室内空气中甲醛的危害及其净化技术

作者：高小红 刘玉华 吴春姗等

来源：《科技创业月刊》 2013年第5期

高小红 刘玉华 吴春姗 曾 洁 马玉龙

（武汉理工大学华夏学院 湖北 武汉 ４３０２２３）

摘 要：综述了室内空气中甲醛的来源及其危害，较详细地介绍了甲醛的净化技术；并对该技术的发展作了展望。

关键词：甲醛；空气；危害；净化

中图分类号：X701

文献标识码：Ａ

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１３．０5．０76

１ 室内甲醛的来源

由于室内装修、装饰材料的大量使用及其复杂化，各种潜在的污染物被引入室内，同时由于通风情况不佳，使得室内有害挥发物浓度愈来愈高，严重污染了室内空气。在这些污染物中，甲醛的危害问题尤为突出。

在实际生活中，室内空气中的甲醛主要来源于以下几个方面：

１．１ 装修、装饰材料

装修、装饰材料是室内空气中甲醛污染最主要的来源。２００１年１２月国家贸易监督检验检疫总局发布了室内装修、装饰材料等１０个国家强制性标准，其中有关人造板及其制品，内墙涂料、胶粘剂、木家具、壁纸、地毯及辅料等国家标准对甲醛含量作了明确的规定。

室内空气中甲醛的主要来源于室内装修材料，尤以人造板为甚，包括胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等。主要原因是此类装修材料使用了脲醛树酯作为粘合剂。该树脂在使用过程中会缓慢释放甲醛，时间跨度可达数十年，而且在高温、高湿条件下释放速度会加快。

各类装饰、装潢材料如墙布、墙纸、油漆、涂料等以及地板胶、塑贴面、胶合板、乳胶漆、合成纤维、粘合剂等都会释放出甲醛。中消协２００２年３月公布了北京市场上销售的３３种牌号的夹芯板的测试结果，发现３３种产品中只有一种甲醛限量符合国家标准，超标最严重的样品达到国家标准２６倍多。据有关资料报道，某宾馆采用市售材料重新装修后，空气中甲醛峰值达到０．８５ｍｇ／ｍ３，严重超出室内空气质量标准０．１０ｍｇ／ｍ３的要求。

１．２ 家俱

陈炎等对家俱内甲醛污染情况进行了调查，结果发现，甲醛的释放是一个持续的过程，一般新家俱中的甲醛浓度为２．３１ｍｇ／ｍ３，使用２年的家俱甲醛浓度为０．２６～０．６９ｍｇ／ｍ３。

由于室内家俱数量众多，而家俱产品所使用的人造板材料中甲醛含量超标且大量使用粘胶剂，造成甲醛释放量超标，还有些家俱在生产时，未按国家标准进行封边处理。由此造成室内甲醛污染源庞大，甲醛释放持续而漫长，使得家俱成为继装修、装饰之后的第三大室内环境污染源。

１．３ 地毯

化纤地毯会向空气中释放游离甲醛和其他挥发性有机化合物，加重室内空气污染。室内地毯吸附能力很强，可将甲醛、灰尘、病原微生物截留，导致污染源长时间停留在室内，严重的还会致癌。

１．４ 日常生活用品

日常生活使用的化纤织物、化妆品、书籍、消毒剂等都可能含有甲醛；化纤地毯、塑料地砖、油漆、防滑地垫等也都含有一定量的甲醛，这其中以等防腐剂的甲醛释放量最大，对空气的污染严重。

１．５ 燃料

室内因为做饭、取暖等使用的天然气、液化气等燃料的不完全燃烧是室内甲醛的主要来源之一。研究数据显示，在使用液化石油气时，厨房内甲醛的浓度可超过０．４ｍｇ／ｍ３，甲醛浓度的变化情况与炊事时间有一定相关性。

１．６ 大气的污染

全世界工业甲醛产量超过１０００万吨／年，这些产品在生产、运输、使用过程中会通过

扩散、泄漏、尾气排放等形式排到大气中，然后经过通风口进入室内，造成室内空气甲醛污染。

１．７ 其他

室内使用各种臭味消除剂、消毒剂、防腐剂以及吸烟都会产生甲醛，造成室内甲醛污染。

２ 甲醛的危害

甲醛的危害主要体现为毒性作用，包括涉及对眼部、呼吸、致敏和免疫、神经、内分泌系统影响的一般毒性和涉及遗传、肿瘤和生殖毒性的特殊毒性等两个方面。

２．１ 对眼部、呼吸系统的毒性

甲醛对眼部、呼吸道作用的主要症状有：①中枢神经系统的刺激感受；②局部组织的神经源性炎症。

Ｆｒａｎｋｌｉｎ等研究了居住于甲醛水平≥０．０７ｍｇ／ｍ３环境中的健康儿童呼吸系统状况，发现他们呼出气中ＮＯ的水平增高了；据Ｂａｒｎｅｓ等的研究，呼出气中的ＮＯ是气道源性炎症的生物标志物，由此说明≥０．０７ｍｇ／ｍ３的甲醛水平可以导致儿童呼吸道轻微炎症。人们还发现，低浓度甲醛接触者的肺功能异常率明显高于正常人，主要体现在小气道功能异常方面，由此带来的损害属于阻塞性肺通气功能障碍。

２．２ 致敏作用和免疫毒性

甲醛是一种存在于环境中的致敏原。甲醛直接接触皮肤后，会引起过敏性皮炎、色斑，严重的甚至坏死。还会诱发过敏性鼻炎、哮喘，严重时可以致人死亡。

甲醛具有一定程度的免疫毒性。Ｒｕｍｃｈｅｖ等调查了室内的甲醛水平对儿童患哮喘的影响，结果发现那些受室内甲醛污染的儿童群体患哮喘的危险性增加。Ｙｉｎｇ等研究了甲醛对外周淋巴细胞系统的影响，发现甲醛对人体的免疫功能有一定程度的毒害作用。卫邦栋等研究了暴露在０．３４１ｍｇ／ｍ３的甲醛环境中的男性工人和女性工人的免疫水平变化，结果表明男性对甲醛更为敏感。

２．３ 神经系统毒性

暴露于甲醛环境的人群，会由于吸入甲醛引起疲劳、记忆困难、情绪波动等神经症状。Ｐｉｔｔｅｎ等用迷宫试验研究发现，甲醛是“可能的神经毒物”。

２．４ 对内分泌系统的影响

甲醛对内分泌影响的研究报道甚少。Ｓｏｒｇ等进行了低水平甲醛重复暴露实验，结果表明，该行为可引起下丘脑－垂体－肾上腺轴功能改变。

２．５ 生殖毒性

Ｃ１４标记实验表明，甲醛能穿过胎盘进入胚胎组织，且胚胎器官的甲醛水平高于母体组织，胚胎显示有细胞受损，并导致较高死亡率。易建华等研究了甲醛对雄性小鼠生殖细胞的影响，结果表明甲醛会引起雄性小鼠生殖细胞发生变性和坏死，并且随染毒剂量增加，精子数明显减少。Ｔａｓｋｉｎｅｎ等调查发现，接触甲醛的职业妇女受孕时间明显推迟，自发性流产增加，表明甲醛对职业妇女的生育力有副作用。

２．６ 遗传毒性和癌症

大量实验数据显示，甲醛具有遗传毒性，甲醛引起ＤＮＡ损伤的主要形式是ＤＮＡ－蛋白质分子交联，这种类型的ＤＮＡ损伤可能启动ＤＮＡ的错误复制，从而导致突变，因此被认为是诱变潜力的指标。有研究发现，动物在高浓度慢性吸入甲醛的环境中，会引发鼻腔鳞形细胞癌。有学者应用回顾性队列方法研究了接触甲醛人群恶性肿瘤的死亡率，结果发现明显高于对照人群，在这些恶性肿瘤中尤以肝癌、胃癌、肺癌最为显著。

氧化损伤是甲醛具有遗传毒性的一个重要机理。刘杰等研究了甲醛对小鼠的氧化性损伤作用，发现吸入一定浓度的甲醛对小鼠脑、心、肺、肝、肾等５种脏器的超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）的水平均有抑制作用，对肝脏的抑制作用最为明显。

３ 甲醛的净化技术

３．１ 通风换气

常开门、开窗进行自然通风或安装排风扇、换气机进行强制通风是最为简单有效的清除室内甲醛等污染物的方式，该方法在污染程度较轻时特别适用，但对中、重度污染则显得净化作用不足。

３．２ 物理吸附技术

主要原理是利用各种多孔性物质对甲醛等污染物进行吸附。可作为吸附剂的多孔性物质有活性炭、活性氧化铝、硅胶、分子筛、沸石、海泡石等。此类方法使用简单、价格便宜，尤其适合家庭，其缺点是吸附剂有容量，饱和后需要及时更换。

３．３ 空气负离子技术

此类方法的原理是将具有热电和压电效应的稀有矿物加入到墙体材料中，该材料可以电离空气及空气中的水，产生负离子，并发生极化向外放电，从而达到消除污染物、净化室内空气的目的，其副作用还不清楚。

３．４ 材料封闭技术

该技术的原理是利用目某些特种涂料涂覆于家具及人造板材的表面，形成致密的膜，从而将甲醛封闭，达到减少释放量的目的。

３．５ 甲醛清除剂技术

甲醛清除剂（也可以称为甲醛捕捉剂或甲醛吸收剂），是一种含有在室温条件下与甲醛发生反应的活性有机和无机化合物的水溶液，如酰胺类、酰肼类、有机胺类、无机铵盐类等的水溶液及其混合物。甲醛清除剂涂在人造板表面后，缓慢向人造板内部渗透，并与甲醛反应生成稳定无毒的化合物。另外，某些高分子聚合物主链上有许多能够与甲醛反应的活性基团，当甲醛通过人造板表面向外逸出时，遇到其活性基团就发生反应，形成坚固密实的表面层，抑制甲醛的逸出，从而降低甲醛的释放量。

３．６ 催化技术

该技术是使用催化剂将空气污染物转化成无污染的Ｈ２Ｏ和ＣＯ２或其它对人体无害的成分，是最为行之有效的方法，获得了人们的广泛重视。最近获得发展有等离子体催化新技术，该技术将等离子体技术和催化剂相结合，利用高频、高压电流产生离子碎片，然后在常温、常压、催化剂的作用下，分解为无污染的Ｈ２Ｏ和ＣＯ２，该方法几乎对所有的有害气体都有很

高的净化效率，缺点是设备价格昂贵，并且还会产生一氧化碳、臭氧和氮氧化物等新的污染物。

目前室内空气催化氧化最有前景的是光催化氧化技术，该技术是在光催化剂的作用下，利用紫外线或太阳光辐照，使空气中的甲醛等污染物氧化分解。该方法具有反应速度快、无二次污染、操作条件温和、成本低等显著优点，受到了人们的普遍关注，是２１世纪最有发展前景的环境污染控制技术，其中某些产品已实现了商业化。

３．７ 其他方法

室内甲醛污染也可采用生物净化的方法，常见的室内观赏植物如芦荟、吊兰、绿萝、绿宝石、箭叶芋、虎皮兰、仙人球等对室内甲醛均有一定的吸收效果。

４ 结论

室内甲醛污染物来源多样，对人体的危害复杂而持久，应引起人们的高度重视。通风换气是最简单有效清除室内轻度甲醛污染的方法，种植观赏植物也有一定的效果。有条件的家庭，可采用物理吸附技术，方法简单有效，成本低廉，只是要注意定期更换。催化氧化技术是最用

前景的室内甲醛净化技术，其中以光催化氧化技术最为引人关注，在未来必将获得长足的发展。

参考文献

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（责任编辑 要 毅）