譚和平 錢杉杉 孫登峰 葉善蓉 喬倩 葉德萍



摘要:為增強室內環境質量標準對我國室內環境有機物污染的適用性,研究我國室內環境中有機污染物標準以及2008年以來我國室內環境中有機污染物相關的文獻資料,分別分析我國室內環境質量標準限定的有機污染物、未限定的揮發性有機污染物(VOCs)和未限定的半揮發性有機污染物(SVOCs)的污染現狀,總結甲醛、苯系物、多環芳烴、鄰苯二甲酸酯、多溴聯苯醚等的污染水平特征。結果顯示:國家標準規定的甲醛、苯、甲苯、二甲苯、總揮發性有機物(TVOC)等室內空氣中有機物超標嚴重,同時國家標準未限定的多環芳烴、鄰苯二甲酸酯、多溴聯苯醚等有機污染物在我國室內環境中亦以危害人體健康的濃度水平普遍存在。鑒于此,建議我國環境質量標準對這些有害有機物進行限量,以提高人們居住環境的安全和健康。
關鍵詞:室內環境;空氣;標準;有機物;VOCs;SVOCs
文獻標志碼:A 文章編號:1674-5124(2015)01-0001-05
0引言
隨著生活水平的提高,人們不斷追求高的居住品質,越來越多的裝飾裝修材料、木制家具、新型家收稿日期:2014-08-16:收到修改稿日期:2014-09-25基金項目:質檢公益性行業科研專項(200810586)作者簡介:譚和平(1957-),男,重慶市人,研究員,享受國務院政府津貼專家,從事測試技術與標準研究。電產品、生活家居用品等入駐室內,給室內環境帶來了新的有機污染物,并使其成分日趨復雜。目前,室內空氣中實際檢出的有機污染物已高達數百種,可歸納為揮發性有機物(VOCs)和半揮發性有機物(SVOCs)兩大類。然而,我國現行的室內環境質量相關標準已頒布實施近12年,限制的有機污染物指標僅7項(見表1),已無法滿足實際情況,不能起到保護人體健康、預防和控制室內空氣污染的作用。為了完善室內環境質量標準對污染物控制的適應性,本文以國家現行的室內環境質量相關標準為出發點,分析了2008年以來我國室內環境中有機物污染的研究資料,對國內各地室內空氣中有機污染物的濃度水平進行了統計,為制訂更加適合當前國情的室內環境質量標準提供依據和有益參考。
1我國室內環境中有機污染物標準現狀
我國現行有效的室內環境質量標準分別是GB/T 18883——2002《室內空氣質量標準》和GB50325——2010《民用建筑工程室內環境控制規范》。除此之外,另有22項室內空氣衛生標準,包括9項國家衛生標準、12項公共場所國家衛生標準和1項行業衛生標準。其中,涉及有機污染物的標準有17項,包括有機污染物限量指標7項,分別為甲醛、苯、甲苯、二甲苯、總揮發性有機物(TVOC)、苯并[α]芘、對二氯苯。表1詳細列出我國室內環境中有機污染物的標準現狀及其限量值,可以看出我國的室內環境質量標準存在以下問題:1)有機污染物限制指標少。GB/T 18883——2002中有機污染物限制指標是目前現行有效標準中最多的,也僅僅只有6項,其種類和數量遠遠低于室內空氣實際檢出。2)限量值不統一。GB/T 18883——2002要求甲醛的1h平均質量濃度不超過0.10mg/m3,GB/T 16127——1995中要求甲醛任何時候的質量濃度都不能超過0.08mg/m3。3)國家標準之間要求不統一。GB 18468——2001要求對室內空氣中二氯苯強制檢測,而我國室內空氣質量檢測普遍依據的GB/T 18883——2002中卻沒有要求檢測該項參數。
2我國室內環境標準所限定有機物的污染現狀
通過分析2008年以來我國室內空氣中VOCs和SVOCs的研究資料發現,人們對室內空氣中有機污染物的檢測重點集中在甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC這5項有機污染指標上,甲醛和苯是重中之重。表2將室內環境劃分為住宅、辦公室和公共場所,給出我國部分地區室內空氣中甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC有機污染指標的質量濃度水平。據資料統計,全國范圍內各種室內空氣中甲醛、苯、甲苯、二甲苯.TVOC污染現象均很嚴重,最高質量濃度遠遠超過國家的標準限量。部分研究資料中甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC的檢測值異常高,超過標準限量的百倍甚至千倍,并未納入表2統計,以下特別指出:甲醛在室內空氣中質量濃度高達33.34mg/m3(居室)、5.47mg/m3(辦公室);苯在室內空氣中質量濃度高達89.52mg/m3(住宅)、117.52 mg/m3(辦公室);甲苯在室內空氣中質量濃度高達134.11mg/m3(住宅)、21.68mg/m3(辦公室);二甲苯在室內空氣中質量濃度高達56.42mg/m3(住宅)、59.2mg/m3(住宅)、(2.626±0.804)mg/m3(辦公室);TVOC在室內空氣中質量濃度高達97.4mg/m3(住宅)、126.35mg/m3(住宅)。
3我國室內環境標準未限定揮發性有機物的污染現狀
室內空氣中VOCs主要為烷烴、烯烴、鹵代烴、芳香烴、萜、醛、酮、酯等。除去國家標準所限定的有機污染物外,對室內空氣中其他VOCs而言,由于其種類繁多、成分復雜,國內研究者更傾向于對室內空氣中VOCs進行定性分析,少有定量檢測。莊曉虹等對裝修超過3個月的居室空氣中VOCs進行定性分析,共檢測出59種VOCs,其中32種為半數以上居室所共有,如乙苯、苯乙烯、對二氯苯、苯甲,醛、1,2-二氯乙烷、蒎烯、萘、乙酸丁酯等。陳迪云等對不同環境的室內空氣進行定性分析,共檢測出52種揮發性有機物,以鹵代烷烴和苯的含氯化合物最多,如二氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯、對二氯苯、1,2,4-三氯苯等。降升平對置入4種不同板材制成家具的室內空氣樣品進行分析,發現板材家具給室內空氣引入了新的揮發性有機物,如苯乙烯、乙苯、對二氯苯、偏三甲苯、萘、甲基萘等。筆者實驗室在對本市部分室內空氣中VOCs的定性分析過程中,亦發現乙苯、苯乙烯、苯甲醛、三氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯、對二氯苯、鄰二氯苯、萘、蒎烯等的檢出率很高。可以看出,雖然不同環境室內空氣中VOCs的組分繁多,但仍然存在一些共同組分,如乙苯、苯乙烯、三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、對二氯苯、鄰二氯苯等,這些組分的存在對人體亦存在健康危害。
4我國室內環境標準中未限定半揮發性有機物的污染現狀
近年來有研究發現,造成室內空氣污染的不僅僅是VOCs,一些半揮發性有機化合物(SVOCs)同樣可引發室內空氣污染并對人體健康造成危害。室內環境中SVOCs主要是指多環芳烴(polycyclic aromatichydrocarbons,PAHs)、鄰苯二甲酸酯(phthalate eSters,PAEs)、多溴聯苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)等。王立鑫、徐海霞指出我國室內空氣中PAHs、PAEs、PBDEs等SVOCs污染問題形勢嚴峻,并闡述了室內主要污染源及對人體的健康危害;國內部分研究者對室內環境中PAHs、PAEs、PBDEs的污染特征及現狀展開了研究。
4.1多環芳烴
多環芳烴是一類普遍存在的環境持久性污染物,具有致癌性,占自然界致癌物質總量的1/3以上。家庭住宅和辦公室中電子電器產品和家具,以及家庭廚房的燃料燃燒、烹飪油煙和煙草煙霧等能夠向室內環境中釋放PAHs污染物,人們會通過呼吸、皮膚接觸、灰塵攝入等非飲食攝入的途徑暴露于PAHs環境中。PAHs對肝、腎等臟器、神經系統、內分泌系統、生殖系統等具有急性和慢性毒性,可誘發肺癌、皮膚癌和鼻癌等疾病。研究表明:PAHs在室內環境的空氣、細小顆粒物和灰塵中均被檢出;家庭炊事采暖方式、人類活動等是影響室內環境中PAHs含量的重要因素;灰塵攝入對人體的暴露最高,其次是呼吸吸入,皮膚接觸對人體的暴露水平較低;室內灰塵中PAHs的暴露水平和癌癥風險,低年齡群體要高于高年齡人群,這與嬰幼兒的行為和對有毒化學物質具有較高的敏感度有關。表3列出了我國室內環境中16種優先控制的PAHs質量濃度范圍,除去芘無致癌性外,蒽、苯并(b)熒蒽為致癌性,其他均為懷疑致癌性。
4.2鄰苯二甲酸酯
鄰苯二甲酸酯(PAEs)作為增塑劑,被廣泛用于玩具、建筑裝修材料、電子電器、食品包裝、汽車配件、醫療部件等塑料制品行業,以及裝飾品、化妝品、日常生活用品等。當其產品入駐室內,隨著使用和時間推移,PAEs會不斷從產品中釋放出來,造成室內環境的污染,人們通過呼吸、皮膚接觸、灰塵攝入等非飲食攝入的途徑暴露于PAEs環境中。PAEs是一類典型的具有環境雌激素效應的化合物,會導致過敏、男性不育、胎兒畸形、女性內分泌失調、女童發育早熟等一系列嚴重健康危害,美國環保署已將PAEs列為B2類人類可能致癌物。研究表明:PAEs在室內環境中普遍存在,且污染情況較為嚴重;鄰苯二甲酸丁基芐酯(BBP)、鄰苯二甲酸二正丁酯(DBP)和鄰苯二甲酸二辛酯(DEHP)是構成PAEs污染的主要來源;室內環境中PAEs的質量濃度存在較大差異,與房間的裝修時間、裝修特點、生活習慣、塑料制品使用、室內清潔度和開窗通風頻率等有關;兒童的PAEs總暴露量高于成人的總暴露量,尤其是DEHP對1-3歲兒童的健康危害最為嚴重。表4列出了我國室內環境中檢出頻率最高的5種鄰苯二甲酸酯質量濃度范圍。
4.3多溴聯苯醚
多溴聯苯醚(PBDEs)是一種添加型阻燃劑,室內環境中添加了PBDEs的產品主要包括電腦、電視等電子產品的塑料組件,沙發、床墊、地毯等的聚氨酯泡沫材料,電路板、橡膠電纜等,隨著其產品使用和時間推移,PBDEs會不斷從產品中釋放出來,造成室內環境的污染。室內環境中細小顆粒物、空氣、灰塵的攝入是人體PBDEs暴露的主要途徑。PBDEs會對人體的神經、肝臟、生殖系統產生毒性作用,并具有一定的致癌性;容易引起記憶衰弱及自發性運動活性方面的損傷;影響人體的免疫系統。研究表明:PBDEs在室內環境中已普遍存在,電視、電腦等電子電器是重要的污染源;十溴聯苯醚(BDE-209)單體是構成PBDEs污染的主要污染物;影響室內PBDEs質量濃度的因素主要是室內電子電器的數量和類型、使用時間、室內通風時間等,裝修和家具對室內空氣中PBDEs的濃度水平影響較小;通過灰塵的PBDEs暴露情況對嬰幼兒更為顯著。表5列出了室內環境中室多溴聯苯醚的污染范圍。
綜上可知,我國室內環境中SVOCs污染情況比較嚴重,室內空氣、可吸入顆粒物和降塵中均有存在,且呈現較高的濃度水平,可通過呼吸、皮膚接觸和灰塵攝入方式進入人體,危害健康。由于嬰幼兒的特殊行為(吮吸手指、親吻玩具等),室內灰塵中SVOCs對其暴露水平和健康風險更為嚴重。
5結束語
1)我國現行有效的室內環境質量標準中對有機污染物的限制指標少,遠遠低于我國室內環境中實際檢測出的有害有機物種類及數量,已不能起到保護人體健康、預防和控制室內空氣污染的作用,且還存在實施年限長、限量值不統一、標準要求不統一的問題,亟待更新和完善。
2)室內空氣中揮發性有害有機污染整體呈現種類多、濃度范圍廣、平均濃度高的態勢,甲醛和苯是首要污染物。目前,定量化研究最多的是甲醛、苯、甲苯、二甲苯和TVOC,其他VOCs的定量化研究較少,且系繞性不強。從已開展的工作中可看出,乙苯、苯乙烯、三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、對二氯苯、鄰二氯苯等在室內空氣中檢出頻率比較高,且對人體存在危害,建議將其納入室內環境質量的日常檢測,并給出參考限量值。
3)室內環境中半揮發性有機物的污染普遍可見,污染程度比較重,對人體造成的健康危害亦比較嚴重,特別是對嬰幼兒。本文認為應將室內環境中多環芳烴、鄰苯二甲酸酯、多溴聯苯醚納入室內環境質量的日常檢測,并給出參考限量值。