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    室內空氣污染物氨的檢測與防治

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    室內空氣污染物氨的檢測與防治

    發布日期:2020-06-17 作者: 點擊:


    第三方檢測機構

     

    我國每年新建建筑量超過l0億平方米。不合適的建筑設計、空調系統設計和運行管理的不合理嚴重影響了室內空氣品質。大多散發有害物質的建材充斥市場、投入使用。我國對于室內空氣中氨的研究起步較晚(20世紀90年代后期),氨氣主要來源于建筑裝飾材料、混凝土墻體釋放等方面。第三方檢測機構


      我國室內空氣氨污染在地域上具有普遍性,加上氨具有較大的刺激性氣味。使得人們對室內氨污染的關注在一段時期內超過了甲醛等其它污染物。針對我國民用建筑室內氨氣污染問題,2001年以后多個地區的科研、環保和衛生部門對其污染狀況進行了調研。結果表明,北京市部分寫字樓室內氨超標率高達80.6%,其中北京市某寫字樓氨濃度高超標20倍;天津市室內空氣質量不合格的室內,氨污染為嚴重,超標率高達56.9%,高值超過國家標準62.8倍。平均超標36.5倍;山東市威海市某高層民用建筑不同樓層室內氨超標范圍6.1-26倍;廣州市環境監測對廣州市剛裝修完1~32個月的10套私人居室和5家單位辦公室進行的監測表明氨超標2.6倍。氨作為室內污染氣體的一個種類,危害不容忽視。因而,加強對室內氨污染進行空氣檢測分析已成為室內空氣污染防治的重中之重。


      1


      氨的主要來源及危害


      1.1


      氨污染的主要來源


      氨(ammonia)。分子式NH3,是一種無色而具有強烈刺激性臭味的氣體,可感覺濃度為5.3 mg/m3。目前室內空氣中的氨主要有3個來源:


      (1) 氨氣污染主要來自建筑施工中使用的混凝土外加劑。主要有兩種:一種是在冬季施工過程中,在混凝土墻體中加入的混凝土防凍劑,另一種是為了提高混凝土的凝固速度,使用的高堿混凝土膨脹劑和早強劑。北方地區近幾年大量使用了高堿混凝土膨脹劑和含尿素的混凝土防凍劑。這些含有大量氨類物質的外加劑在墻體中隨著溫濕度等環境因素的變化而還原成氨氣從墻體中緩慢釋放出來。這種釋放持續時間長、污染重,對人體危害大,是重要的室內氨的污染源。


      (2) 室內裝飾材料中的添加劑和增白劑:含有氨水成分的添加劑和增白劑在室溫下易釋放出氣態氨,但這種釋放過程快,在較短時間內能夠擴散到室外環境中,不會造成長時間的污染。


      (3) 裝修中選用的木制板材:家具使用的加工木制板材在加壓成型過程中使用了大量黏合劑,此黏合劑主要是甲醛和尿素加工聚合而成。它們在室溫下易釋放出氣態的氨,造成室內空氣中氨的污染。


      1.2 氨污染的危害


      氨是一種無色且具有強烈刺激性臭味的氣體,比空氣輕(比重為0.5)。氨是一種堿性物質,它對所接觸的皮膚組織都有腐蝕和刺激作用,可以吸收皮膚組織中的水分,使組織蛋白變性,并使組織脂肪皂化,破壞細胞膜結構。濃度過高時除腐蝕作用外,還可通過三叉神經末梢的反向作用而引起心臟停搏和呼吸停止。氨通常以氣體形式吸入人體進入肺泡內,氨被吸入肺后容易通過肺泡進入血液,與血紅蛋白結合。破壞運氧功能。氨的溶解度高,所以主要對動物或人體的上呼吸道有刺激和腐蝕作用,減弱人體對疾病的抵抗力。少部分氨為二氧化碳所中和,余下少量的氨被吸收至血液可隨汗液、尿或呼吸道排出體外。部分人長期接觸氨可能會出現皮膚色素沉積或手指潰瘍等癥狀;短期內吸入大量氨氣后可出現流淚、咽痛、聲音嘶啞、咳嗽、痰帶血絲、胸悶、呼吸困難,可伴有頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、乏力等癥狀,嚴重者可發生肺水腫、成人呼吸窘迫綜合癥,同時可能發生呼吸道刺激癥狀。所以堿性物質對組織的損害比酸性物質深而且嚴重。


      2 室內空氣中氨的檢測及治理研究


      人們暴露在室內環境的時間長,室內空氣污染狀況急需環境保護工作者進行調查、研究及探索。根據研究和研究條件,研究課題中對氨通過具體實驗,依據實測數據進行相應的數據統計分析,對室內空氣氨污染物進行調查檢測以及污染狀況和相關影響因素的研究,建立室內空氣氨污染現狀的基礎數據依據。


      2.1


      氨的實驗依據


      2.1.1


      標準依據氨污染物濃度現行限量標準見表1。


      2.1.2 研究方案與分析方法室內空氣中有害物質多達上千種,其中包括國家有關部門公布的300多種有害物質。對人體危害嚴重和常見的有:甲醛、苯、甲苯、二甲苯、天然石材放射性、氛、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和氨等。由于實驗條件的限制,此次研究選定室內空氣中氨污染物作為主要的室內空氣檢測目標物質。污染現狀調查和檢測目標確定在某辦公樓重新裝修的房子,或裝修已久但仍感覺有味的房內。


      2.1.3


      樣品采集方法和采樣器


      室內空氣污染物現狀監測與分析研究主要針對新舊民用建筑裝飾裝修導致的室內空氣化學污染進行。通過對現場采集實際樣本的檢測分析獲得具有代表意義室內空氣污染的基礎數據,以進一步了解室內污染現狀。


      (1) 樣品采集方法。根據國家規范和室內空氣檢測導則的規定。進行氨采樣前住戶需關閉門窗12h以上;采樣結束后方可打開門窗。采樣時,采樣點與內墻面距離不小于0.5m,相對高度0.5~1.5m。對于房間面積大于100m2或50~100m2的,與之相應的布置3個或2個采樣點,該房間污染物濃度取它們的平均值,房間面積小于50m2時,布置一個采樣點。采樣期間同時對室內外環境因素(如室內溫度、相對濕度、壓力、天氣狀況)以及室內污染源參數(如裝飾材料的用量與質量)作記錄,并詢問房間面積、建筑物落成時間、居民裝修完工時間等相關資料,為分析數據、創建理論經驗模型收集基本數據資料。


      (2) 采樣儀器。對污染物氨進行樣品采集,采用QC-2大氣采樣儀。為確保實驗數據的可靠性,采樣儀器使用前經過皂膜流量計校準流量。


      2.2 氨檢測方法介紹


      氨是一種易溶于水的堿性化合物,測定氨的方法有次氯酸鈉一水楊酸分光光度法、納氏試劑分光光度法、亞硝酸鹽分光光度法和離子選擇等。本實驗所用的是次氯酸鈉一水楊酸分光光度法。


      本方法主要依據GB/T14679《空氣質量氨的測定次氯酸鈉一水楊酸分光光度法》。


      原理:氨被稀硫酸吸收液吸收后,生成硫酸銨。在亞硝基鐵氰化鈉存在下,銨離子、水楊酸和次氯酸鈉反應生成藍色化合物,根據顏色深淺,用分光光度計在697nm波長處測定。


      測定范圍:在吸收液為10mL,采樣體積為10~20L時,測定范圍為0.008~110mg/m3。對于高濃度樣品測定前進行稀釋。本方法檢出限為0.1μg/mL,當樣品吸收液總體積為10mL,采樣體積為10L,低檢出濃度0.008mg/m3。氨的標準曲線詳見圖1。


      2.3 氨檢測實驗數據分析


      本研究主要針對的區域內的一些樓房的部分房間的氨污染進行檢測與分析。此次研究共采集11件室內空氣氨樣品。采樣點的大氣溫度26℃,當地大氣壓100.86Kpa,采樣體積20L,由圖1標準曲線斜率可得Bs=11.148ug/吸光度。


      室內空氣氨濃度檢測結果表明:11件樣品氨濃度范圍為0.052~1.183 mg/m3平均值0.563mg/m3,中值0.656mg/m3。按國家標準(GB/T18883-2002)濃度限值0.2mg/m3,對檢測數據進行樣品超標統計分析。


      檢測超標統計結果表明:未超標樣本占36.36%,超標樣本占63.64%,可見室內空氣氨濃度超標現象較太。超標幅度小于5倍的樣品量占63.94%,超標現象明顯。


      3 影響氨濃度的因素


      3.1 室內裝修


      室內裝修是室內空氣污染的主要影響因素:


      (1) 來自于用作室內裝飾的膠合板、細木工板、中密度纖維板和刨花板等人造板;


      (2) 來自于室內家具。包括人造板家具、布藝家具、廚房家具


      (3) 來自于含有甲醛、氨成分的其他各類裝飾材料,特別是不合格的白乳膠和涂料等。


      從上可以看出,影響室內空氣污染物含量的主要因素是裝修中所應用的人造合成地板、木制家具和涂料的用量等物質中所含的污染物的揮發造成的。不同的室內裝修,所用的裝修材料不同,則這些材料中所含的污染物含量就不同,那它所造成的污染物濃度就有所不同,裝修房子時,由于使用木制家具、合成地板、涂料等材料而導致污染物含量嚴重超過國家標準,雖然過去了一段時間可能含量降低,但要是長期處在這種環境中工作、生活那也會對人體產生一定的影響。所以,室內裝修應選用環保型材料,從源頭上減少室內空氣的污染。


      3.2 裝修時間


      在選取室內空氣氨污染物采樣點時,為從裝修時間上得到一定的效果,選取了A大樓202、201、A大樓201、211這四個采樣點進行采樣,和2年前相同的實驗進行對比,從而得到結論。數據見下表4。


      由上表可得室內氨濃度隨時間的增加。其在空氣中的濃度逐漸變小。這是因為,含有氨污染物的材料等裝修物質,其中的氨隨時問的推移在慢慢揮發,而其總含量是固定的,所以時間越久氨的污染濃度就越低。氨污染釋放期比較快,不會在空氣中長期積存。


    3.8 通風狀況


      開窗通風可以始終保持室內具有良好的空氣品質,同時也是改善我國目前住宅室內空氣品質的關鍵。即使在較寒冷的冬天,也能開一些窗戶,使室外的新鮮空氣能進入室內。但是在采暖季開窗過大容易使室內溫度驟然降低導致人體不適。建議適當的減小開窗面積,延長開窗時間。而在無風、溫差較小時。則應該加大開窗面積。


      數據分析:從以上數據可以看出,通風1小時后。室內空氣得到明顯的改善:氨的降低幅度為80.86%。


      4 結論與對策


      新裝修的房子氨的含量可超標6倍以上。個別超標達40倍以上。經實驗,氨在室內環境中的含量和開發裝修材料、房屋的使用時間及房屋的通風狀況有密切的關系。在一般情況下,房屋的使用時間越長,室內氨的殘留量越少;裝修時間相同時,房間裝修的程度越高,則氨濃度越大;溫度越高,濕度越大,越有利于氨的釋放;通風條件越好。建筑、裝修材料中氨的釋放也相應的越快。


      依據實驗分析結論,對室內空氣氨污染防治提出以下幾點對策:


      (1) 污染源控制。污染源控制是指從源頭著手避免或減少污染物的產生或利用屏障設施隔離污染物,不讓其進入室內環境。裝修時盡量選用環保型建材。目前,市場出售裝修材料仍以木制品和竹制品為主,這些裝修材料在加工過程中。為了保證材料的強度。添加了大量的尿醛樹脂,如遇到熱等外界條件的影響,就會釋放出甲醛和氨。另由于氨氣是從墻體中釋放出來的,室內主體墻面的面積會影響室內氨的釋放濃度。為此。從兩方面考慮,一是開發裝修材料應使用天然實木材料,盡量減少使用含各種有害物質的材料;對加工工藝進行改造,在生產過程中添加有害物質捕捉劑。二是居住者應該了解房間的結構,合理安排房屋用途。


      (2) 裝修時間。實驗表明,裝修時間越久氨的污染濃度就越低,所以。裝修竣工時間越長,其所帶來的污染就越小,新買的房子要放置—段時間再住,這樣有利于污染物的揮發,以減少其濃度。降低對人們的影響。


      (3) 通風狀況。由于氨的釋放時間有限,因此,對于剛裝修完畢的房子應加強通風,或者可以采用良好的通風方式加強通風強度。據調查,通風時間為上午9:00到11:00。


      (4) 種植綠色植物。種植對危害氣體有吸收作用的花卉植物,如蘆薈、吊蘭、仙人掌、月季等。


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