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装饰材料甲醛污染常识与防治措施

导读: 很多人对装饰材料特别是人造板材引起的甲醛污染了解不够,同时人造板材因“物美价廉”在室内装饰及家具制作已得到广泛应用。因此,在新装居室空气中甲醛污染问题值得关注。

很多人对装饰材料特别是人造板材引起的甲醛污染了解不够,同时人造板材因“物美价廉”在室内装饰及家具制作已得到广泛应用。因此,在新装居室空气中甲醛污染问题值得关注。

1 居室内甲醛污染状况

新购买的人造装饰板材及人造板材制作的家具会释放甲醛,造成室内空气污染。在不考虑温度、湿度等影响因素的前提下,装修后室内空气检测中甲醛的浓度随时间延长而降低。高松等对长春201户6个月内人住的室内空气检测结果显示,甲醛浓度均值达0.41mg/m3,仅3.98%住户室内甲醛浓度在0.10m/m3以下。何爱桃等对株洲市73户装修4~6个月的室内空间进行检测,甲醛浓度均值达0.25m/m3,合格率为20.00%,1年后合格率升至70.60%,与徐业林等调查结果一致,均显示居室装修1年以上的甲醛浓度明显低于1年以内,但仍比未装修的居室高。

为了保护居民的身体健康,我国制定了《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002),规定密闭12h后室内空气中甲醛的限值为0.1mg/m3。

2 甲醛对人体的危害

2.1 刺激作用

甲醛相对分子质量30.30,沸点-19.50℃,气体密度1.06,易溶于水,是一种无色有刺激性气味的气体,对眼睛和上呼吸道刺激作用最明显,气态甲醛眼刺激阈为0.06mg/m3,嗅觉刺激阈为(0.06~0.22)mg/m3,上呼吸道刺激阈为0.12mg/m3。

2.2 致敏作用

甲醛是一种半抗原,能与局部组织或血液中的蛋白质结合形成完全抗原,使机体产生自身免疫反应和变态反应,会引发过敏性鼻炎,也可能会导致哮喘。阎华等对50例哮喘患儿居室空气中的甲醛进行检测,发现居室内甲醛浓度(0.13±0.04)mg/m3、甲醛超标率(60.00%)明显高于对照组[(0.09±0.02)mg/m3、24%]。

2.3 致癌作用

甲醛暴露可导致工人外周血淋巴细胞染色体和DNA断裂损伤明显增高。甲醛能够引起鼻咽癌,已被国际癌症研究机构(IARC)定为人类致癌物。IARC认为甲醛与白血病虽然存在一定的联系,但仍没有足够证据证明两者间存在因果联系。

2.4 影响生殖系统

长期接触低剂量甲醛(0.02~0.07)mg/m3可引起妇女月经紊乱,妊娠期特别是前3个月接触甲醛会导致胎儿早产或低出生体重。

目前研究甲醛对雄性生殖细胞的实验方法主要是通过动物实验和体外培养,而从分子生物学角度和暴露人群的队列研究的报道甚少,关于评估甲醛致人类远期健康效应的资料还有待完善。

装饰材料甲醛污染常识与防治措施

3 污染来源

室内空气中的甲醛主要来源于人造板材及其制作的家具,而从源头上来自人造板材行业含甲醛粘胶剂的使用。

3.1 粘胶剂

人造板材是由不同大小的木材颗粒或纤维,使用粘胶剂胶合,最后在进行板材的表面处理(如贴面、封边等,也会用到粘胶剂)制成。人造板材粘胶剂有脲醛树脂胶、酚醛树脂胶、三聚氰胺甲醛树脂胶3种,甲醛是生产原料之一。市场上脲醛树脂胶约占80.00%,是由尿素和甲醛进行合成反应生成脲醛树脂,再添加固化剂形成。由于在脲醛树脂的合成过程中,要加过量甲醛,使树脂中残留大量的游离甲醛,同时已参与反应的甲醛也会生成不稳定的基团,在板材使用过程中分解,释放出甲醛。因此,从人造板材中释放出来的甲醛量主要受脲醛树脂胶粘剂产品质量的影响。

我国规定木材工业粘胶剂用脲醛、酚醛、三聚氰胺甲醛树脂中游离甲醛的含量不超过0.3%,如果使用高游离甲醛粘胶剂生产的人造板材,板材会释放过量甲醛,污染室内空气。

3.2 制造工艺

人造板材制造工艺不同,甲醛释放量也不相同。根据木材原料及工艺不同,可分为纤维板(密度板)、刨花板、胶合板、细木工板(大芯板)等。沈连峰等调查表明,甲醛释放量由大到小依次为中密度板>刨花板>细木工板>胶合板。对人造板材采用表面处理工艺,可有效降低甲醛释放量。卢网珍等调查显示,胶合板甲醛释放量[n=14,(6.92±6.42)m/L]同单面贴面胶合板甲醛释放量[n=11,(2.50±2.85)mg/L]之间有统计学差异(P<0.05)。

3.3 人造装饰板材及人造板材家具

由于人造板材生产使用的粘胶剂含有游离甲醛,控制不好就会引起人造板材及家具甲醛含量超标,并且市场上此类产品的质量良莠不齐,消费者很容易购买到甲醛超标的产品。王旭初等对20种木质板材甲醛释放量检测结果显示,其中达到《木质板材中甲醛的卫生规范》(卫生部2001年9月)规定的卫生等级A级(指可直接用于制作家具和室内装修的)的木质板材有8种,占总数的40.00%。卢网珍等对市场上65件人造板材的甲醛释放量进行调查,结果按照《室内装饰装修材料人造板及其制品甲醛释放量限量》(GB18580-2001)中规定的甲醛释放限量E1级(1.50mg/L)标准评判,合格率为58.50%,其中胶合板最高超标达15倍。

上海市质量技术监督局抽查52批次家具产品,家具甲醛超标问题最为突出,有13种家具甲醛超标。江苏省质量技术监督局抽查木家具产品1196批次,有102种产品(约占抽查产品的1/3)甲醛释放超标。主要原因是企业采购的板材甲醛含量超标或者采购劣质的人造板材。

4 影响因素

室内甲醛浓度受多个因素影响,主要与室内通风状态及室内甲醛释放速度有关。而甲醛的释放速度是由室内甲醛污染源的多少、室内温度、室内相对湿度以及室内甲醛浓度等有关因素共同决定,存在一定的动态平衡。

4.1 通风

室内通风状态可用室内换气数表示,室内换气次数越高,不仅能稀释被甲醛污染的空气,降低室内甲醛浓度,还能加快甲醛的释放。韩燕飞等调查显示,有效通风可明显降低室内甲醛浓度。

4.2 装载度

室内甲醛污染源的多少可用室内释放甲醛材料的装载度表示,即每m3室内空间的甲醛散发材料表面积,一般装载度越大,单位空间甲醛释放的量就越多,室内空气中甲醛的浓度越高。

4.3 温度

室内温度越高,室内家具等甲醛污染源释放甲醛的速度加快。有实验表明,甲醛释放量随着温度增加而增大,温度在13~38℃范围内变化时,温度和甲醛释放量之间成线性关系。也有研究表明,甲醛浓度与温度呈对数关系,温度每升高5~6℃,甲醛释放量提高1倍。

4.4 湿度

室内湿度与甲醛释放量的关系经现场测试发现两者问存在正相关,在模拟舱内关于湿度对胶合板及细木工板中甲醛释放影响的实验显示,湿度升高甲醛释放增加,且符合一阶指数曲线关系,在高湿环境下,甲醛释放量显著增高。陈利杰认为甲醛水溶性极强,散发到空气中与空气中的水分子和灰尘形成气溶胶,当室内空气中相对湿度由30.00%上升到70.00%时,甲醛浓度上升40.00%,而当温度和湿度同时增加时,复合作用可使甲醛浓度上升更高。

甲醛污染源释放甲醛的速度并不是恒定的,密闭空间中甲醛浓度随时间变化曲线显示在初始空气中甲醛时释放速度最高,当甲醛浓度越来越高,污染源释放甲醛速度变慢;当达到最高浓度时,污染源停止释放甲醛。

5 控制措施

市场上有多种针对室内甲醛污染的空气净化产品,不同净化产品和净化方式由于其作用原理和作用方式不同,对甲醛的去除效率也各不相同,各有优缺点(表1)。

5.1 通风换气

有效通风对去除甲醛效果明显,是降低室内甲醛浓度最经济的办法。对于普通居室开窗通风就能较好的控制室内甲醛浓度,但实际生活中由于采暖和降温的需要不易做到。

5.2 物理吸附

物理吸附是可逆过程,只能在短时间内降低甲醛污染水平。活性碳是最常用的吸附剂,但对甲醛的吸附作用并不明显,短时间内就达到吸附饱和状态。朱方艳等。调查显示,在一密闭办公室(32m2)内有胶合板制成的办公桌和橱柜各3只,关闭门窗0.5h和2h甲醛浓度分别为0.08mg/m3、0.11mg/m3;在放置3包活性炭(500g/包)后,关闭门窗0.5h甲醛浓度为0.03mg/m3,吸附效果明显,但关闭门窗4h甲醛浓度就达到0.11mg/m3,可见活性炭吸附效果并不持久,适用于甲醛轻微污染的治理。

5.3 植物吸收

植物净化甲醛可能存在3种机制:叶片表面对甲醛的吸附,植物对甲醛的代谢,以及土壤中水分或细菌对甲醛的吸收。徐仲均等分析国内外的很多研究证实了室内盆栽能降低空气中甲醛浓度,如吊兰、非洲菊、金绿萝、芦荟等,但多是研究短时间内植物对甲醛的净化效果,一般不超过72h,而长期净化效果仍是未知。

5.4 光催化氧化

甲醛可以通过氧化被清除,但在常温常压下很稳的,很难发生氧化。所以通常利用催化剂促成甲醛发生氧化反应。催化剂不同甲醛去除效果也不同,一般负载贵金属催化剂在脱除效果上优于常规金属及其氧化物催化剂,但采用贵金属催化剂成本较高,限制了推广。同时在空气中甲醛浓度较高时候甲醛的去除效率和长期效果有待验证。

5.5 化学治理

利用化学试剂与甲醛反应,生成水、二氧化碳等无毒产物,达到消除室内甲醛污染的目的。这种试剂称为消醛剂,常见的有3种:①无机铵盐和亚硫酸(氢)盐,在空气中喷洒使用,但会释放氨,且结合甲醛的反应是可逆的。②氨的衍生物,作用于板材,具有消醛率高、使用量少、无毒等优点。③甲醛氧化剂(次氯酸,或氧化氢等),但在使用中可能会损坏内墙和家具表面油漆。

尽管化学治理法方便、快速,但因为是使用化学试剂,对于有人员活动的室内不宜使用。

5.6 综合治理

装修材料中甲醛的释放,一般为3~15年,每种措施各有优缺点,有不同的适用环境。治理室内甲醛污染,应当根据甲醛污染情况,采取综合、长期的科学治理方法,才能达到预期效果。

5.7 选择卫生环保产品

上述治理措施并不能从根本上解决室内甲醛污染问题。由于室内甲醛主要来源于人造板材,而人造板材中的甲醛来源于含醛粘胶剂,所以政府应大力推广环保低醛或无醛粘胶剂的使用,加大对市场不合格板材的监督检查力度,只有这样消费者才有可能在市场上购买到卫生合格的人造装饰板材和家具。此外政府还应对环保绿色产品进行政策支持,让消费者买得到、买得起。对消费者而言,人造板材或家具有刺激气味、封边处理不完全或不规范时不应购买,最好购买纯木制或绿色环保材料制作的家俱,从源头上控制室内空气的甲醛污染。

室内空气中的甲醛主要来源于各种人造板材或人造板材制作的家具,这些木制品的生产都用到粘胶剂,而粘胶剂的合成需要过量的甲醛。过量投加的甲醛正是室内空气甲醛污染的源头。尽管有多种办法来治理室内空气甲醛污染,但是并没有从根本加以解决。为此,①含醛粘胶剂生产企业严格规范生产工艺,控制产品游离甲醛的含量;②人造板材及家具生产企业做好产品的封边、贴面,将人造板材及家具中的甲醛释放量控制在最低;③相关管理部门大力推广低醛粘胶剂的生产应用,鼓励无醛粘胶剂的研发投产,加强市场监管,让消费者能买到卫生合格的产品;④居民根据实际情况购买装饰材料及家具,并选择合适的室内甲醛治理手段和方法。只有整个社会行动起来才能有效控制室内甲醛污染,最终让室内空气彻底远离甲醛污染。

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