室内环境受挥发性有机物的影响研究
我国室内挥发性有机物问题比较严重，劣质的建材和装修材料流入市场，室内装修采用过多的合成材料引起的污染物质超标必须引起我们的重视，本文通过对室内环境挥发性有机物来源的分析，提出了相应的净化措施，并加以详细分析，旨在为室内环境受挥发性有机物的影响研究提供有效参考。
标签：室内环境；挥发性有机物；装饰装修材料
挥发性有机物可简称VOCs，VOCs不但具有特殊气味还是一种可致癌的毒性气体，严重损害人类的身体健康。室内VOCs主要来源于家居建材、室内装饰装修材料中油漆、涂料、粘合剂、壁纸、地毯、和自然煤等燃烧产物、采暖、家电、人体排放等。室内VOCs共200多种，这些污染物的协同作用对人体健康造成重大危害，如病态建筑物综合症、化学物质过敏症等疾病。
一、室内挥发性有机物的来源
1.1装修和家居材料
上表1是室内挥发性有机物污染源，由表中可知苯乙烯主要来自地板材料、木质材料以及HVAC 系统等固体材料，苯和乙苯主要来自家具、木质材料、地板材料、油漆和涂料等，对二氯苯、四氯乙烯和甲苯主要来自地板材料、杀虫剂、密封剂、混杂材料、家具、墙面等，由此可知装修和家居材料是室内挥发性有机物的主要来源之一。
1.2人类活动
人类活动制造挥发性有机物可归纳为以下几方面：一是生活用品。生活用品中制造挥发性有机物的主要有保暖煤炉、地板清洁剂、染发剂、空气清新剂、化妆品等。二是办公用品。办公用品制造挥发性有机物的主要有打印机、喷墨、复写纸、木浆复印机、网格袋、印台、绘图笔等。三是学习用品。在教室，也会存在许多挥发性有机物，例如各种打印、复印的学习资料，还有被油漆过得课桌等，如果没有经过正确的使用，都会对人体造成危害。
二、室内挥发性有机物对人类的危害
随着煤厂、装修、家具生产等制造挥发性有机物活动的频繁，室内挥发性有机物越来越多，其对人类健康的危害也越来越大。这些挥发性有机物对人类的危害主要体现在损害人类身体中的中枢神经系统、呼吸系统、造血系统以及降低人类的免疫系统等。根据相关部分研究表明一氧化碳可与人类血红蛋白结合阻碍呼吸系统，与苯长期接触的人容易得淋巴白血病，二甲苯等有毒气体会致癌，硫化氢等具有强氧化性的挥发性有机物会损伤人类的皮肤，加重人类皮肤神经性发炎。此外，挥发性物质还与儿童呼吸系统的损坏有关。苯乙烯以及柠檬精油等与
氮氧化物或者空气反应会形成新的氧化物，引发神经痛等症状。还有一些挥发性物质被证实与癌症有关。经研究，挥发性有机物与肺癌有关，还对皮肤、大脑、甲状腺、神经系统等有致癌反应，长期接触这些挥发性有机会增加白血病以及淋巴瘤的概率[1]。
三、VOCs中的化合物
3.1苯
在初中化学课本中就有苯与苯系物的详细介绍，苯以及苯系物都有芳香气味，具有易挥发和易燃的物理特性，有些苯系物有毒会致癌。如果人类长期接触苯会使皮肤脱脂变得干燥且蜕皮，若吸收的苯成分太多还会得再生障碍性贫血病。现实生活中苯主要來源于装修中实用的染料、涂料等，在使用过程中，由于选择或施工的不合理，导致室内苯严重超标，这会对人体健康造成重大的危害。苯乙烯主要来源于油漆、清漆、传真机、打印机、复印机、防水胶、电脑终端、混合物、地毯、塑料袋、塑料盒、清洁剂等，它是非常重要的工业原料和溶剂，主要经过人体的呼吸道引起中毒，还会经皮肤和消化道被人体吸收。长期接触苯乙烯会损害人类的神经系统和心血管系统，人类长期吸入二甲苯还会出现头晕、胸闷、四肢乏力等症状，严重时会导致短暂性休克甚至剥夺人的生命。二甲苯主要来自合成纤维、橡胶厂、塑料加工厂、各种添加剂制造厂以及燃料和燃烧物等，人类长期接触二甲苯会损害人类的皮肤、呼吸道以及消化系统，严重时会危及人类生命。如下表所示为近三年来室内苯浓度水平和超标率。
3.2 TVOC
TVOC是《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB 50325-2010（2013版））中以建筑材料常见的有机物为控制对象，包括苯、甲苯、邻二甲苯、对间二甲苯、乙苯、苯乙烯、乙酸丁酯和十一烷、其他未识别物质以甲苯计。室内空气中挥发性有机化合物浓度过高时很容易引起急性中毒，轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐、或呈酩醉状；重者会出现肝中毒甚至很快昏迷，有的还可能有生命危险。长期居住在挥发性有机化合物污染的室内，可引起慢性中毒，损害肝脏和神经系统、引起全身无力、瞌睡、皮肤瘙痒等。有的还可能引起内分泌失调、影响性功能；苯和二甲苯还能损害系统，以至引发白血病。以下对装修一年左右住宅中卧室、客厅、厨房、卫生间以及办公楼中TVOC含量调查。
四、室内VOCs净化方法
活性炭传统上经常采用活性炭吸附法，活性炭是目前我国处理环境污染唯一的治理材料，活性炭是在制备的过程中经过活化且具有发达的孔结构和大面积的碳材料，一般由木材、椰壳、煤、锯木壳、果壳等来制备。活性炭是最早的一种吸附剂，在溶剂回收等过程中得到广泛应用。目前活性炭是一种应用广泛的吸附剂，但也有自己的缺点。缺点主要表现在以下几方面：一活性炭主要是物理吸附。二我国活性炭性能不高。三活性炭吸附选择性差。四活性炭的安全问题。另外，活性炭在吸附的过程中会散发热量，热量积累后会导致活性炭局部储热，造成活
性炭燃烧。
五、吸附-光催化法
5.1吸附-光催化法机理
吸附-光催化法的工作原理是将TiO2等光催化剂负载到吸附剂基材上，利用光的波长将挥发性有机物进行分解净化。吸附-光催化法利用吸附剂和光催化剂综合了光催化和吸附能力，可根据吸附剂和光催化剂的含量比例调节吸附和光催化的能力，可有效将室内环境中的挥发性有机物吸附到TiO2颗粒的周围利用光催化将有机物快速分解净化。如下图所示为吸附-光催化降解机理示意图。
5.2 吸附-光催化法降解的影响因素在模拟空气净化器的系统中，将湿度、光照和 TiO2负载量保持不变，考察了在不同浓度下，风速对甲醛去除率的影响。在高浓度下，随着风速地不断增大，吸附-光催化逐渐由扩散控制步骤到光催化反应控制步骤转变；在低浓度下，风速对甲醛降解速率和去除率的影响取决于气体停留时间[2]。挥发性有机物的降解率是目前研究者争论的热点。当相对湿度较低时，人们认为TiO2的光催化性会随着反应逐渐降低，降解率会下降。这是因为吸附剂与TiO2表面较的水分子较少，无法提供足够的 OH–，抑制了TiO2的光催化活性。随着相对湿度不断增大，一部分研究人员认为挥发性有机物降解率会先上升然后下降；而另一部分认为增加水分利于反应进行。吸附-光催化法能够克服其他治理挥发性有机物方法的缺点，是一种高效而且节能环保的治理方法。然而，TiO2在吸附剂基材上的工艺还不成熟，制约着吸附—光催化法在治理室内挥发性有机物领域中的应用[5]。
六、总结：
室内挥发性有机物的来源主要是人类的各种经济活动，对人类的危害主要是损害人类的皮肤、呼吸道、消化系统和引发癌症等多种疾病。 VOCs的净化方法主要有活性炭、活性氧化铝、硅胶、沸石以及赤泥以及吸附-光催化法等，以上这些净化方法各有各的特点，对不同的环境污染有不同的净化作用，但是目前由于技術，此类研究还处在起步阶段。此外，我国应制定室内挥发性有机物的相关检测标准与规范，杜绝使用劣质材料，不用或少用合成材料，而且应增大室内新风的流量，尽量使用自然通风。还可以在室内安装空气净化器以及种植绿色植物，减少或消除挥发性有机物对人类的危害。
参考文献：
[1]宫庆超，牛志广等.环境空气中挥发性有机物的健康风险评价研究进展.[J].安全与环境学报.2012（3）：84-88.
[2]方选正、张兴惠、张兴芳.吸附-光催化法用于降解室内 VOC 的研究进展.[J].化工进展.2016（7）：2215-2221.
[3]李辰，梁冰，师彦平，李菊白，欧庆瑜.室内空气中挥发性有机化合物污染及检测方法[J].分析测试技术与仪器，2015（01）.
[4]管萌萌.室内气态化学污染物吸附净化材料的研究.[M].烟台大学.2009.
[5]邱建华，吴彩斌.挥发性有机物（VOCs）对室内环境的影响 研究[J].闽西职业技术学院学报.2009（3）：124-127.
