室內(nèi)空氣污染治理產(chǎn)品及應用

王承霞，黃曉天，王喜元，李云龍

（河南省建筑科學研究院有限公司，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)查報告確認人類80%的時間在室內(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。近年來，國內(nèi)由于室內(nèi)空氣污染引發(fā)的事件，更使人們認識到室內(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)也應運而生。

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的物質(zhì)，到靜電凈化技術[4]、非平衡等離子凈化技術[5]、負離子凈化技術[6]、試劑類凈化技術[6]、光催化技術[7]、膜分離技術[8]、生物凈化技術[9]等，上述這些技術除試劑類治理技術外，其他治理技術多需要借助于外力被動吸氣，才能發(fā)揮作用（多應用于空氣凈化器）。所以，室內(nèi)空氣污染治理技術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方面進行比較研究。

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反應的物質(zhì)或能使之發(fā)生反應的物質(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；同時后者也包括光催化技術，光催化劑屬半導體材料，包括 TiO2、SnO2、ZnO、CdS、WO3等，其中TiO2具有較強的氧化還原能力，較好的化學穩(wěn)定性及無毒性，是最佳的光催化劑，通過納米技術，TiO2微粒也可以成為試劑類的治理產(chǎn)品。用于污染治理時，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，設在河南省建筑科學研究院有限公司）自2002年起，依據(jù)GB 50325-2001要求對人造板材進行檢測，這期間共檢測板材樣品約500個，達到E1級約60%，E2級30%，超過E2級約10%。實踐證明，即使所用板材都達到E1級（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（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，相關文獻報導較少，因此，對相關相關媒體報道進行了調(diào)查，調(diào)查結果如下：

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

相關媒體報道（略）的調(diào)查表明，室內(nèi)環(huán)境基本狀況是：污染物超標率高，甲醛超標率最高，室內(nèi)環(huán)境污染嚴重，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。

試驗及相關調(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率高，甲醛超標率最高的情況。

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的綜合應用，它通過機械裝置被動抽氣，使空氣循環(huán)往復經(jīng)過凈化器，達到凈化目的，凈化器如果停止運行，室內(nèi)空氣將持續(xù)受到污染。目前，發(fā)達國家的室內(nèi)環(huán)境污染問題已經(jīng)大大減輕，人們的環(huán)境意識較強，媒體監(jiān)督力度大，裝飾裝修材料的生產(chǎn)受到嚴格監(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，這一點與國內(nèi)不同。因此，從治理應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，財務模型在項目融資的舉辦中扮演著重要的工具角色，是投資方進行投資決定，分析選擇具體投資結構和融資方案，確定資金投入規(guī)模不可或缺的手段。另一方面，從項目融資的重要參與方融資人的角度，財務模擬也是量化項目風險，確定可融資性的一個重要分析工具。誠然，任何預測在本質(zhì)上都是不可能實現(xiàn)的，因此財務模型具有很強的局限性，但在實務中財務模型依然是人們不可缺少的重要工具，用以盡量的確定項目的未來經(jīng)濟可行性。

3 治理效果

3.1 試劑類材料產(chǎn)品

關于試劑類治理材料產(chǎn)品治理效果的檢驗，國家輕工行業(yè)標準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)頒布實施，國家標準尚未頒布。目前，檢測機構多采用環(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)釋放一定時間，在艙體內(nèi)達到一定濃度后，先進行治理前檢測，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)境艙運行一定時間，再檢測艙內(nèi)的甲醛含量，最后計算甲醛去除率。可以看出，這種方法是治理產(chǎn)品對已釋放到空氣中甲醛的治理效果進行檢驗，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、實地考查選定相對有技術支持、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（時間有限）進行考察，結果表明[12]：北京產(chǎn)治理材料產(chǎn)品開始及兩個月后的效果都較好，甲醛去除率達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行了室內(nèi)環(huán)境檢測，結果表明，部分治理效果較好（檢測對象為甲醛、氨、苯、TVOC，檢測時段為治理后 30～60d），部分污染物超標，達不到治理目的。

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、濕度條件對結果有重要影響。人造板甲醛釋放量與空氣中甲醛濃度的關系，井上明生[12-14]提出有以下關系式：

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

式中：N——換氣次數(shù)（N=Q/V），次/h；

L——材料設置率（L=S/V），m2/m3；

t1——室內(nèi)溫度，℃；

t2——干燥器法側甲醛釋放量時的溫度，℃。

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35.8%，如果把治理產(chǎn)品直接刷涂到相應污染源上，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)行的空氣凈化器標準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行了檢測，其中，一種凈化器只檢驗甲醛的治理效果，凈化器運行15 h后，甲醛從超標27.6倍到降至0.02 mg/m3；另一種凈化器對甲醛、氨、苯、TVOC的治理效果進行了檢驗，24h后，甲醛去除率為81.6%，苯去除率為99.18%，TVOC去除率98.12%。所試驗的空氣凈化器凈化效果均達到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[17]等研究結果表明，空氣凈化器開機0.36h的凈化效果優(yōu)于開機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用；光催化凈化器對甲醛、苯30.5h凈化效果分別可達44.41%、5.73%，根據(jù)實驗結果，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、負離子凈化器、多功能凈化器（綜合應用多種空氣凈化技術）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，最后是負離子凈化器。上述對空氣凈化器的持續(xù)測試最長時間為30.5h，對治理產(chǎn)品的測試時間，多數(shù)為幾個小時，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，充分發(fā)揮各種治理技術優(yōu)勢，治理效果較好，多功能空氣凈化器應該是空氣凈化器發(fā)展的主要趨勢。

4 結束語

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該是空氣凈化器發(fā)展的主要趨勢，我國污染治理重點應放在控制污染源上。

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