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基于空气污染分析的民用建筑室内环境检测技术研究

2023-01-18傅丛莲

当代化工研究 2022年10期
关键词:室内环境甲醛污染物

*傅丛莲

(嘉峪关市建设工程质量检测中心 甘肃 735100)

引言

当前,环境问题已经成为社会普遍关注的问题,尤其是室内环境方面,因为它与人们的生活息息相关。在时代发展潮流的影响下,对于室内装饰,人们开始越来越关注,一些美观的装修材料进入到家中,但一些不符合规范的材料却威胁到了人们的健康。虽然有政府针对室内环境问题的一些政策约束,使得室内环境各项检测工作有理论依据和标准以供参考,但在实际检测工作开展的过程中,仍然有一些问题影响到了检测结果。鉴于此,工作人员需要基于空气污染分析,对相关检测技术进行进一步的深入探究,制定出相应的解决方案,提升工作水平,以保证室内环境质量的优化。

1.民用建筑室内环境中的空气污染物

在民用建筑室内环境空气检测工作中,其检测的方向通常是污染物、污染源等。经过深入分析以及对室内环境检测情况的调查后显示,应当把工作重点放在空气污染上。其中常见的室内环境空气污染中,以甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯、氡、TVOC等物质为主,是当前室内环境检测工作中的重点检测对象。

(1)污染物的种类

甲醛是一种常见的室内污染源,本身会散发出具有刺激性的气味。经过实际研究后发现,甲醛的平均密度大于空气,具有强烈的挥发性,而且易溶于水。它的污染源较多、浓度大,对于室内环境的伤害也较为直接。室内环境中常见的黏合剂是脲醛树脂和酚醛树脂,其中含有较多的甲醛物质。而一些纤维板、胶合板中,同样也存在甲醛含量超标的现象。根据相关调查显示,脲醛树脂粘合剂产量较大,是当前主要的人造板粘合剂,这会导致室内甲醛空气污染程度的加剧。室内环境中,甲醛对空气的污染一般体现在粘合剂树脂的合成过程中,粘合剂内部如果未完全发生反应,会产生游离态的甲醛,当它受到压力、温度影响后会释放出甲醛,是常见的污染方式之一。

另一种重要的污染物是氨,通常氨以气体的方式存在,其熔点、沸点都较低。受到温度影响后容易发生液化,而且它的水溶性很强。在民用建筑室内环境中,氨多存在于特殊的室内装修材料中,尤其是在增白剂中,它的氨含量很大。而且在民用建筑施工过程中,施工人员使用的混凝土外加剂中也含有一定比例的氨。民用建筑的保暖工程建设中,混凝土防冻液中会掺入一些尿素,以维持建筑自身的保温性能。当建筑本身受到温度的影响时,尿素的性质会因此发生改变,此时便会释放出氨气,使室内环境中的氨气浓度有所升高。

苯也是较为常见的污染物种类,它多以液体状态存在于室内环境中,且具有芬芳气味。在建材涂料成膜过程中一般会释放出大量的苯,在一些防水材料、油漆中也会存在。由于苯物质会发生持续的分子运动,从而造成室内环境的污染,对人们的健康安全具有很大的影响。TVOC是总挥发性有机物的缩写,其主要成分是苯系物,所以与苯物质毒害机理较为相似。

氡虽然是一种相对少见的有害气体,但是在民用建筑室内中依然存在,通常存在于花岗岩、大理石等天然石材中。它与其他化学元素反应能力较差,且具有无色、无味的特征,这也导致对其检测的难度较大,需要专业检测人员进行处理。

(2)污染物的危害

初步分析污染物的种类后,可以看出其对室内环境和人们生活的危害。其中,甲醛是一种剧烈且有毒的气体,在室内环境中存在时,会与人体内的蛋白质相结合。人们在室内活动过程中,甲醛会通过呼吸进入体内,进而产生一些刺激性的病变,如支气管哮喘、咳嗽、头痛,甚至是呼吸道水肿等。甲醛接触人体皮肤之后,会使皮肤发生炎症,严重情况下还会使皮肤出现坏死。

氨一般以氨气的形式,通过呼吸作用和皮肤接触进入人体,引起呼吸道中毒。人体长时间处于氨气的环境下,会引起肺水肿;而皮肤长期接触氨气后,会出现呼吸急促、昏迷、休克等症状。

苯物质方面,如果在室内环境中具有一定浓度的苯,它会与其他物质发生反应,生成甲苯、二甲苯等有毒物质。接触人体后,它们会使人体机能出现麻醉,导致头晕、意识模糊等症状。一旦浓度有所增加,甚至会引起人体代谢循环的衰竭,从而引发白血病。

氡物质如果长期在室内存在,会潜移默化地对人体造成危害,尤其是在呼吸系统方面,由于其会释放出阿尔法粒子,会对人体内部造成辐射性的损伤,长此以往,甚至还会引发肺癌等重症疾病。上述物质随着家居、装饰品的使用,其释放量会逐渐减少,但由于氡有较长的半衰期,其污染会随着衰变不断产生。

2.影响民用建筑室内环境检测技术应用的因素

第一,民用建筑所在地区的外部环境,如地理位置、气候条件等,都会以建筑围护结构为基础,对室内环境产生一定作用,细节上有温度、湿度、降水、气压、日照等。第二,尽管人们所处的室内环境是一种封闭空间,但由于外界环境影响的因素,难以准确计算出室内的换气比率。所以应当关注检测技术应用时前期封闭的时间,做好封闭空间的分析工作,防止受到过多的外部因素影响。第三,民用建筑多种多样,不同建筑在设计、结构、功能上也具有较大差异。一旦室内空间处在污染严重位点的区域内,其位点的选择会对检测技术的使用造成巨大影响。第四,在进行室内环境检测采样处理工作过程中,通常要使用相关的仪器设备进行工作,对于仪器的密封性和精度要求很高,而且样本保存的纯度还会影响到检测的结果。使用吸收性的流体携带气体样品过程中,也同样会受到温度、氧化等作用,使样品发生降解、质变等,对检测工作产生间接影响。第五,在当前的检测工作项目中,人为因素也是影响检测技术应用的关键之一,尤其是专业性较强的项目,出现人为失误操作的几率较大。要求检测工作人员需要具备充足的理论知识基础,提高工作热情和积极性,端正工作态度,强化自身专业素质,这样才能更好地应用室内环境检测技术,使检测结果更加真实有效。

3.基于空气污染分析的民用建筑室内环境检测技术应用要点

(1)前期准备工作

当民用建筑工程竣工交付前,应当及时开展室内环境检测工作,但是检测过程中,检测人员首先要注意对个体案例的分析。家居材料方面,同样的材料应用于不同的地方,也可能产生不同的结果,而检测工作一般要持续1至2周最为合适。对于甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯、TVOC浓度进行检测时,采用集中通风的民用建筑工程,应在通风系统正常运行的条件下进行,采用自然通风的民用建筑工程,应对外门窗关闭1h后进行。在检测与采样室内气体的过程中,检测人员也要注意,其同样不要影响到检测过的室内设备。一般来说,检测人员在进行检测时通常会选取卧室、生活区域等活动较为频繁的空间,检测时还应尽量不选取通风窗常开的位置。污染物检测范围要广泛,采用的频次也要与现实要求相符合。与此同时,室内装修过程中,应当尽量选择原木的家具和装修材料,因为室内最容易造成空气污染的是人造板材。使用的家具和材料需要有规范的监测报告,并在装修开始时,对其取样和监测,把握好质量情况。如果需要使用人造材料,则需要污染物监测的合格报告,各项的检测数据也需要符合标准。

(2)布点位置与数量

当前,检测操作方面会受到民用建筑结构复杂度方面的影响,要求检测人员在检测布点的位置和数量上应当充分规划,检测点数量的多少需要依据室内房间的空间情况进行确定。建筑工程验收时,要对环境污染和室内环境进行抽样调查,保证抽检数量超过房间总数的5%且不少于3间,小于3间应全抽检;幼儿园、学校教室、学生宿舍、老年人照料房间应抽检不得少于50%,且不少于20间,小于20间的,应全抽检,并对抽检结果进行全面检验。检验操作时,检测人员应当深入分析污染物特征,以及环境细节问题、建筑工程布局等方面,并结合检测的布点情况,使检测操作更加全面、准确。针对民用高层建筑上来说,检测人员应当在布置监测点中从上至下进行,存在多个检测点时,要保证检测点具有良好的均匀性,并把结果的平均值作为最终的空间检测结果。

(3)设备与仪器

在进行检测工作之前,还要对取样装置、检测设备,以及相对应的仪器进行清点,因为室内环境污染对于设备和仪器的灵敏度、技术性有很高的要求,应当降低设备层面对检测结果的干扰,开展科学的检测工作。完成设备与仪器的测试之后,检测人员要将设备妥善存放,避免出现碰撞和损伤,以防对使用寿命和精准度产生不利影响。

(4)具体检测工作

检测人员在检测甲醛污染物过程中,可以使用不同的方法和设备,使用取样检测的方法。具体来说,可以借助甲醛检测仪的力量,以此测定室内环境空气中甲醛物质的浓度。检测人员还应提前校正,并对检测结果进行限制,将检测过程中的不确定因素程度控制在大约20%之内。如果使用AHMT法,需要首先准备一个气泡吸收管,加入5ml吸收液,标记好其液面位置,以每分钟1L的流量采气20L,记录好采样时的温度与大气压。采样之后,补充吸收液到采样前的体积,再准确吸取2ml的样品,将溶液放置于10ml的比色管中,根据制作的标准曲线操作流程,测定出吸光度。每批样品测定之时,还需要使用2ml未采样的吸收液,按照同样的流程作出试剂空白值测定即可。

对于苯物质的检测来讲,通常会使用到恒流采样器。检测人员应当重点关注流量的稳定系数,当流速超过500ml/min时,要消除外部阻力,再使用皂模来校正流量的数值。这种方法容易受到采样器自身和外部环境的影响,一般是采样器的性能、速率,以及采样管填充情况、气温等方面的因素。而采样效率的指标,同样会对检测结果产生直接影响。实践证实,采样管种类不同的情况下,即便使用同种类型的采样器,其显示的流量也会和实际结果有一定差距。当采样工作顺利完成后,检测人员必须立即将样品带到实验室内进行检测,主要检测的项目是样本的理化性质。在检测过程中,要使用不同的仪器以保证样品科学分析的有效性。为此也要保证仪器的稳定性、灵敏度、性能等因素,使其检测结果的影响力降到最小值。

如果要检测TVOC物质,检测人员首先要准备吸附剂专用试管,主要用于容纳Tenax-TA吸附剂,大小能够容纳200mg,流速在500ml/min,需要采气1~10L,并记录好大气压和其他有关数据情况。样品的保质期为半个月,吸附温度应控制其大于280℃。之后要进行样品的分流处理,同样使用10:1的比例进行分流操作,从小口径的毛细柱位置进入,在分离过程中,会使其经过柱箱程序的升温处理,温度通常介于50~250℃。当活化后的Tenax-TA采样管连接大气采样仪,采集一定体积的空气样品,通过热解析装置加热吸附管,并得到TVOC的解析气体,将解析气体注入气相色谱仪进行色谱定量定性分析,最终可得到TVOC的检测指标。

在检测氡物质时,虽然其量相对稀少,但是在目前的民用建筑要求中,依然明确了其具体的检测方法。值得检测人员注意的是,检测的误差一定要控制在25%以内。当前较为常用的一种方法是泵吸闪烁室法。使用闪烁瓶技术可以直接形成检测报告,有利于快速检验。另外,在氡物质检测过程中,检测人员要在密闭的环境中开展工作,若是室内有空调,则需要打开空调后再进行检测;如果没有空调,要使环境至少处在密闭状态24h后再检测。

(5)检测人员要求

检测人员自身也要具备扎实的基本功,可以遵循相关规范标准,根据正确的流程步骤展开对项目的检测操作。所有的检测人员必须具备相应的岗位资质,完全满足检测工作的要求才可以进行检测操作。在工作开展之前,要选择最适合的检测方式,保证其能够满足民用建筑室内空间环境的要求,充分了解和掌握技术方法的原理和操作程序等。在开展检测工作期间,要重点关注不利因素的消除。进行检测操作时要使用科学的检测方法,检测结束后还要分析和研究影响的因素,对存在干扰的问题进行处理,对检测结果按照实际情况进行调整和修正。

4.结束语

综上所述,在民用建筑室内环境问题中,多表现在环境、装修、噪音等空间污染上,给居民的正常居住带来了不良影响,尤其是空气污染,更是关乎居民的生命安全。因此,在社会各界对于室内环境保护认知度持续上升的背景下,工作人员应当从污染源头把关,充分管控装修材料的安全性能。选择最优的室内环境检测技术,并在开展检测工作过程中,遵循相关的法律法规,考虑受检空间和检测要点,使用正确的检测设备,以此提升室内环境检测工作的准确性和科学性。同时,还应当规范操作流程,在工作中不断总结经验,遇到问题应及时予以解决。这样才能使检测工作发挥出的价值与作用最大化,保证人们生活环境的质量。

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