建筑裝飾裝修中的甲醛污染及其治理方法

■ 匡方舟 Kuang Fangzhou 劉亞蘭 Liu Yalan

1 甲醛的性質(zhì)及危害

甲醛別稱蟻醛，是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，在許多領(lǐng)域中都有應(yīng)用，其40%左右濃度的水溶液就是我們常說的福爾馬林。常溫狀態(tài)下，甲醛為氣態(tài)，與空氣的密度比為1.067，在-20℃低溫下，液體密度為0.815g/cm3。甲醛具有很強(qiáng)的還原性，氣溫高或受熱情況下極易揮發(fā)，產(chǎn)生特殊的刺激氣味。這種特殊氣味可以引發(fā)人們的多種疾病，最常見的就是頭暈、惡心、皮膚過敏，嚴(yán)重的可造成呼吸系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、心肺功能的異常，甚至引發(fā)癌癥，嚴(yán)重影響了人們的健康。2017年，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)將甲醛列為一級致癌物。因此，對甲醛污染的防治已經(jīng)迫在眉睫，需要引起人們的重視[1]。

2 室內(nèi)裝飾中甲醛污染的來源、特點

2.1 室內(nèi)裝飾中甲醛污染的來源

甲醛是室內(nèi)裝修的主要污染源之一。其污染主要來源于家具制品中的人造板及鋪設(shè)的地毯。地毯以其良好的吸附能力，可以吸附空氣中的甲醛等有害物質(zhì)，當(dāng)空氣中的甲醛濃度低于地毯中的甲醛濃度時，會向周圍釋放甲醛。燃料燃燒不完全時，也會有甲醛釋放，特別是廚房使用煤爐和液化石油氣時，室外的汽車尾氣排放時，工業(yè)生產(chǎn)等。此外，油漆、涂料、除臭劑、消毒劑、防腐劑、香煙等都含有甲醛[2]。

人造板是甲醛污染的重災(zāi)區(qū)，在家具制造和室內(nèi)裝修中使用的膠合板、大芯板、刨花板、纖維板、密度板、顆粒板等都有一個共同的特點，就是在生產(chǎn)過程中加入了膠黏劑。這些膠黏劑除了具有粘合性，還帶有刺激性氣味，雖然可能降低生產(chǎn)成本且在一定程度上防蟲、防腐，但卻是室內(nèi)甲醛污染的主要來源，其危害程度不容忽視[3]。

家具根據(jù)材料種類的不同，大致分為板式家具、實木家具、軟包家具、金屬玻璃家具、塑料家具、藤編家具等。其中，板式家具因其價格便宜、造型豐富多樣，能夠滿足絕大多數(shù)人的需求，但因其主要原料為人造板，使它成為家具污染的主要源頭。一般根據(jù)板材的不同特性，一件家具上根據(jù)不同的部位，使用不同的板材。例如，纖維板一般用于家具的背板、門板、隔板等次要位置，其吸水后會因前后膨脹力差異而變形，使用前需經(jīng)過貼面包邊處理；刨花板一般用于邊框和旁板等位置，具有較好的握釘能力[4]。這些板材在經(jīng)過貼面裝飾處理以后，很難看出它的內(nèi)部材料，這就給一些不良商家以可乘之機(jī)，濫用沒有達(dá)到環(huán)保等級的板材，給人們造成不可逆轉(zhuǎn)的身心傷害。

2.2 室內(nèi)空氣中甲醛污染的特點

（1）甲醛污染時間長。甲醛的釋放是由污染源的釋放周期決定的，以人造板為例，甲醛的釋放周期可以達(dá)到3～15年之久，因此，甲醛的釋放是一個長期的過程。

（2）甲醛的污染是人為現(xiàn)象，受到許多因素的影響。

（3）危害人群廣泛，從幼兒到老人，只要生活的環(huán)境存在甲醛污染，都不可避免會受到危害，特別是對兒童的危害更加明顯。

（4）甲醛危害存在個體差異，由于人們的性別、生理、心理、年齡不同，甲醛危害在不同個體上的表現(xiàn)各不相同，例如一些患有哮喘、過敏的人群，對甲醛感覺閾值就比較低。

（5）蓄積在人體中的甲醛，只有達(dá)到一定閾值之后才會表現(xiàn)出來，是一種潛在的危害[5]。

3 室內(nèi)甲醛治理方法

3.1 自然通風(fēng)凈化

通風(fēng)是去除甲醛最經(jīng)濟(jì)實惠的方法[6]，甲醛釋放有一個周期，最長可達(dá)到十幾年之久，只要室內(nèi)的甲醛含量達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，即可安全入住，室內(nèi)裝修完成所有家具入駐后，甲醛釋放達(dá)到頂峰，該階段應(yīng)多通風(fēng)，可以適當(dāng)提高室內(nèi)溫濕度，能促進(jìn)甲醛快速釋放[7]。一般在裝修完半年之后，多數(shù)居室可降到0.08mg/m3以下，即達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，具體情況要按實際裝修程度和有無刺激反應(yīng)來確定。

3.2 生態(tài)凈化

生態(tài)凈化主要指利用一些植物的自身屬性，對甲醛起到降解作用。生態(tài)凈化的方式安全、經(jīng)濟(jì)，不會產(chǎn)生二次污染，研究證明，植物凈化甲醛同樣高效可靠，在密閉空間中效果更加明顯[8]。當(dāng)然，不是所有的綠色植物都具有吸附降解甲醛的功能。適合家養(yǎng)且甲醛吸附效率高的植物主要有蘆薈、吊蘭（圖1）、虎尾蘭（圖2）、一葉蘭、龜背竹等，它們是室內(nèi)甲醛污染的清道夫，在吸附甲醛上有明顯功效。有研究表明，在1m3的空氣中，虎尾蘭和吊蘭對甲醛的吸附效率可達(dá)到80%以上，蘆薈甚至能達(dá)到90%，不僅可以凈化空氣，還能起到美化環(huán)境、調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的作用[9]。

圖2 虎尾蘭

3.3 物理吸附技術(shù)

物理吸附技術(shù)因其價格低廉、應(yīng)用范圍廣泛、安全可靠，受到人們廣泛歡迎。甲醛等有害物質(zhì)通過吸附材料的多孔結(jié)構(gòu)，被篩選、儲存到了吸附材料當(dāng)中，從而達(dá)到清除的功效。常用的吸附材料包括活性炭（圖3）、分子篩、沸石、多孔黏土礦、活性氧化鋁、硅膠等。該方法適用于輕度污染環(huán)境中，清除效率較低，因其有吸附飽和的情況，應(yīng)定時更換吸附材料。

3.4 臭氧空氣凈化

臭氧（O3），又名超氧，它與O2具有相同的元素，自然狀態(tài)下的臭氧主要存在于大氣平流層之中，如果在常溫狀態(tài)下，由于臭氧分子的氧化性極強(qiáng)，會氧化分解為氧氣。生活中使用的一般為臭氧空氣凈化器及其他機(jī)械制品，它們向室內(nèi)空間中直接釋放臭氧，使它與甲醛發(fā)生強(qiáng)氧化反應(yīng)，使甲醛分解為對人類沒有危害的CO2、H2O、O2（圖4）。使用臭氧凈化空氣具有效率高、操作簡便、殺菌消毒的特點，但是，臭氧本身對人體來說是一種有害氣體，它對人體的部分感官是有刺激作用的。但從人類利用臭氧開始到現(xiàn)在，沒有一例因臭氧中毒而導(dǎo)致中毒或死亡的案例，還是相對安全可靠的。因此，對于剛裝修完畢的室內(nèi)，在利用臭氧凈化空氣時，可以盡量密閉空間，與人進(jìn)行短暫隔離更為安全可靠。

圖3 活性炭及其纖維結(jié)構(gòu)

圖4 臭氧空氣凈化器裝置圖

圖5 光觸媒原理圖

3.5 半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)

光催化氧化的半導(dǎo)體催化劑主要使用TiO2，它的化學(xué)穩(wěn)定性好、效率高且對人體無害，是光反應(yīng)最佳催化劑。這里說的光是指紫外光，不包括人工照明光源。TiO2在紫外光的照射下產(chǎn)生氧化自由基反應(yīng)（圖5），在短時間內(nèi)能夠成功分解空氣中的甲醛、TVOC等有機(jī)化合物。在室內(nèi)的有機(jī)污染物表面噴涂TiO2，并用紫外光照射，污染物可在20min內(nèi)減少70%以上，降解效率高，且沒有二次污染。其反應(yīng)后生成的物質(zhì)為H2O 和CO2，對人的身體完全沒有傷害。該技術(shù)已經(jīng)較為成熟，廣泛應(yīng)用于室內(nèi)裝修甲醛污染治理。使用時，應(yīng)該控制室內(nèi)的溫濕度，以免不利于甲醛的分解。相對濕度一般保持在35%左右，且使用254nm的紫外光照射降解效率最為明顯。

3.6 空氣負(fù)離子技術(shù)

該技術(shù)是通過離子發(fā)生器高壓放電，將水分子分解為正負(fù)離子。以水分子為載體，正負(fù)離子群遇到細(xì)菌等有害物質(zhì)，就能立即將其包裹，其中的OH-與甲醛等有害氣體反應(yīng)，最后分解為水分子等其他無害物質(zhì)。這需要具有明顯熱電效應(yīng)的稀有礦物為原材料，加入到墻壁中，進(jìn)行電離才可起到作用。因涉及到建筑施工，該方法適用于施工組織階段，使用范圍受一定的條件限制。

3.7 化學(xué)中和技術(shù)

化學(xué)中和技術(shù)主要包括甲醛捕捉劑的使用和各種除味劑，一般采用絡(luò)和技術(shù)，破壞甲醛的分子結(jié)構(gòu)，中和空氣中的有害氣體，從而達(dá)到凈化效果，成本較高但效果明顯。甲醛捕捉劑還適用于其他工業(yè)領(lǐng)域，特別是木材工業(yè)領(lǐng)域，現(xiàn)在生產(chǎn)的環(huán)保型E0級板材，一部分就是使用了甲醛捕捉劑處理的。但是，該方法不適合用于室內(nèi)裝修污染嚴(yán)重的情況。甲醛釋放是一個不斷持續(xù)的過程，在剛裝修完成的前半年時間內(nèi)，是室內(nèi)污染有害氣體釋放速率變化最多的階段，其釋放的速率往往趕不上甲醛捕捉劑的降解速度，表面上看不出什么效果。因此，對于裝修半年之后的住宅，待裝修污染不太嚴(yán)重時再使用該方法，效果更加明顯，特別是在東北地區(qū)，冬季寒冷通風(fēng)條件受限制的情況下可以加以使用。

3.8 微生物技術(shù)

微生物技術(shù)是通過生物酶和益生菌形成一個微生態(tài)系統(tǒng)，依靠它們的氧化作用，分解有害物質(zhì)，效果明顯，且沒有二次污染。但是，受生物活性和溫度濕度的限制，其使用條件受到一定限制。針對家庭裝修污染，往往采用噴霧劑對空氣進(jìn)行噴灑去除甲醛，其效率較低，適用場合也受一定限制。

4 結(jié)語

綜上所述，面對日益增多的裝修污染問題，要針對不同的建筑空間進(jìn)行合理的選擇。例如，臭氧凈化技術(shù)使用較多的為制藥無菌車間等，半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)則較多使用于室內(nèi)家具。選用合適的甲醛清除技術(shù)往往能達(dá)到事半功倍的效果，從而有效去除室內(nèi)甲醛污染，還原健康的生活空間。

[1]陳鳳娜,楊旭東.裝修材料和家具對室內(nèi)甲醛污染影響的研究[J].暖通空調(diào),2016,46(03):42-45.

[2]劉軍,卓玉國.秦皇島室內(nèi)甲醛污染現(xiàn)狀調(diào)查及其防控[J].中國環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報,2014,24(05):16-17.

[3]北方.長江新中式:健康與環(huán)保、人文與自然[J].家具與室內(nèi)裝飾,2017(06):44-49.

[4]姚協(xié)禎,曹靜.新裝修居室室內(nèi)空氣中甲醛含量調(diào)查[J].環(huán)境與健康雜志,2004(03):136.

[5]談梅霞,祁憶青.常見的甲醛含量檢測方法研究[J].家具與室內(nèi)裝飾,2017(04):84-85.

[6]陳吟雪.當(dāng)代住宅室內(nèi)設(shè)計綠色化研究[J].家具與室內(nèi)裝飾,2017(07):124-125.

[7]周秉明,萬國江.居室中甲醛含量及其釋放因子關(guān)系的研究[J].重慶環(huán)境科學(xué),1996(04):26-32.

[8]周玲,梁晶,張乘風(fēng).自然辯證法思想在綠色生態(tài)室內(nèi)設(shè)計中的運用[J].家具與室內(nèi)裝飾,2017(04):18-19.

[9]郭彥茹.室內(nèi)養(yǎng)花能抵御室內(nèi)環(huán)境污染[J].中國建設(shè)信息,2002(20):57.