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室內空氣污染論文.doc

'室內空氣污染論文.doc'
?淺談運用負離子法治理室內空氣中的甲醛姓 名: 學 號: 學 院: 專 業: 環境工程 課 程: 室內空氣污染 2012年12月室內空氣污染淺談運用負離子法治理室內空氣中的甲醛摘要:隨著人們生活水平的日益提高,人們對自己的生活環境的要求也隨之提高??紤]到這種情況,本文說明我國室內空氣污染現狀、危害及室內空氣污染治理現狀。著重說明了甲醛的危害、來源及其主要的治理方法。簡要的比較了各種方法的優缺點,最終決定使用負離子法治理室內空氣中的甲醛;詳細說明了負離子法治理室內空氣中的甲醛的發展現狀、優缺點及影響去除甲醛的效率的因素,最終得出了提高負離子法去除甲醛的途徑。關鍵詞:室內污染;甲醛;負離子法;效率1引言1.1我國室內空氣污染現狀據中國室內環境監測中心提供的數據,我國每年由室內空氣污染引起的超額死亡數可達11.1萬人,超額急診數可達430萬人次。嚴重的室內環境污染不僅給人們健康造成損失,而且造成了巨大的經濟損失。據統計顯示,這些污染對兒童和婦女的影響更大,目前我國每年因上呼吸道感染而致死亡的兒童約有210萬,其中100多萬兒童的死因直接或間接與室內空氣污染有關??偟膩碚f,目前我國室內空氣污染現狀是十分嚴重的。1.2室內空氣污染的來源與危害從目前檢測分析,室內空氣污染物的主要來源有以下幾個方面:建筑及室內裝飾材料、室外污染物、燃燒產物和人本身活動。其中室內裝飾材料及家具的污染是目前造成室內空氣污染的主要方面。國家衛生、建設和環保部門曾經進行過一次室內裝飾材料抽查,結果發現具有毒氣污染的材料占68%,這些裝飾材料會揮發出300多種揮發性的有機化合物。其中甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯、揮發性有機物以及放射性氣體氡等,人體接觸后,可以引起頭痛、惡心嘔吐、抽搐、呼吸困難等,反復接觸可以引起過敏反應,如哮喘、過敏性鼻炎和皮炎等,長期接觸則能導致癌癥(肺癌、白血病)或導致流產、胎兒畸形和生長發育遲緩等。1.3室內空氣污染治理現狀室內空氣污染凈化技術按凈化原理可分為物理治理、化學治理和生物治理;按處理技術的不同,大致分為吸附型、過濾型、分解型、靜電型;按其是否需要風機動力可分為主動式和被動式2種;按凈化環境是否有人類活動又分為動態凈化與靜態凈化2種[1]。2室內空氣甲醛污染的現狀2.1甲醛來源室內甲醛主要來源于室內裝修所用的人造板材。人造板材最常用的膠黏劑是脲醛樹脂,而脲醛樹脂中有游離甲醛且已固化的脲醛樹脂能長時間緩慢降解而釋放甲醛。研究表明,人造板中甲醛的釋放期一般可達 3~15 年。此外,室內地毯、油漆、清漆、化妝品、烹飪和煙草等也是室內甲醛的重要來源[2]。2.2甲醛的危害甲醛是一種有刺激性氣味的有毒氣體,對人體的影響包括嗅覺異常、刺激、過敏、肺功能異常、肝功能異常、免疫功能異常、中樞神經系統受影響,還可損傷細胞內的遺傳物質,其中, 最敏感的是嗅覺和刺激。在低濃度下刺激眼黏膜,濃度稍高時刺激上呼吸道,引起咳嗽、胸悶、頭痛、惡心,濃度更高時引起鼻炎、咽炎、肺氣腫,甚至死亡。在 2004 年的“致癌公報”上,國際癌癥研究中心( IARC) 公布甲醛能引起鼻腔癌和鼻竇癌, 并將甲醛列為致癌物[2]。2.3甲醛污染治理技術的研究現狀目前室內甲醛污染治理方法主要有:臭氧氧化法、吸附法、自然通風法和負離子法。2.3.1自然通風法通風換氣是最簡單的清除甲醛等室內有害氣體的方法。這種方法主要用于污染程度較輕的場合,在春,夏,秋季要根據天氣的差異和室內人數的多少確定換氣頻度,通常冬季每天至少開窗換氣30min 以上,但冬季里氣溫偏低,多數家庭在冬季里減少了開窗的次數,因此該種方法雖然簡單經濟,但周期較長,凈化緩慢,對于持續釋放污染物的空間不能從根源解決問題。2.3.2臭氧氧化法臭氧發生裝置具有殺菌、消毒、除臭、分解有機物的能力。但是臭氧氧化法處理甲醛的效率較低。主要原因是:一方面臭氧是易分解物質,在室內空氣中未能與甲醛和氨混合均勻就已經與其他物質發生反應,并可能導致重新生成甲醛,致使甲醛質量濃度不但不降低反而增高。另一方面,臭氧凈化甲醛的化學反應速度很慢。除此之外,臭氧是強氧化劑,在人體呼吸系統中可發生還原反應,損壞呼吸器官;另外,室內許多類污染物都能與臭氧直接或間接地發生反應產生二次污染物,而這些物質可能加大對人體的刺激性及健康影響,故在選用室內凈化裝置時要慎重,以免反應產生二次污染物[3]。2.3.3吸附法吸附分為物理吸附和化學吸附。物理吸附靠分子間力,無選擇性,不穩定,易脫附; 化學吸附是吸附質和吸附劑之間形成新化學鍵, 有選擇性,穩定,不易脫附。吸附法治理室內甲醛污染主要靠化學吸附。因此,吸附劑( 如活性炭、沸石和多孔粘土礦石等) 不僅需要有較大的比表面積和適宜的孔徑分布,表面官能團種類也十分重要。除此之外,吸附法較為被動,吸附量小,效率差[4]。2.3.4負離子法負離子法能夠較為徹底清除裝修后的甲醛污染主要是基于空氣負離子可以主動出擊空氣中的有害物質,不僅可以將空氣中的降塵、飄塵等有害物質降落在地面上,還可以與裝修后的甲醛等污染物質發生反應,將甲醛等分解為二氧化碳和水。與傳統空氣凈化器被動吸附式凈化技術相比,負離子空氣凈化機因為無需濾網,沒有耗材;同時,因為空氣負離子可以利用空氣彌漫性的特點到達室內各個角落,因此,負離子空氣凈化機清除甲醛等污染無任何死角、無任何殘留,可以解決一直困擾人們的裝修后甲醛污染問題。同時,負離子法因為無需風機,無任何噪音,可以“悄無聲息”解決甲醛難題。經過對比分析,最終決定選用負離子法處理室內空氣中的有害氣體甲醛。3負離子法治理室內空氣中的甲醛3.1負離子法的原理空氣負離子借助凝結吸附作用,依附在固相或者液相污染物微粒上,從而形成大離子并且沉降下來。自由基發生反應式[5]:·OH + HCHO → H2O +·CHO (1)·OH +·CHO → HCOOH (2)2·OH + HCOOH → H2O + CO2 (3)3.2負離子發生在產生等離子體的同時,也產生大量的負離子,若將這些負離子釋放到室內空氣中,則一方面能調節空氣離子平衡;另一方面,還能有效地清除空氣中的污染物。高濃度的負離子同空氣中的有毒化學物質和病菌懸浮微粒相碰撞使其帶負電。這些帶負電的顆粒物會吸引其周圍帶正電的顆粒物,從而集聚增大,一直持續到質量足以使它落到地面為止??諝庳撾x子產生技術可以分為:電暈放電、水發生、放射發生。(1)放射型設備簡單,產生高濃度負離子,但需要特殊的防輻射措施,使用不當會對人體產生極大的危害。一般情況下不宜使用。(2)水動力型負離子技術利用動力設備和高壓噴頭將水從容器中霧化噴出,霧化后的水滴以氣溶膠形態帶負電而成為負離子。其發生的濃度取決于水的霧化狀況。該技術結構復雜,成本高,濕度大。(3)電暈放電法電暈放電能產生大量的負離子。所以多用正電暈。具體操作方法:1)以具有明顯的熱電和壓電效應的稀有礦物石為原料,加入到墻體材料中,在與空氣的接觸中電離空氣及空氣中的水分,產生負離子。2)把負離子粉末負載到纖維中如濾料中,載體的纖維材料、細度等都能影響空氣污染物與纖維攔截、慣性、重力沉降和擴散四種過濾效應。3)實際應用的負離子發生器則是通過電暈放電(3kv-5kv)左右產生高濃度的空氣負離子,然后將負離子吹送向所需處。3.3提高負離子法處理甲醛的途徑負離子俗稱空氣中的維生素,負離子空氣凈化器工作時,負離子發生器中的高壓產生直流負高壓,將空氣不斷電離,產生大量負離子,被微風扇送出,形成負離子氣流,為人們提供一個類似大自然中新鮮空氣的“微氣候環境”。由此,根據負離子發生器的發生原理,可以采取以下幾個方面來提高負離子法處理甲醛氣體的效率:(1)在允許的范圍內,增大室內空氣的濕度,便于產生盡量多的負離子;(2)改變電極形狀、反應器長度、電極間距及針密度;(3)將光催化技術與新型電暈放電技術結合,對室內多種氣態污染物具有協同凈化作用,在凈化效果和降低有害副產物上顯著優于單純的負離子法。4結束語甲醛釋放是一個長期的過程,首先要盡量從根源解決甲醛釋放問題,嚴格控制各種板材,皮革,裝飾等材料中甲醛含量,同時在通風空調系統設計時要充分考慮優化方法,針對甲醛的長期釋放和檢測含量采取綜合穩定的治理方法,在排風以及二次回風處要采取二次過濾措施除去可能產生的二次污染和各種凈化過程中吸附污染物的塵粒。在面對市場上繁多的空氣凈化方法,空氣凈化劑以及空氣凈化裝置時,要針對需要凈化的空間實際情況,比如溫度,濕度,甲醛釋放量,工業工藝要求來選擇合理并且經濟的凈化策略。結合物理,化學為一體的綜合凈化方法的效率十分理想。本文討論的負離子法雖然會產生一定的副作用,但總的來說還是利大于弊,而且使用負離子法的空氣凈化器的技術較其他方法成熟,所以隨著技術的日益成熟,負離子法空氣凈化器將會被越來越多的人使用。參考文獻:[1] 王琨,李文樸,歐陽紅等. 室內空氣污染及其控制措施的比較研究[J]. 哈爾濱工業大學學報,2004,36(4):494-496.[2] 李于曉. 室內空氣污染治理技術研究現狀[J]. 黃石理工學院學報,2010,26(6):22-24.[3] 奚麗荷,朱忠其,張瑾. 室內空氣中甲醛污染的治理技術[J]. 材料導報,2007,4(21):93-94.[4] 王文超, 周仕學, 姜瑤瑤等. 室內甲醛污染治理技術的研究進展[J]. 2006,29(9):106-110.[5] 張萌,馬立. 室內甲醛污染治理方法對比分析[J]. 制冷與空調,2009,23(2):109-113.3
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