李穎 徐珉軻 周夢(mèng)荷 伍伶 楊子軒

摘 要：據(jù)調(diào)查，在眾多涉及到激光反應(yīng)的辦公室里，均有氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧的反應(yīng)。臭氧不易消散，長(zhǎng)時(shí)間積聚還會(huì)發(fā)生二次污染，對(duì)人體健康造成威脅。本文將闡述臭氧的發(fā)生機(jī)理，對(duì)人體的危害，以及消除臭氧的有效方法——填料塔吸收法。

關(guān)鍵詞：臭氧；臭氧的危害；填料塔吸收法；

引言

隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等辦公設(shè)備也越來(lái)越普遍地在人們的工作和生活中得到使用。這雖然提高了工作效率，但是它們也會(huì)產(chǎn)生一些有害氣體。其中臭氧逐漸成為造成室內(nèi)空氣污染的原因之一。文印室的打印機(jī)，復(fù)印機(jī)等設(shè)備在辦公過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量臭氧，降低了空氣質(zhì)量，危害了人體健康。所以，我們應(yīng)當(dāng)合理防治臭氧，保護(hù)人們的健康，提升人們的生產(chǎn)生活水平。

一、文印室內(nèi)臭氧的產(chǎn)生以及危害

復(fù)印機(jī)、激光打印機(jī)、靜電除塵器、紫外線消毒器等均是室內(nèi)臭氧污染的重要來(lái)源。這些機(jī)器在工作的時(shí)候，會(huì)將周?chē)諝庵械难鯕庠陔娀〉淖饔孟?，轉(zhuǎn)變?yōu)槌粞?。而這些電器由于工作原理、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，工作時(shí)間等不同，散發(fā)臭氧的能力也有所不同。

臭氧會(huì)對(duì)人的身體健康造成危害。室內(nèi)環(huán)境中聚集濃度較高的臭氧會(huì)與室內(nèi)環(huán)境中的其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，比如室內(nèi)建筑材料、人體表面、氣相化學(xué)物質(zhì)等。一般來(lái)說(shuō)，這些反應(yīng)可以消耗室內(nèi)環(huán)境中的臭氧。但同時(shí)，這些反應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生大量對(duì)人體有害的二次反應(yīng)產(chǎn)物。并且這些二次產(chǎn)物對(duì)于人體健康的危害往往比臭氧本身更嚴(yán)重，從而給人體帶來(lái)不可恢復(fù)的損害。例如，臭氧與建筑材料反應(yīng)會(huì)生成各種醛類(lèi)、酮類(lèi)、醇類(lèi)等致癌物質(zhì)，危害人體健康；臭氧能將空氣中的氮轉(zhuǎn)化為氮氧化物，刺激人體呼吸道，導(dǎo)致呼吸道的炎癥和病變。另外，臭氧被吸入體內(nèi)后，能迅速轉(zhuǎn)化為超氧基，使不飽和脂肪酸氧化，引起細(xì)胞的損傷。

二、對(duì)復(fù)印機(jī)室內(nèi)臭氧的常規(guī)防護(hù)措施

目前常用的臭氧凈化方法包括：綠植栽培法、大氣稀釋法、吸附吸收法、分解法。綠植栽培法、大氣稀釋法是最簡(jiǎn)單最經(jīng)濟(jì)的處理方法，通過(guò)在室內(nèi)外種植可以吸收臭氧的綠色植物，保持室內(nèi)外空氣暢通，便可降低室內(nèi)臭氧濃度。但該兩種方法受季節(jié)性影響較大，在冬季，室外空氣相對(duì)污濁，便也起不到凈化室內(nèi)空氣的作用。因此才有了，吸附吸收法、催化分解法，通過(guò)物理、化學(xué)的方法，以達(dá)到消除臭氧凈化空氣的目的。

常用的吸附吸收法包括化學(xué)吸收法和物理吸附法兩種。化學(xué)吸收法是化學(xué)用品與臭氧發(fā)生反應(yīng)。但這種方法在吸收臭氧過(guò)程中存在原材料難以獲得，廢棄物難以處理等缺點(diǎn)。

物理吸收法是使用臭氧過(guò)濾膜。臭氧過(guò)濾膜是以活性炭作為吸附填料，來(lái)吸附室內(nèi)的臭氧。但是活性炭使用一段時(shí)間后會(huì)失去活性，需要經(jīng)常更換。并且活性炭吸附的效果會(huì)受濕度、氣流、壓力等環(huán)境因素的影響，性能并不穩(wěn)定。

分解法包含熱輻射分解法和催化分解法兩種。輻射分解法利用1200-1300nm的紫外線或近紅外輻射激發(fā)臭氧，加速臭氧向氧的轉(zhuǎn)化。但是這種方法當(dāng)臭氧濃度高的時(shí)候效果并不理想。并且對(duì)于放置在狹隘地域的文印室，由于無(wú)法合理的采取光照，便不能使用該方法。催化分解法是利用催化劑催化分解臭氧，常用的催化劑如貴金屬或半導(dǎo)體催化劑等。但目前市場(chǎng)上，能夠使用的催化劑催化效果不佳，性能不穩(wěn)定。

三、填料塔循環(huán)還原性溶液吸收臭氧法

我們?cè)谶@里提供一種填料塔循環(huán)還原性溶液吸收臭氧法。首先，它的原理是使臭氧與酸性氯化亞鐵溶液接觸，具有還原性的二價(jià)鐵離子與具有氧化性的臭氧發(fā)生氧化還原反應(yīng)，二價(jià)鐵離子變成穩(wěn)定的三價(jià)鐵離子，臭氧分子則進(jìn)入溶液中與氫離子結(jié)合生成水。

離子反應(yīng)方程式如下所示：

該裝置為一個(gè)簡(jiǎn)單的填料吸收塔，該塔共有三個(gè)部分，分別為：進(jìn)風(fēng)，凈化，再生。第一，進(jìn)風(fēng)階段：塔身左側(cè)的風(fēng)扇將打印機(jī)產(chǎn)生的廢氣臭氧與空氣的混合氣體源源不斷地吹入塔內(nèi)。第二，凈化階段：塔身右側(cè)水槽中的泵將吸收劑酸性氯化亞鐵溶液通過(guò)管道從塔身上方泵入塔內(nèi)，氣液兩相在塔身中部的填料層充分接觸并發(fā)生如上反應(yīng)（1）。之后混合氣體中臭氧濃度大大降低，從上方排氣孔排出。溶液中二價(jià)鐵離子減少，三價(jià)鐵離子增多，酸性下降，隨管道流入水槽中。第三，再生階段：水槽內(nèi)加有鐵粉，與三價(jià)鐵離子發(fā)生反應(yīng)（2）生成二價(jià)鐵離子。此外，由于反應(yīng)過(guò)程中溶液酸性下降，水槽內(nèi)要定期補(bǔ)充稀鹽酸。

最后，我們認(rèn)為該裝置除臭氧的缺點(diǎn)有：一、氯化亞鐵溶液具有腐蝕性，不可以和人接觸，要保證密封嚴(yán)實(shí)，以防泄露。二、裝置內(nèi)需要定期補(bǔ)充鹽酸，會(huì)造成一定人力的浪費(fèi)。三、由于溶液量逐漸增多，但水槽體積一定，所以需要定期排放一定的溶液。四、該反應(yīng)必須在酸性條件下進(jìn)行，因?yàn)樵趬A性條件下會(huì)有沉淀生成，化學(xué)反應(yīng)方程如下：

裝置內(nèi)有沉淀的時(shí)候會(huì)發(fā)生堵塞，以及一些不可預(yù)測(cè)的危險(xiǎn)，所以必須在酸性條件下，才可以安全進(jìn)行。

優(yōu)點(diǎn)：一、氧氣極易溶于水，采用氣液接觸的方式，使吸收效率得到極大的提高。二、氯化亞鐵與臭氧反應(yīng)迅速，得到的生成物穩(wěn)定，可逆程度可以被完全的忽略。三、該裝置采用填料塔的結(jié)構(gòu)，使氣體與液體接觸更加的充分，吸收劑的利用率得到提高。四、裝置右側(cè)的水槽，用來(lái)盛裝溶劑，定期加入鐵粉和稀鹽酸，可以使吸收劑得到循環(huán)再生，十分的方便，能夠簡(jiǎn)單的操作與控制。五、該裝置體積較小，外形美觀，實(shí)用性強(qiáng)，可以適應(yīng)于各大，小型文印室，辦公室。

四、結(jié)論

1）經(jīng)復(fù)印機(jī)產(chǎn)生的臭氧，散布在文印室中，對(duì)辦公人員的身體健康產(chǎn)生危害。主要體現(xiàn)在對(duì)呼吸道，肺部的感染，嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)頭暈，甚至損害辦公人員的免疫系統(tǒng)。為了保證文印室內(nèi)工作人員的身體健康，我們必須嚴(yán)格控制文印室內(nèi)的臭氧濃度。

2）現(xiàn)在，消除室內(nèi)臭氧的主要方法有吸附過(guò)濾法以及催化分解法兩種方法。但是這兩種方法自身都存在著不足，我們進(jìn)行創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出一種填料塔循環(huán)還原性溶液吸收臭氧法，希望可以更好的解決臭氧問(wèn)題。目前，文印室內(nèi)除臭氧的方法仍需要改進(jìn)，希望大家共同努力，尋找合適的催化劑，改善凈化裝置的結(jié)構(gòu)，改換吸收劑，增大吸收效率。從多方面進(jìn)行研究與探討，使得室內(nèi)臭氧濃度達(dá)標(biāo)，保障室內(nèi)工作人員的健康。

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