发和释放,因而在温度高的室内环境中表现出浓度更高的现象。同理,温度相对较高的夏季,新装修房屋室内空气中甲醛含量普遍较高,但经过开窗通风,绿植吸附等措施处理后,浓度会逐渐降低。此外,居室甲醛超标率均比非居室甲醛超标率高,这主要是因为居室装修存在人为引入外界污染源较多,例如一般居室都会包括地板、墙漆、柜子、窗帘及沙发等,这些材料混合在一个相对封闭的空间就可能明显增高甲醛含量,而一般非居室涉及的材料种类相对单一,基本集中于柜子、桌子、窗帘等类型上,不容易对整个室内环境中甲醛含量产生过大的影响。

从表2可以得出,2011年和2013年的所有参检样本的苯浓度均达到了国家标准,2011年居室平均值仅为0.026 mg/m3,非居室为0.024 mg/m3,2013年居室平均浓度为0.013 mg/m3,非居室为0.007 mg/m3;而2012年,居室样本苯浓度有3.16%超标,非居室样本有6.90%超标。

2011年,113个居室样本的甲苯平均浓度为0.083 mg/m3,超标率为11.5%,而16个非居室样本甲苯均未超标;2012年,95个居室样本平均甲苯浓度为0.129 mg/m3,超标率20.0%,29个非居室样本平均甲苯浓度为0.079 mg/m3,超标率6.96%;2013年,28个居室样本和9个非居室样本的甲苯均未超标。

2011年,114个居室样本的二甲苯超标率21.93%,而非居室样本均未超标;2012年,95个居室样本的二甲苯平均浓度为0.169 mg/m3,超标率为31.58%,29个非居室样本平均二甲苯浓度为0.076 mg/m3,超标率为10.34%,2013年,居室样本有7.14%超标,而5个非居室样本二甲苯均未超标。

此外,从苯系物种类上可以得出,甲苯和二甲苯在实际检测浓度上基本高于苯的浓度,同时,前二者的超标率也普遍高于后者。

通过3年的观察和监测,该市室内空气苯系物的平均含量呈现2011年最低,2012年其次,2013年最高;从污染物的最大值也可以得出,不同种类的苯系物含量也会逐年升高,超标情况也呈现出逐年增加的趋势。之所以出现以上规律,这主要是因为2011年的检测对象的平均装修时长较2012和2013年长,房屋经过一定时间地晾晒通风,能有效降低室内空气污染物含量,同样苯系物也不例外。

对比居室和非居室,居室不同苯系物含量均高于非居室对应苯系物含量,有的甚至超过数倍。但也有比较良好的情况,例如2011年和2013年的苯含量均未在所测样本中超标,此外还包括2013年的甲苯也未出现超标的情况。这也是因为室内存放物件种类多,数量大,可能直接导致苯系物含量增加,而非居室的内容物相对单一,污染情况相对不明显。

表2 2011~2013年苯系物污染情况

4 结 论

4.1通过对该市356个不同样本进行定性和定量分析,能够在一定程度上反映南充市近3年来新装修房屋室内空气污染的显著特征。

4.2通过对该市2011~2013年的室内空气污染情况地观察,半数或超过半数的新装修居室和非居室的甲醛超过国家标准,污染程度较高,加上其释放期较长,使得甲醛成为该市主要的室内污染物;对比居室与非居室,前者比后者更易被甲醛污染;因此,加强对甲醛污染的预防和控制成为该市室内空气治理的重中之重,亟须引起人们的重视。

4.3苯系物的污染较甲醛稍有减弱,成分上表现为甲苯及二甲苯含量高于苯的含量,且居室的苯系物污染比非居室更为严重。

4.4通过实际摸底调查,总结出该市近几年室内空气存在的主要问题,分析和探讨了形成原因,对今后预防和治理室内空气污染明确了方向。

5 建 议

5.1源头把控

控制污染源是最能减轻室内空气污染的途径之一,在装修的整个过程中,始终都要秉承严控源头的观念,才能大大减轻甲醛和苯系物的实际污染。因此,这就要求人们在选择各种装修材料时,尽量选购满足环保要求的材料,在施工的过程中,也尽量不人为添加含有这类污染物的物质。

5.2加强通风

由于压力的不平衡,人为辅助增加空气的流动性,更能带走停留在室内的甲醛和苯系物。因此,不论是在装修过程中还是装修完成以后都要随时开窗通风,促进释放的污染物排入室外。实践证明,这也是消除室内污染物最经济有效的方式[12]。

5.3吸附吸收

目前,针对游离在室内的甲醛及苯系物,可以采取绿植吸收和活性炭吸附等方式来降低其含量。在选择植物净化室内空气方面,要求针对性地选择吸附能力较强的绿植,比如铁树、芦荟、常青藤、吊兰等都对甲醛和苯系物具有较强的吸收作用[13],对于净化空气作用较为明显。而由于活性炭等吸附剂具有较大的表面积和多孔结构,可以有效吸附空气中污染物,并且可以反复使用,利用率较高,逐渐成为一种绿色环保的治污措施。

[1]戴红,朴丰源,仲来福,等.挥发性有机化学物质和甲醛的室内空气污染动态调查与危险性研究[J].大连医科大学学报,2005,27(5):337-340.

[2]熊筱伟,赵若言.绵阳南充泸州跻身百万人口特大城市[N].四川日报,2014-02-09,(02).

[3]李玲,权铁刚,于光艳,等.苯和甲醛对雄性小鼠睾丸生殖细胞的联合毒性[J].吉林大学学报(医学版),2006,32(4): 609-611.

[4]邢沈阳,叶琳,王南南.甲醛对雄性小鼠的生殖遗传毒性[J].吉林大学学报(医学版),2007,33(4):716-718.

[5]王凡.典型室内空气复合污染物对多靶器官毒性评价研究[D].大连:大连理工大学,2013.

[6]宫菁,刘敏.甲醛污染对人体健康影响及控制[J].环境与健康杂志,2001,18(6):414-415.

[7]国家环境保护总局.空气和废气监测分析方法(第四版增补版)[M].北京:中国环境科学出版社,2007.599-603.

[8]王小逸.室内空气监测-方法与应用[M].北京:中国环境科学出版社, 2006.

[9]GB/T 18204.26-2000,公共场所空气中甲醛的测定方法方法[S].

[10]HJ 584-2010,环境空气 苯系物的测定 活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法[S].

[11]GB/T18883-2002,室内空气质量标准[S].

[12]张哲民.室内装修空气污染现状与控制措施[J].职业与健康,2007,23(10): 861-863.

[13]黄爱葵,李楠,汤庚国.四种室内盆栽植物对高浓度苯和甲醛的吸收特性[J].环境与健康,2008,25(12):1078-1080.

Investigation and Analysis of Indoor Formaldehyde and Benzene Series Pollution in Newly Decorated Room—A Case of Nanchong in Sichuan Province

LI Xiao-man, ZHANG Zi-quan , YU shi-dong

(NanchongEnvironmentalMonitoringCenter,Nanchong,Sichuan637000,China)

In order to know the indoor air formaldehyde and benzene series compounds pollution levels, this paper investigated and evaluated 365 monitor samples collected from 2011 to 2013 in Nanchong city according to the indoor air quality standard (GB/T18883-2002). The results showed that formaldehyde and benzene series compounds in the indoor air of new decorated rooms exceeded the standard in different degree. The dominated air pollutant in the indoor air was formaldehyde; moreover, the living rooms were easier to be polluted by formaldehyde than the other rooms. Benzene series concentration in the indoor air was relatively lower, and the concentration of toluene and dimethyl-benzene were higher than benzene. The living rooms pollution were more serious than other rooms. Based on the test results, this paper has put forward prevention and control measurements and suggestions.

Formaldehyde; benzene series; pollution;Nanchong

2015-05-04

李晓曼(1986-),女,四川南充人,2012年毕业于四川大学土壤学专业,硕士,助理工程师。主要从事环境监测与评价和环境生态保护研究。

X831

A

1001-3644(2015)06-0070-05

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