室內甲醛污染治理技術的研究進展

溫 力

（南京交通職業技術學院建筑工程學院 江蘇南京 211188）

室內甲醛污染治理技術的研究進展

溫 力

（南京交通職業技術學院建筑工程學院 江蘇南京 211188）

作為室內空氣中主要的污染源之一，甲醛是會對室內環境造成極其不利的影響,危害居住者的健康，在研究分析室內甲醛所帶來的影響，并且結合近年來的應對措施，本文將詳細論述室內甲醛污染的來源、危害、治理等相關研究進展，并且就其污染治理技術進行展望。

甲醛；危害；污染；治理

1 引言

隨著人們生活水平的日益提高，對室內裝修的要求也在不斷追求完美，但與此同時所帶來的室內空氣污染問題卻呈現了出來。甲醛作為室內空氣污染主要原因之一，所造成的危害極其嚴重，以其污染范圍廣和持續時間長的特點被視作室內裝修污染的頭號源頭，直接危害到居住者的身體健康，國內外對甲醛的污染問題都格外關注，相關標準的推行也在不斷完善，各國都在嚴格控制室室內裝修甲醛的排放標準，可以說室內甲醛污染的治理已經極為迫切。

室內甲醛主要的來源有細工木板、膠合板、各種粘合劑、墻面涂料、化纖地毯、三聚氰胺甲醛樹脂、酚醛樹脂、等裝修材料，來源十分廣泛。當前國內外對室內甲醛的治理有技術較多，各有優勢，但也有不足之處。本文將綜述近年來的治理技術和最新進展，并提出展望，旨在為從事相關研究人員提供一些參考。

2 室內甲醛的來源與危害

甲醛又名蟻醛，是一種無色有強烈刺激性氣味的氣體，常溫下以氣態形式存在，易溶于水，以35%至40%的濃度存在于水中時，具有消毒和防腐作用，俗稱福爾馬林。

2.1 室內甲醛的來源

2.1.1 來自室外的空氣污染

在日常的生產生活中，如汽車尾氣、工業廢氣、光化學煙霧等污染源，會排放一定量的甲醛，當室內氣體與室外氣體進行交換時，空氣中的甲醛就有可能進入室內，早成一定的污染。據相關統計，室外空氣中的甲醛濃度低于0.01mg/m3,顯然還不足以嚴重污染室內空氣。

2.1.2 來自室內的空氣污染

（1）室內裝修：在室內裝修常用的材料中，有細工木板、膠合板、各種粘合劑、墻面涂料、化纖地毯、三聚氰胺甲醛樹脂、酚醛樹脂、等裝修材料，材料中殘留的甲醛會揮發出來，周期有的長至十余年，成為主要的甲醛排放媒介，使得室內甲醛含量遠高于室外中的空氣含量。

（2）廚房中烹調以及燃料排放：由于我國在烹調時廣泛使用液化氣、煤和煤氣等燃料，燃燒過程中會排放醛類物質。

（3）吸煙因素：我國吸煙人口眾多，香煙燃燒會產生甲醛等刺激性的化學物質，據統計煙氣中的甲醛含量在14至24mg/m3。每40mL（一口煙的吸入量）的煙氣中多達81ug的甲醛，吸煙環境中較無煙時的甲醛濃度3倍左右。

（4）其它：清潔劑、殺蟲劑、化妝品和防腐劑在使用過程中也能釋放甲醛。

2.2 甲醛的危害

最新研究表明，甲醛已經成為世界第一類致癌物質，甲醛被證實可以引起鼻腔癌、鼻咽癌和鼻竇癌，并且能夠引發白血病。研究證實，室內空氣環境中，當甲醛濃度達到0.1至2.0/m3時，就會引發刺激性臭氣；當甲醛濃度達到2.0至5.0mg/m3時，氣管和眼睛將會受到強烈性的刺激，出現諸如咳嗽、打噴嚏等癥狀；當甲醛濃度達到10mg/m3時，呼吸會變得困難；當甲醛濃度超過50mg/m3，將會引發危重疾病，甚至導致死亡。在室內長期接觸低度的甲醛，有可能會誘發慢性呼吸道疾病，致結腸癌、鼻咽癌、腦瘤、妊娠綜合癥、細胞核的基因突變，引起DNA的突變并且抑制其對損傷的修復，導致染色體異常和白血病，還可能會導致青少年智力下降。經證實，孕婦和兒童對甲醛更為敏感，所造成的危害更大。而高濃度的甲醛將會引起氣喘、惡心嘔吐，咳嗽胸悶、肺水腫，嚴重的甚至可致人死亡。

3 甲醛的污染治理

甲醛的污染治理可以分為先期的預防和后期處理，先期預防主要是對甲醛污染源的控制，后期的處理涉及到對形成污染后的處理技術，無疑這二者的結合應用，能達到更好的效果，針對這些技術，筆者如下詳述。

3.1 甲醛污染源的預防控制

裝修材料中的甲醛的能夠持續釋放，并且釋放周期長，周期可達15年之久，導致的直接后果就是室內空氣中甲醛難以根除。經過現有數據和研究的詳細分析，一般在裝修完成3天之后，甲醛濃度將會出現峰值，并且在此7個月之內濃度會保持較高的水平，之后濃度逐漸降低，大約在之后5年才可以達到裝修前的濃度水平。所以一般的治理方法只是可以達到治標的效果，要想根除只能丟棄污染源。在常用的方式中，通過改變裝修材料的性質以改善室內空氣，使用低排放甲醛的材料或者對甲醛排放量高的裝修材料經以技術改造。尋求低污染或者非醛替代品的裝修材料，國內外的相關研究也是一大熱門。

國外的室內甲醛控制技術起步比較早，推廣的范圍廣，發展也很快，主要涉及的領域是捕捉醛材料、低排放的醛材料和非醛材料等方面。其主要方面有：生產含甲醛捕捉劑的紙，因水溶性的亞硫酸氫鈉可以和空氣中的甲醛發生反應，生成羥甲基，在紙上附著水溶性的甲醛，可以達到捕捉甲醛的目的；生產具有甲醛捕捉功能的裝飾板，在其表面的保護層中混入甲醛捕捉劑，或者在其紙質基材上生成甲醛捕捉層，可以用來有效地捕捉從刨花板和中密度纖維板和膠合板中釋放的甲醛，并且也可以捕捉從其他裝修材料中釋放的甲醛；生產低醛木材膠合劑，再將把電氣石細粉混入甲醛樹脂之中，經過水解反應生成的氫氣可以與游離的甲醛發生反應，達到把氣味大、毒性強的甲醛轉變為甲醇，如此就減少了甲醛的濃度；提取天然的捕醛材料，如含有植物聚酚類的捕捉劑和含有萜烯的香精油捕捉劑等物質；生產具有乙酰乙醚基熱固性樹脂，達到吸收醛的目的，并且此類物質對木制品（含醛類）具有很好的吸收作用；生產非醛樹脂木材黏合劑，以非醛系粘合劑制作的木削板可以很好的控制醛類的排放，如某些由共聚物制作的纖維板。

國內研究人員主要方向是圍繞在脲醛樹脂的合成方面，研究降如何達到降低甲醛含量和排放量的方法，其大致類別如：加速陽離子亞甲醇和陽離子亞甲基的縮聚反應，減少組織中二亞甲基醚或醚的成分；分批加尿素，降低F/U的比例，增大尿素的量，從而將甲醛的轉化率提高，達到減少膠液中甲醛的含量；濃縮處理脲醛樹脂，在脲醛樹脂合成的后期，將膠液中部分水進行抽離，達到去除游離醛的目的；在裝修材料中增添甲醛捕捉劑，如聚乙烯醇尿素、三聚氰胺、淀粉和低級醇等捕捉物質；使用氨水、尿素或氯化銨的水溶液對裝修材料進行后處理，如清洗或浸漬，以達到減少制品中甲醛的排放量。

3.2 甲醛污染的治理技術

3.2.1 通風換氣

通風換氣作為簡單有效并且比較經濟的方法，最早得到使用，開窗加強通風換氣，或者使用通風換氣機，對室內的空氣進行稀釋，降低空氣中甲醛的濃度。此種方法操作也比較簡單，局部通風、全面通風和通風量的大小可以依據甲醛的濃度決定采用。但是這種方法主要用在低度甲醛含量的場合，對中度或者以上的甲醛含量的場合效果并不理想，甚至有可能將室外的污染物帶進室內。由于室內甲醛的含量不僅和材料中的甲醛濃度、排放速率相關，濕度和溫度也會帶來影響，增大通風量的同時，雖然可以加速換氣速率，降低甲醛含量，但是也會隨著室內濕度增大和溫度的升高加快甲醛的排放速率，因甲醛易溶于水，還會造成甲醛溶于空氣中的水霧中，滯留在室內，并且隨著通風量增加，通風對甲醛含量的影響程度會逐漸變小，作用減弱。所以，通風換氣雖然簡單經濟，卻有其不足之處。

3.2.2 生態治理法

經實驗證實，某些植物代謝作用可以吸收甲醛，科學家曾用元素標記法進行實驗，發現經C-14標記過的甲醛環境中，用蘆薈進行實驗，并且在蘆薈的細胞組織內發現C-14的蹤跡，說明在蘆薈的新陳代謝的過程中，吸收了一定量的甲醛。另一個實驗，是在完全密閉，且有一定甲醛濃度的室內環境中養植吊蘭，一周后發現室內的甲醛含量有顯著的減少，這說明某些植物對甲醛具有吸收作用。據報道，虎尾蘭、龜背竹和一葉蘭等植物也有一定的吸收甲醛的能力。綠色植物可以改善室內居住環境，對空氣凈化具有很好作用，并且環保低碳，經濟要求比較低，普通民眾都能承受，所以是生態控制法無疑是一種有效的處理技術。

3.2.3 化學處理

化學處理主要是甲醛能和某些化學物質發生反應或者結合的原理，吸附或者轉化甲醛，一般包含二氧化氯氧化法、臭氧氧化法和金屬氧化物法等。主要方式有：二氧化氯氧化法，理論上利用其氧化性可以達到氧化分解甲醛，但是在實際應用中因其效果不明顯，持久性難以控制，相關研究還有待改進；臭氧氧化法，臭氧分子可以與有機分子的雙鍵結合，和甲醛發生反應，生成臭氧化物，達到分解甲醛的目的。雖然臭氧氧化法對甲醛的減少具有一定的作用，但在臭氧和甲醛等污染物發生反應的情況下，卻可能其他空氣污染物的生成，危害人的健康，除此之外，臭氧作為一種空氣污染物在國家明文的限量標準中；金屬氧化物法，氧化物表面具有羥基等吸附質，可以解離生成羥基，在吸附或催化反應中作用明顯，金屬氧化物法操作簡便、去除甲醛效果好，發展前景較好，但相關研究有待深入。

3.2.4 物理處理

物理處理可以使用吸附或催化技術，具體有：活性炭法，利用活性炭的吸附原理，快速將甲醛分子等污染物吸收進活性炭內部的小孔隙中，而且大孔隙還可以吸附微粒，此種凈化方式效果經濟有效，比較常用，但是其缺點是更換比較頻繁，而且隨著溫度的升高，孔隙中的污染物又有可能飄浮出來，造成污染；光催化法，在紫外線的照射下，催化劑具有氧化還原的能力，從而達到凈化污染的目的其材料為半導體材料，包含ZnO2、TiO2、Fe2O3等，該方法以反生范圍廣（光照）、速度快、生成物無重復污染、無毒、設備簡單、成本低而被廣泛看好，應用前景十分廣泛。

4 結語

隨著人們生活水平的提高，和對生存環境的環保要求，包括室內甲醛在內的污染物治理日益變得重要緊迫，各國對相關標準也在不斷完善，可以說，室內甲醛的治理技術和相關產業前景非常廣闊，但同時我們也要看到現狀的不足，引起足夠的重視。

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溫力（1978—），女，漢族，江蘇南京人，講師，南京工業大學安全工程碩士，主要從事室內裝飾及檢測的教學和科研工作。