1.2 室内环境污染及治理现状

人的一生平均80%以上的时间在室内度过，室内环境的质量直接影响人体的健康，创造一个舒适的生存空间至关重要。出于节约能源的考虑，现代建筑物的气密性大大提高，由此带来室内通风率不足，致使室内空气污染事件频频发生。20世纪70年代后期一些西方国家提出了室内空气质量（IAQ）的概念。

室内空气污染是指由于室内引入能释放有害物质的污染源或室内环境通风不佳而造成的室内空气中有害物质数量和种类的不断增加，导致人们出现头痛、干咳、皮肤干燥发痒、头晕恶心、注意力难以集中和对气味敏感等一系列不适症状的现象。这种“病态建筑综合征”在很多国家都有发生，各发达国家在这方面都有着惨痛的教训。据世界卫生组织（WHO）报告显示，全球近一半的人处于室内空气污染中。这使得人们开始深入研究和探讨室内空气质量对人类健康的影响，以及污染物及其来源的有效解决途径。室内空气污染已经成为继煤烟型污染和光化学污染之后的第三大污染类型（图1-10）。

图1-10 室内空气污染给人带来不适症状

我国在20世纪80年代以前，室内空气污染物主要是燃煤所产生的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物；20世纪90年代初期，主要是室内吸烟、燃煤、烹调以及人体呼出的二氧化碳等149种有害物质对室内空气造成的污染。随着住宅改革和人们生活水平的提高，特别是建材业的高速发展、装修热的兴起，由装饰材料所造成的污染成为室内空气污染的主要组成。尤其是空调的普遍使用，使得室内空气污染的成分更加复杂，室内甲醛、苯系物、氨气、臭氧和氡等污染物的浓度水平远远高于室外（图1-11）。

图1-11 室内空气污染主要来源

1.2.1 室内空气污染物及来源

室内空气污染包括物理性污染、化学性污染和生物性污染。物理性污染是指因物理性因素，如电磁辐射以及不合适的温度、湿度、风速和照明等引起的污染。化学性污染是指因化学物质，如甲醛、苯系物、氨气、氡及其子体和悬浮颗粒物等引起的污染。生物性污染是指生物污染因子，主要包括细菌、真菌（包括真菌孢子）、花粉、病毒、生物体有机物成分引起的污染。室内空气污染主要是人为污染，以化学性污染最为突出。

1.室内主要空气污染物及其危害

（1）甲醛在常温下是一种无色、具有强烈刺激性气味、高挥发性的有机气体，气体相对密度为1.067，略大于空气，易溶于水、乙醇和乙醚。甲醛已经被世界卫生组织（WHO）确定为致癌和致畸形物质，甲醛急性暴露主要会刺激皮肤、眼睛和上呼吸道黏膜等，会导致过敏和急性中毒。甲醛慢性暴露则会引起神经毒性、生殖毒性、遗传毒性、致癌作用和呼吸系统损害等方面的疾病，包括引起白血病和青少年记忆力、智力的下降，引起孕妇孕期综合征、新生儿染色体异常，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤和慢性呼吸道疾病等。

（2）苯系物主要由苯、甲苯、乙苯以及二甲苯等构成，属于挥发性的有机物。苯系物已被世界卫生组织（WHO）确定为强致癌物质，它能抑制人体造血功能，致使红细胞、白细胞和血小板减少，诱发白血病。空气中的高浓度苯、甲苯、二甲苯在短时间内就能使人出现中枢神经系统麻痹，轻者造成头晕、头痛、恶心、胸闷、无力和意识模糊，严重者可致昏迷及呼吸循环系统衰竭而死亡。长期接触甲苯、二甲苯会引起慢性中毒，出现头痛、失眠、精神萎靡、记忆力减退等症状。

（3）TVOC（总挥发性有机化合物），美国环境署（EPA）对VOC（挥发性有机化合物）的定义是：除了一氧化碳、二氧化碳、碳酸、金属碳化物、碳酸盐以及碳酸铵外，任何参与大气中光化学反应的含碳化合物均属于VOC。TVOC可有嗅味，有刺激性，而且有些化合物具有基因毒性。TVOC能引起机体免疫水平失调，影响中枢神经系统功能，出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等自觉症状；还可能影响消化系统，出现食欲不振、恶心等，严重时可损伤肝脏和造血系统，出现变态反应等。

（4）二氧化碳是空气中常见的温室气体，常温下是一种无色、无味、不助燃、不可燃的气体，密度比空气大，略溶于水，与水反应生成碳酸。

当二氧化碳含量较少时对人体无危害，但其超过一定量时会影响人（包括其他生物）的呼吸，原因是血液中的碳酸浓度增大，酸性增强，产生酸中毒。空气中二氧化碳的体积分数为1%时，会使人感到胸闷、头昏、心悸；达到4%～5%时使人感到眩晕；达到6%以上时使人神志不清，呼吸逐渐停止以致死亡。

（5）可吸入颗粒物（PM2.5）是指悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于或等于2.5微米（μm），可通过呼吸道进入人体的颗粒物。空气中可吸入颗粒物浓度增加，会对人体产生多方面的危害，大量研究表明，空气中可吸入颗粒物浓度的上升容易引起上呼吸道感染，使鼻炎、慢性咽炎、慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等呼吸系统疾病恶化。人体暴露在高浓度的PM2.5环境中，会增加血液黏稠度和血液中某些白蛋白，从而引起血栓。空气动力学当量直径小于1微米（μm）的含铅颗粒物在肺内沉积后，极易进入血液系统，大部分会与红细胞结合，小部分会形成铅的磷酸盐和甘油磷酸盐，然后进入肝、肾、肺和脑，几周后会进入骨骼内，导致高级神经系统紊乱和器官调解失能，表现为头疼、头晕、嗜睡和狂躁，引起严重的中毒性脑病。此外，可吸入颗粒物还容易吸附多环芳羟、重金属等有毒物质，产生致癌、致突变、致残等更加严重的危害。

2.室内空气污染物的来源

（1）室内装修材料及装饰材料容易产生甲醛、苯、甲苯、氯仿（三氯甲烷）等污染。

（2）家用电器及办公设备在放电的同时，高压电弧光能激发周围空气中的氧转变为臭氧，并通过排风口散发到室内。

（3）建筑在施工过程中，一般会加入一些化学物质，易产生放射性物质氡的污染，对人体危害极大，却不易察觉。

（4）室内燃烧、烹饪产生的油烟以及人们抽烟产生烟雾均可导致室内空气污染，其中的成分很多，也很复杂。

（5）大气中的各种污染物可以通过门窗、孔隙等扩散进入室内，从而引起室内空气污染程度加剧。

（6）其他污染源包括人体呼吸、排泄等活动排入环境的气体污染物；室内的花鸟鱼虫和猫狗宠物带来的细菌、真菌、花粉、病毒等。

1.2.2 室内空气污染治理的方法

1.新风系统

采用新风系统进行室内通风换气，可以提供新鲜空气、稀释室内气味和污染物、除去余热和余湿等（图1-12）。

图1-12 新风系统示意图

2.空气净化器

室内空气净化器依据不同的机理，一般可分为机械式、静电式、负氧离子式、光催化式、物理吸附式、化学吸附式或者前几种形式的两种或两种以上形式的组合（图1-13）。

图1-13 空气净化器过滤技术分解示意图

（1）机械式室内空气净化器采用多孔性过滤材料，如无纺布滤纸和纤维材料等，把气流中的颗粒物截留下来使空气得到净化。其特点是除尘效率高、容尘量大、使用寿命长，但对室内的甲醛、苯、氡等有害气体无能为力。

（2）静电式室内空气净化器利用阳极电晕放电原理使气流中的颗粒物带正电荷，然后借助库仑力的作用将带电颗粒物捕集在集尘装置上从而净化空气。该净化器对去除室内空气中的有害气体没有帮助。

（3）负氧离子式室内空气净化器用人工方法造成强电场，电晕产生对人体有益的负氧离子，能使人感到空气清新。但负氧离子会产生臭氧，且对去除室内空气中的有害气体作用不大。

（4）光催化式室内空气净化器采用纳米技术将催化剂镀在特定的载体上，用特定波长的紫外光线照射载体上的催化剂，与有害气体发生化学反应，达到净化的目的。光催化的优点在于不存在吸附饱和的现象，使用寿命成倍提高，净化效率较高。

3.植物净化

图1-14 水培绿萝

植物可以吸收空气中的有害物质，因此具有改善室内空气污染程度的能力。例如绿萝（图1-14）、芦荟、非洲菊和虎尾兰等植物可吸收甲醛，常春藤、月季、蔷薇、芦荟、万年青、铁树和菊花等植物可吸收苯和二甲苯，紫菀属植物和鸡冠花等可吸收铀等放射性核素，天门冬和紫藤可清除重金属微粒。对于室内空气污染不是很严重的家庭，利用绿色植物对室内空气进行净化，既能美化环境，又能有效减少室内空气中的有害气体，但少量植物并不能高效吸收空气中的有害物质。

1.2.3 室内空气污染治理存在的问题

对于室内空气污染物的治理，上面提到的方法都有各自的优点，但也存在诸多问题。

（1）新风系统目前存在的主要问题是，部分设备风量达不到要求、噪声偏大等。开窗通风或安装通风换气机主要用于合适的气候条件和污染程度较轻的场合，对中度以上的室内空气污染则无法起到净化作用。

自然通风容易受室外空气状况影响，室外空气存在污染时，不宜通风换气。自然通风还会导致气流紊乱，可能会把卫生间和厨房的异味带入客厅和卧室，卫生间竖井可能产生异味“倒灌”现象。在使用空调时开窗，会造成能源的大量浪费。室外空气夹带大量灰尘及扬沙进入室内，影响室内清洁卫生。噪声污染严重，使得生活品质大打折扣。

机械通风系统中需设置各种空气处理设备、动力设备（通风机）、各类风道、控制附件和器材，故初次投资和日常运行维护管理费用远大于自然通风系统。另外，各种设备需要占用建筑空间，并需要专门人员管理，通风机还有可能产生噪声，影响室内环境。

（2）空气净化器对存于室内的污染气体进行处理，随着过滤系统的污浊度增大，处理能力会下降。空气净化器只能去除空气污染物，无法提供富含氧气的新鲜空气，部分空气净化器只能吸附部分灰尘等有害物质，但无法长期、有效地去除气体中的甲醛、VOC等化学污染物。

即使存在一种空气净化器，用人工的物理加化学的方法可以高效地去除空气中所有的污染物，同时不考虑新污染源的出现，我们如同生活在一个类似于“超净间”的环境中，我们每个人的身体中的免疫系统不再受到的外来侵害，长此以往，一旦我们离开这个“超净间”，免疫系统是否能从“休眠中”恢复，也将是一个有待研究的问题。

（3）植物净化的方法虽然可以在一定程度上减少空气污染物，但由于室内空间有限、房价高昂，很难做到在室内进行大量的绿色植物的种植，寥寥几盆植物对于空气改善的作用自然也是杯水车薪。

虽然治理室内空气污染的方法很多，而且随着大众日益重视室内空气污染问题，国内的专业治理公司也如雨后春笋般地出现，但用户对室内污染物的治理却非常迷茫。由于目前国家尚未出台有关室内污染物治理的相关标准及规定，消费者及用户对室内污染物的治理知识大多来自各专业治理公司和新闻媒体的宣传。现在，对于各种方法的治理效果不易评价，而且目前国内已出现由于室内污染物的治理效果达不到要求，消费者与室内环境治理公司对簿公堂的现象。