暖通南社2017-11-10 11:18:46

室內空氣中的有機汙染物，主要有甲醛、苯及苯系物、揮發性有機化合物和多環芳烴等。

（一）甲醛

甲醛是自然界中很容易找到的最簡單且最常見的醛類物質。由於甲醛普遍存在且有強烈的刺激性，因此是室內空氣汙染物中最主要的物質之一，已廣泛引起人們的注意和重視。

1．甲醛的性質

甲醛也稱為蟻醛，其分子式為HC H 0，相對分子質量為3 0，是由俄國科學家霍夫曼於1 8 7 6年首先發現的。甲醛的化學性質活潑，易發生親核加成反應、聚合反應、氧化反應等。甲醛可聚合成多聚甲醛，其受熱很易發生解聚作用，在室溫條件下也可緩慢釋放甲醛。

甲醛是一種揮發性有機化合物原生毒素，是無色、有強烈的刺激性氣體，易溶於水、醇、醚，其3 5％～4 0％的水溶液稱為“福爾馬林”。在常壓條件下，當溫度大於1500℃時，甲醛分解為甲醇和一氧化碳；當有紫外光照射時，容易被催化氧化為水和二氧化碳。

2．甲醛的來源

甲醛在工業上是由甲醇脫氫氧化而成，自然界中的甲醛含量較低，一般小於0．03mg／m3，城市的空氣中甲醛年均濃度為0．00 5～o．0 1 mg／m3，不會造成對人體健康的危害。

（1）室外空氣中的甲醛來源 室外空氣中的甲醛主要來源於石油、煤、天然氣等燃料燃燒的產物，以及潤滑油的氧化分解、汽車排放的廢氣、大氣光化學反應等。據統計，燃燒1 000 L石油可產生7 1．8 6～2 3 9．9 0g甲醛，燃燒1t煤可產生2．3 g甲醛，燃煤煙氣中含甲醛4～6 mg／kg；汽車廢氣中含甲醛7 0 mg／kg；空氣中的烯烴被氧化也可生成甲醛。

另外，室外空氣中的甲醛還來源於生產甲醛、脲醛樹脂、化學纖維、染料、橡膠製品、塑膠、墨水、油漆、塗料等的工廠，在其生產的過程中均有甲醛排人空氣中。

（2）室內空氣中的甲醛來源 室內的甲醛主要來自裝修材料及傢俱、吸菸、燃燒和烹飪等。室內裝修材料在生產時使用膠黏劑（脲醛樹脂），其主要成分是甲醛。板材中殘留的甲醛會逐漸向室內周圍環境釋放，是形成室內空氣中甲醛的主體。另外，各類裝飾材料及生活用品也會釋放出甲醛，包括牆紙、室內紡織品、化妝品、清潔劑、防腐劑、油墨等。

據統計，1 kg的合成織物可釋放出7 5 0 mg甲醛。燃料燃燒可產生大量的甲醛，香菸的煙氣中含甲醛為1 4～2 4 mg／m3。人每吸一口香菸（約40ml。）最多可吸人8 1 μg甲醛，室內有人吸菸時甲醛濃度比無人吸菸時高3倍左右。新書也會釋放甲醛，一本2 cm厚的書，1h 可釋放出1μg甲醛。

甲醛的釋放速率與家用物品所含的甲醛量、室內氣溫、空氣溼度、風速、換氣次數等因素有關。氣溫越高，甲醛釋放率越快，室內甲醛的濃度就會升高。試驗表明，室內溼度溼度增加12％，甲醛釋放量將增加15％左右。室內甲醛濃度不同季節、時間與室內外溫差的變化。

3．甲醛的危害

甲醛被稱為室內環境的“第一殺手“，對人體健康的危害極大。在我國有毒化學品優先控制名單上甲醛居第二位，甲醛已經被世界衛生組織確定為致癌和致畸形物質，是各國公認的變態反應源，也是潛在的強致突變物之一。現代科學研究表明，甲醛對人眼和呼吸系統有

強烈的刺激作用，它可以與人體蛋白質結合，其危害與它在空氣中的濃度及接觸時間長短息息相關。

4．甲醛在室內的限值

今天，很多人也慢慢開始關心室內居室健康問題，但是不是很瞭解室內甲醛濃度的限值，其實，各個國家有關部門為了改善室內環境，保護居住者的身體健康，近年來，各國都對空氣中甲醛濃度的限值作了嚴格規定。

我國1996年頒佈了《居室空氣中甲醛的衛生標準》，明確規定居室空氣中甲醛的最高容許濃度為0．0 8 mg／m3；1996年頒佈了《公共場所衛生標準》，明確規定空氣中甲醛的最高容許濃度為0．1 2 mg／m3；2003年頒佈了《室內空氣質量標準》（GB／T l 8 88 3——2 00 3），明確規定日平均甲醛的限量值為0．1 0 mg／m3。

（二）苯及苯系物

苯被國際癌症研究機構確認為有毒的致癌物質，甲苯、二甲苯為可疑致癌。室內空氣質量檢測表明，苯、甲苯、二甲苯都是室內的主要汙染物。

1．苯及苯系物的性質

苯及其同系物甲苯和二甲苯，均為無色、有芳香氣味、易揮發、燃點低的液體。這些化合物微溶於水，易溶於乙醚、石油醚、氯仿和二硫化碳等有機溶劑。二甲苯又有鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯3種異構體，它們的物理、化學特性極為相似。

苯（C6 H6）與其他不飽和有機化合物不同，其性質非常穩定，很難繼續遞降。試驗結果表明：苯即使在高溫下和鉻酸、高錳酸鉀等強氧化劑一同加熱，也不會被氧化。在低溫情況下，如果不摻加催化劑，它與硫酸、溴等不發生加成作用，而是在升溫和摻人催化劑的條件下發生取代反應。甲苯、二甲苯的性質比苯活潑，可被強氧化劑氧化，取代反應也較為容易。

2．苯及苯系物的來源

苯及苯系物可以從煤焦油中提取，也可以從石油中轉化而來，它們是有機合成的重要原料，不僅可用於製造洗滌劑、殺蟲劑、消毒劑，而且還可作為印刷工業、皮革工業、精密光學儀器製造、電子工業中的溶劑和清洗劑，還能在建築裝飾裝修材料及人造板傢俱、沙發中

作為黏合劑、溶劑和新增劑。

在以上物質的使用過程中，苯及苯系物均會逐漸揮發出來。測試結果表明，室內空氣中苯的主要來源是溶劑型的木器塗料。

3．苯及苯系物的危害

苯、甲苯和二甲苯以蒸氣狀態存在於空氣中，由於它們都屬於芳香烴類，彌散於室內空氣中，不容易被人察覺。人的中毒作用一般是由於吸入這類的蒸氣或面板接觸所致。

目前室內裝飾中多用甲苯、二甲苯代替純苯作各種膠、油漆、塗料和防水材料的溶劑或稀釋劑。因為苯具有易揮發、易燃、蒸氣有爆炸性的特點。人在短時間內吸人高濃度的甲苯、二甲苯時，可出現中樞神經系統麻痺作用，輕者有頭暈、頭痛、噁心、胸悶、乏力、意

識模糊，嚴重者可致昏迷以致呼吸、迴圈衰竭而死亡。如果長期接觸一定濃度的甲苯、二甲苯，會引起慢性中毒，可出現頭痛、失眠、精神萎靡、記憶力減退等神經衰弱樣症候群。

長期吸人苯能導致再生障礙性貧血，嚴重者出現白細胞減少和血小板減少，嚴重時可使骨髓造血機能發生障礙，導致再生障礙性貧血。如果造血功能完全破壞，可發生致命的顆粒性白細胞消失症，並可引起白血病。

孕婦接觸甲苯、二甲苯及苯系混合物時，妊娠高血壓綜合徵、妊娠嘔吐及妊娠貧血等妊娠併發症的發病率顯著增高，專家統計發現接觸甲苯的人員自然流產率明顯增高。苯系物可導致胎兒先天性缺陷問題已經引起了國內外專家的關注，有學者曾經報道，在整個妊娠期間

吸人大量苯的婦女，她們所生的嬰兒多有小頭畸形、中樞神經系統功能障礙及生長髮育遲緩等缺陷。

（三）揮發性有機化合物

揮發性有機化合物簡稱VOCs，其定義有好幾種。美國ASTM D3 9 6 0——9 8標準將VOCs 定義為任何能參加大氣光化學反應的有機化合物。美國聯邦環保署（EPA）的定義：揮發性有機化合物是除C0、C02、H2 C03、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，任何參加大氣光化學反應的碳化合物。世界衛生組織對總揮發性有機化合物（TVOC）的定義為，熔點低於室溫而沸點在5 0～2 6 0度之間的揮發性有機化合物的總稱。

1．揮發性有機化合物的性質

我國對揮發性有機化合物（VOCs）的定義：是指在常溫下飽和蒸汽壓超過133。3 Pa或沸點在5 0～2 5 0度液體或固體化合物。這是一類強揮發、有特殊氣味、刺激性、有毒的有機氣體。它一般是作為溶劑使用後而進入大氣中，也廣泛地存在於水和土壤中，從而形成對環境汙染。

由於揮發性有機化合物（VOCs）的種類較多，如醛、酮、酸、酯、烷烴、烯烴等，所以各自的化學性質和物理性質也不相同。

2．揮發性有機化合物的來源

室內的揮發性有機化合物（VOCs）主要是由建築材料、室內裝飾材料及生活和辦公用品等散發出來的。如建築材料中的人造板、泡沫隔熱材料、塑膠板材；室內裝飾材料中的油漆、塗料、黏合劑、桌布、地毯；生活中用的化妝品、洗滌劑等；辦公用品主要是指油墨、影印機、打字機等；此外，家用燃料及吸菸、人體排洩物及室外工業廢氣、汽車尾氣、光化學汙染也是影響室內總揮發性有機物含有量的主要因素。

室外的揮發性有機化合物（VOCs）主要是來源於石油化工等工業的排放、燃料燃燒及汽車尾氣的排放等。

3．揮發性有機化合物的危害

在目前已確認的900多種室內化學物質和生物性物質中，揮發性有機化合物（VOCs） 至少在3 5 0種以上，其中2 0多種為致癌物或致突變物。由於它們單獨的濃度低，但種類多，以TVOC表示其總量（即總揮發性有機物），當若干種VOCs共同存在於室內時，其聯合毒性作用是不可忽視的。

測試證明，當揮發性有機化合物（VOCs）的濃度在0．1 88 mg／m3時，會導致人暈眩和昏睡；當揮發性有機化合物（VOCs）的濃度在3 5 mg／m3時，可能會導致人昏迷、抽筋，甚至死亡。多種揮發性有機化合物的混合存在具有協同作用，使其危害強度增大，整體暴露後對人體健康的危害更加嚴重。

揮發性有機化合物（V（）Cs）揮發到室內空氣中，不僅會汙染室內環境，而且也嚴重危害人體健康。該類有機物對人體的危害主要表現在它可以影響人體的呼吸系統、迴圈系統、消化系統、內分泌系統。其中有些有機物質甚至可以產生“三致”效應，如苯系物可以導致人體神經系統障礙，在進人人體後會損害血液及造血器官，會導致出血症或敗血症，嚴重者甚至致癌，嚴重危害人體健康。

4．揮發性有機化合物的限值

國家新頒佈的《民用建築工程室內環境汙染控制規範》（GB 5 0 3 2 5 2 0 1 0）中，室內空氣中總揮發性有機物（TVOC）的含量，已經成為評價居室室內空氣質量是否合格的一項重要專案。在此標準中規定總揮發性有機物（TVOC）含量工類民用建築工程：0．5 mg／m3；Ⅱ類民用建築工程：0．6 m9／m3。在《室內空氣質量標準》 （GB／T l 8 8 8 3——2 00 2）中規定，室內空氣中總揮發性有機物（TVOC）濃度限值為0．6 mg／m3。

（四）多環芳烴

多環芳烴指分子中含有兩個以上苯環的碳氫化合物，是一類典型的永續性有機汙染物，通常存在於石化產品、橡膠、塑膠、潤滑油、防鏽油、不完全燃燒的有機化合物等物質中，是環境中重要致癌物質之一。

常見的多環芳烴主要包括萘、蒽、菲、芘、苯並［a］芘等。多環芳烴中4～6環的稠環化合物具有強烈的致癌作用，2 1世紀後有超過l 6種具有致癌性的多環芳烴被禁用。苯並［a］芘是第一個被發現的強化學致癌物，現以苯並［a］芘作為多環芳烴的代表進行介紹。

1．苯並［a］芘的性質

多環芳烴是一類惰性較強的有機化合物，由於這種較強的惰性使它們比較穩定，能廣泛地存在於環境中，特別是存在於大氣的飄塵中，對環境和人體健康的危害很大。多環芳烴中4環以下分子量較小的多環芳烴多以蒸氣態存在，小於5μm的顆粒可吸人肺的深部。

苯並［a］芘的化學式為C20 H12，是多環芳香烴類化合物，相對分子質量為2 5 3．2 3，沸點為4 7 5 ℃，熔點為l 7 0℃，相對密度為1．3 5 1。純品為無色或微黃色針狀結晶，在水中的溶解度較小，易溶於苯、乙醚、丙酮、環己烷、二甲苯等有機溶劑。在苯中溶解呈藍色或紫色熒光，在濃硫酸中呈橘紅色並伴有綠色熒光。

2．苯並［a］芘的來源

苯並［a］芘主要是含碳燃料及有機物熱解過程中的產物。當煤炭、石油等含碳燃料在800～1 2 00℃高溫時，如果氧氣供應不足，產生的苯並［a］芘最多。苯並［a］芘進人空氣中，大多被吸附在煙塵等固體微粒上，有的也以氣態形式存在於空氣中。工廠煙氣中的懸浮顆粒物上吸附有苯並［倪］芘，煤氣廠、火電廠空氣中苯並［a］芘的含量最高可達73μg／m3。

煤炭

大量的測試結果表明，飛機在飛行時，其發動機排放苯並［a］芘約為8～1 9 mg／min；汽車每行駛1 km排放苯並［a］芘約2．5～33。5μg；香菸的煙霧中也存在多環芳烴，每100 支香菸產生的煙霧中含苯並［a］芘約0。2～1 2。2μg。

據測定，廚房烹調和菸草煙氣是室內空氣中多環芳烴的主要來源。此外，其他化學日用品（如衛生球、各種殺蟲劑、某些塑膠用品）等，都可能釋放多環芳烴和苯並［a］芘。

3．苯並［a］芘的危害

多環芳烴中含有多種致癌活性的物質，主要包括苯並［a］芘、二苯並［a，h］蒽等10餘種組分，這些物質可誘發胃癌、肺癌、喉癌、口腔癌等多種癌症及心血管疾病。其中苯並［a］芘在空氣中存在較為普遍，致癌的能力也最強。

苯並［a］芘是一種很強的環境致癌物，可誘發面板、肺和消化道癌症。1775年報道的英國煙囪清潔工人陰囊癌發病率高的調查，使人們開始注意到苯並［a］芘的致癌性。據統計，海邊居民因長期食用大量鹹魚及燻魚，其胃腸道及呼吸道的癌症發病率較內陸居民高3 倍；冰島的胃癌死亡率為1 2．5／萬人，可能與該地區居民喜吃煙燻食品有關。

大量流行病調查資料表明，接觸瀝青、煤焦油等富含多環芳烴的人群，易發生職業病面板癌、肺癌，其死亡率與苯並［a］芘濃度呈正相關。動物皮下注射、靜脈注射和動物致癌實驗結果表明，隨著室內空氣中沉降顆粒物中苯並［a］芘含量的增高，實驗動物肺部的腫瘤發生率相應增高，呈現出比較明顯的劑量一反應關係。