室內(nèi)空氣污染治理產(chǎn)品及應(yīng)用

王承霞，黃曉天，王喜元，李云龍

（河南省建筑科學(xué)研究院有限公司，河南 鄭州 450053）

1 引 言

世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的調(diào)查報(bào)告確認(rèn)人類80%的時(shí)間在室內(nèi)度過[1-2]，室內(nèi)空氣質(zhì)量與人們的身體健康密切相關(guān)。近年來，國內(nèi)由于室內(nèi)空氣污染引發(fā)的事件，更使人們認(rèn)識(shí)到室內(nèi)空氣污染治理的重要性、緊迫性，室內(nèi)空氣污染治理行業(yè)也應(yīng)運(yùn)而生。

目前，室內(nèi)空氣污染治理產(chǎn)品已有較大的發(fā)展，從最初的應(yīng)用不同類型的過濾材料吸附污染物[3]，如活性炭、沸石、分子篩、硅膠等吸附能力較強(qiáng)的物質(zhì)，到靜電凈化技術(shù)[4]、非平衡等離子凈化技術(shù)[5]、負(fù)離子凈化技術(shù)[6]、試劑類凈化技術(shù)[6]、光催化技術(shù)[7]、膜分離技術(shù)[8]、生物凈化技術(shù)[9]等，上述這些技術(shù)除試劑類治理技術(shù)外，其他治理技術(shù)多需要借助于外力被動(dòng)吸氣，才能發(fā)揮作用（多應(yīng)用于空氣凈化器）。所以，室內(nèi)空氣污染治理技術(shù)最終可以分為試劑類治理產(chǎn)品和空氣凈化器兩類。對這兩類產(chǎn)品，分別從治理對象和治理效果兩個(gè)方面進(jìn)行比較研究。

2 治理對象

2.1 試劑類材料產(chǎn)品

試劑類治理材料產(chǎn)品主要是能與甲醛、氨、苯、TVOC反應(yīng)的物質(zhì)或能使之發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，后者一般包括氧化劑、氨的衍生物和具有次甲基活潑氫的化合物等，如硼酸鈉、次氯酸、尿素、氨基尿和丙二酸二甲酯、乙酰乙酸酯等；同時(shí)后者也包括光催化技術(shù)，光催化劑屬半導(dǎo)體材料，包括 TiO2、SnO2、ZnO、CdS、WO3等，其中TiO2具有較強(qiáng)的氧化還原能力，較好的化學(xué)穩(wěn)定性及無毒性，是最佳的光催化劑，通過納米技術(shù)，TiO2微粒也可以成為試劑類的治理產(chǎn)品。用于污染治理時(shí)，將試劑類產(chǎn)品噴涂到治理對象上以發(fā)揮作用。治理前后分別檢測空氣中污染物濃度，確定治理效果。這種治理方法是把污染源作為治理對象，從污染源頭上控制污染，治理的較為徹底，適合污染較為嚴(yán)重的狀況。

國家建筑工程室內(nèi)環(huán)境檢測中心（下稱國檢中心，設(shè)在河南省建筑科學(xué)研究院有限公司）自2002年起，依據(jù)GB 50325-2001要求對人造板材進(jìn)行檢測，這期間共檢測板材樣品約500個(gè)，達(dá)到E1級(jí)約60%，E2級(jí)30%，超過E2級(jí)約10%。實(shí)踐證明，即使所用板材都達(dá)到E1級(jí)（甲醛釋放量＜1.5 mg/L），也不能保證室內(nèi)空氣合格，如果使用板材為E2級(jí)（甲醛釋放量＜5.0mg/L）不合格率更高。涂料、膠粘劑等裝飾材料合格率也不高，裝修材料成為室內(nèi)污染的主要來源。

由于治理行業(yè)起步較晚，相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)較少，因此，對相關(guān)相關(guān)媒體報(bào)道進(jìn)行了調(diào)查，調(diào)查結(jié)果如下：

從中國室內(nèi)裝飾協(xié)會(huì)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測工作委員會(huì)在全國開展的新裝修學(xué)校室內(nèi)環(huán)境污染檢測調(diào)查活動(dòng)表明，北京地區(qū)14所學(xué)校的26處教室和其他教學(xué)場所，綜合污染比例為76.9%，其中甲醛超標(biāo)的占69.2%。（摘自2005年11月2日《北京晚報(bào)》）。

相關(guān)媒體報(bào)道（略）的調(diào)查表明，室內(nèi)環(huán)境基本狀況是：污染物超標(biāo)率高，甲醛超標(biāo)率最高，室內(nèi)環(huán)境污染嚴(yán)重，極大影響人們身心健康。被調(diào)查的國內(nèi)20家治理公司，90%以上利用試劑類產(chǎn)品從事治理服務(wù)。

試驗(yàn)及相關(guān)調(diào)查表明，試劑類治理產(chǎn)品能從污染源頭上控制污染，治理較為徹底，更符合我國目前污染物超標(biāo)率高，甲醛超標(biāo)率最高的情況。

2.2 空氣凈化器

空氣凈化器是對一種或多種空氣污染治理技術(shù)的綜合應(yīng)用，它通過機(jī)械裝置被動(dòng)抽氣，使空氣循環(huán)往復(fù)經(jīng)過凈化器，達(dá)到凈化目的，凈化器如果停止運(yùn)行，室內(nèi)空氣將持續(xù)受到污染。目前，發(fā)達(dá)國家的室內(nèi)環(huán)境污染問題已經(jīng)大大減輕，人們的環(huán)境意識(shí)較強(qiáng)，媒體監(jiān)督力度大，裝飾裝修材料的生產(chǎn)受到嚴(yán)格監(jiān)督，一般環(huán)境品質(zhì)較好，污染較輕?？諝鈨艋髟诎l(fā)達(dá)國家的普及率較高，使用空氣凈化器的目的主要是更好的提高空氣品質(zhì)，而不是消除由于裝修帶來的污染，這一點(diǎn)與國內(nèi)不同。因此，從治理應(yīng)重視污染源治理角度看，空氣凈化器更適合治理污染較輕或提高空氣品質(zhì)狀況。

總而言之，財(cái)務(wù)模型在項(xiàng)目融資的舉辦中扮演著重要的工具角色，是投資方進(jìn)行投資決定，分析選擇具體投資結(jié)構(gòu)和融資方案，確定資金投入規(guī)模不可或缺的手段。另一方面，從項(xiàng)目融資的重要參與方融資人的角度，財(cái)務(wù)模擬也是量化項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，確定可融資性的一個(gè)重要分析工具。誠然，任何預(yù)測在本質(zhì)上都是不可能實(shí)現(xiàn)的，因此財(cái)務(wù)模型具有很強(qiáng)的局限性，但在實(shí)務(wù)中財(cái)務(wù)模型依然是人們不可缺少的重要工具，用以盡量的確定項(xiàng)目的未來經(jīng)濟(jì)可行性。

3 治理效果

3.1 試劑類材料產(chǎn)品

關(guān)于試劑類治理材料產(chǎn)品治理效果的檢驗(yàn)，國家輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T 2761-2006《室內(nèi)空氣凈化產(chǎn)品凈化效果測定方法》已經(jīng)頒布實(shí)施，國家標(biāo)準(zhǔn)尚未頒布。目前，檢測機(jī)構(gòu)多采用環(huán)境艙測試法[10]，測試用污染源采用是一定量的37%～40%甲醛，經(jīng)釋放一定時(shí)間，在艙體內(nèi)達(dá)到一定濃度后，先進(jìn)行治理前檢測，然后在艙內(nèi)噴灑定量的治理材料，或在玻璃板上涂一定量的治理材料，在一定溫度、濕度、空氣交換率的條件下，環(huán)境艙運(yùn)行一定時(shí)間，再檢測艙內(nèi)的甲醛含量，最后計(jì)算甲醛去除率?？梢钥闯觯@種方法是治理產(chǎn)品對已釋放到空氣中甲醛的治理效果進(jìn)行檢驗(yàn)，治理不徹底，QB/T 2761-2006采用與此方法相似，但未考慮換氣率。干燥器法[10]是對污染源進(jìn)行直接處理（室內(nèi)環(huán)境的污染源主要是裝修用的人造板材、涂料、壁紙等），更接近實(shí)際使用情況，干燥器法成本較環(huán)境艙法低，程序較為簡單。

考慮到我國目前室內(nèi)環(huán)境基本狀況，國檢中心對試劑類產(chǎn)品中甲醛治理材料產(chǎn)品進(jìn)行了專題研究，共調(diào)查研究了鄭州地區(qū)10家治理單位，通過網(wǎng)絡(luò)、實(shí)地考查選定相對有技術(shù)支持、單位較規(guī)范的4家治理公司，用干燥器法對不同類別的人造板刷涂試劑類治理產(chǎn)品（甲醛類）后的效果進(jìn)行了檢測，其中一家效果較好，其他產(chǎn)品甲醛去除率只有10%～30%[11]。隨后，又選擇北京、上海各一家治理單位（時(shí)間有限）進(jìn)行考察，結(jié)果表明[12]：北京產(chǎn)治理材料產(chǎn)品開始及兩個(gè)月后的效果都較好，甲醛去除率達(dá)97%以上；上海產(chǎn)品最初甲醛去除率為98.9%，一周后降至40%，持續(xù)性作用較差。

國檢中心接受委托對部分治理后工程進(jìn)行了室內(nèi)環(huán)境檢測，結(jié)果表明，部分治理效果較好（檢測對象為甲醛、氨、苯、TVOC，檢測時(shí)段為治理后 30～60d），部分污染物超標(biāo)，達(dá)不到治理目的。

可見，市場上較少部分的治理產(chǎn)品（試劑類）的質(zhì)量可靠，長期效果較差，造成治理效果差異的主要原因是材料的組成成份的不同。

研究治理產(chǎn)品效果，溫度、濕度條件對結(jié)果有重要影響。人造板甲醛釋放量與空氣中甲醛濃度的關(guān)系，井上明生[12-14]提出有以下關(guān)系式：

式中：C——空氣中甲醛濃度，10-6；

D——干燥器法測定的甲醛釋放量，mg/L；

S——材料用量，m2；

t——室內(nèi)溫度，℃；

h——室內(nèi)相對濕度，RH%。

經(jīng)過實(shí)際測試，牧勉[15]等對式（1）進(jìn)行了修正，并將空氣中甲醛濃度的計(jì)量單位換算成mg/m3，得到：

式中：N——換氣次數(shù)（N=Q/V），次/h；

L——材料設(shè)置率（L=S/V），m2/m3；

t1——室內(nèi)溫度，℃；

t2——干燥器法側(cè)甲醛釋放量時(shí)的溫度，℃。

根據(jù)式（2），隨著板材釋放量的增大，室內(nèi)空氣中甲醛濃度與環(huán)境溫度成指數(shù)關(guān)系，濕度對室內(nèi)空氣甲醛濃度也有重要影響。

段云海[16]等把試劑類治理產(chǎn)品放入一個(gè)非金屬敞口容器內(nèi)，再將敞口容器放入待檢測的環(huán)境中，30.5h后對環(huán)境中的甲醛檢測，發(fā)現(xiàn)，甲醛的平均去除率可達(dá)35.8%，如果把治理產(chǎn)品直接刷涂到相應(yīng)污染源上，與污染源有充分接觸，效果可能更加顯著。試劑類治理產(chǎn)品使用方式可能影響最終治理效果。

3.2 空氣凈化器

按照已經(jīng)頒布執(zhí)行的空氣凈化器標(biāo)準(zhǔn)GB/T18801-2001《空氣凈化器》規(guī)定，國檢中心對對空氣凈化器治理效果進(jìn)行了檢測，其中，一種凈化器只檢驗(yàn)甲醛的治理效果，凈化器運(yùn)行15 h后，甲醛從超標(biāo)27.6倍到降至0.02 mg/m3；另一種凈化器對甲醛、氨、苯、TVOC的治理效果進(jìn)行了檢驗(yàn)，24h后，甲醛去除率為81.6%，苯去除率為99.18%，TVOC去除率98.12%。所試驗(yàn)的空氣凈化器凈化效果均達(dá)到GB 50325-2001《民用建筑工程室內(nèi)污染控制規(guī)范》污染物限量要求。

徐強(qiáng)[17]等研究結(jié)果表明，空氣凈化器開機(jī)0.36h的凈化效果優(yōu)于開機(jī)30～60min，主要由于過濾材料的吸附效果降低。段云海[16]等對臭氧空氣凈化器、光催化凈化器的凈化效果進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)臭氧空氣凈化器0.5h對甲醛凈化效果為20.6%，但由于臭氧刺激和損害呼吸道深部，并可以損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，因此，此凈化方法不適于廣泛應(yīng)用；光催化凈化器對甲醛、苯30.5h凈化效果分別可達(dá)44.41%、5.73%，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，光催化器對甲醛的凈化效果較好。趙雷[18]等對臭氧凈化器、光催化凈化器、負(fù)離子凈化器、多功能凈化器（綜合應(yīng)用多種空氣凈化技術(shù)）對比研究表明，多功能凈化器效果最好，光催化次之，再次為臭氧凈化器，最后是負(fù)離子凈化器。上述對空氣凈化器的持續(xù)測試最長時(shí)間為30.5h，對治理產(chǎn)品的測試時(shí)間，多數(shù)為幾個(gè)小時(shí)，缺乏長期效果研究。

總之，多功能空氣凈化器由于綜合利用多種治理技術(shù)，充分發(fā)揮各種治理技術(shù)優(yōu)勢，治理效果較好，多功能空氣凈化器應(yīng)該是空氣凈化器發(fā)展的主要趨勢。

4 結(jié)束語

目前，市場上試劑類治理材料產(chǎn)品只有少部分質(zhì)量可靠，長期作用較差。試劑類產(chǎn)品適合的治理對象是相應(yīng)的污染源（裝修材料），而空氣凈化器更適合污染較輕或提高空氣品質(zhì)狀況。多功能空氣凈化器應(yīng)該是空氣凈化器發(fā)展的主要趨勢，我國污染治理重點(diǎn)應(yīng)放在控制污染源上。

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