室内空气污染研究进展
摘要：现今，室内空气污染已严重危害到人体的健康，并成为世界性的问题，因此室内空气污染研究十分必要，文章介绍了室内空气污染的现状及其研究进展情况。
关键词：室内空气污染；污染研究；物理性污染；化学性污染；生物性污染
中图分类号：X510文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2009）08-0106-03
室内空气污染是指由于室内引入能释放有害物质的污染源或室内环境通风不佳而导致室内空气中有害物质无论是从数量还是种类上不断增加，并引起人的一系列不适症状的现象。
室内空气污染包括物理性污染、化学性污染和生物性污染。物理性污染是指因物理性因素，如电磁辐射以及不合适的温度、湿度、风速和照明等引起的污染。化学性污染是指因化学物质，如甲醛、苯系物、氨气、氡及其子体和悬浮颗粒物等引起污染。生物性污染是指生物污染因子，主要包括细菌、真菌（包括真菌孢子）、花粉、病毒、生物体有机物成分引起的污染。室内污染主要是人为污染，以化学性污染最为突出。
一、国内室内空气污染现状及研究进展
我国20世纪80年代以前，室内污染物主要是燃煤所产生的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物，90年代初期，主要是室内吸烟、燃煤、烹调以及人体呼出的二氧化碳等149种有害物质对室内的污染。90年代末期，随着住宅改革和人民生活水平的提高，特别是建材业的高速发展，装修热的兴起，由装饰材料所造成的污染成为室内污染的主要来源。尤其是空调的普遍使用，使得室内空气污染的成分更加复杂，室内甲醛、苯系物、氨气、臭氧和氡等污染物浓度水平远远高于室外。
（一）国内室内空气污染现状
2001年，我国不少城市开展了室内空气污染状况的调查。据北京和深圳两地的住宅和办公室调查表明，室内空气中共检出甲醛、乙醛、丙酮、苯、甲苯、乙苯等20多种挥发性有机物，其中甲醛和苯的检出率高达100%，而且其浓度明显高于室外，甲醛是室外的15～150倍，苯为室外的5～15倍。调查结果还表明，新装修的房间挥发性有机物污染更为严重。2001年天津市环境检测中心对天津地区居民住宅、写字楼、医院、幼儿园、学生公寓、银行、企事业办公室和大型儿童活动中心等装修后的室内空气污染现状进行了监测。所监测的污染物甲醛、苯、氨气超标严重。其中甲醛浓度为0.003～5.02mg/m3，样本超标率为76.2%；苯浓度范围为0.003～4.78mg/m3，样本超标率为22.8%；氨气浓度范围为0.004～
24.75mg/m3，样本超标率为80.7%，同时还对甲醛、苯、氨的污染程度分级百分比统计： 表1 装修后超标居室甲醛、苯、氨污染程度分级百分比统计表
由表1可以看出我国的室内空气污染现状十分严峻，而且超标率极高。在2002年4月召开的首届全国室内空气质量与健康学术研讨会上，公布了一个惊人的数字：据统计，我国每年由室内空气污染引起的超额死亡人数可达11.1万人，超额门诊数可达22万人次，超额急诊数430万人次。严重的室内空气污染在给人体健康造成损失的同时，也造成巨大的经济损失，仅1995年我国因室内空气污染所导致的经济损失高达107亿美元。来自我国各地大量的监测数据表明，近年来，我国室内化学性、物理性、生物性的污染均在增加。
（二）国内研究进展
就我国目前而言，引起室内空气污染的最主要原因是不良装修，即在装修过程中使用含有大量有害物质如甲醛、挥发性有机物等的装饰材料，国内对因家庭装修引起的室内空气污染研究也最广泛。
一些使用空调室内环境，由于空调房间一般是长期封闭环境，室内空气经反复过滤后，负氧离子量少，阳离子过多，从而影响了空气的清洁度和人体正常的生理活动。空调器内的环境适宜细菌微生物的滋生，由此引起一系列建筑综合症。由于不良建筑综合症在某些大城市已经出现，国内对这方面的研究也有所涉及。目前国内室内空气污染研究主要包括以下几个方面：
1．制定全面科学的室内空气质量标准。人们强烈意识到室内空气污染问题并引起全社会广泛关注刚刚是近几年的事。国家还没有制定全面的法律、法规，《室内空气质量标准》（GB/T18883—2002）在室内空气污染物中也仅仅只是对甲醛、细菌总数、二氧化碳、可吸入颗粒物、氮氧化物、二氧化物等卫生标准进行了规范。而有些室内空气污染物并没有相应的室内标准，这就为室内空气质量的评价和控制带来了难度。而全面科学地制定标准需要大量的现场调研以确定室内污染物的种类、发生率以及平均的污染水平，了解暴露--效应关系，确定可接受的效应水平，以确定适合我国国情的室内空气质量标准。
2．污染源控制。这是我国目前室内空气污染研究的一个热点问题。大量文献表明，在国内引起室内空气污染的最主要原因是由于装修过程引入各种各样的不良建材，这些建材成为污染室内空气的主要污染源。室内空气污染的污染源还有某些建材主体，如混凝土块中释放出的氨气等。消除污染的根本方法是消灭污染源，如对产生石棉粉尘的石棉等建筑材料停止使用等措施无疑是有效的，但这必须有相应的法规来保证。因此，对于目前问题较为严重的建筑材料和室内装修材料，一方面，要通过立法在生产过程中尽量控制这些建筑材料中污染物的含量；另一方面，需要对室内究竟有哪些污染源，这些污染源可能产生什么样的污染物以及这些污染物的释放特征进行研究，这样就可以在装修过程中对有可能造成室内空气污染的污染源进行控制。
我国关于控制室内空气污染源的法律规范非常少，1999年国家环保总局颁布了环境标志产品技术要求中，关于室内材料的仅有水性涂料、人造木质板材两大类。随着人们对室内空气污染现象的日益重视，国家技术监督局于2001年12月颁布了包括人造板材、涂料、壁纸等10项室内装修材料有害物质的限量标准。此标准的出台为规范室内装饰材料市场提供了技术依据，对于保证人体健康和人身安全具有重要意义，同时对室内装饰材料有害物质监
控和规范装饰装修市场正常秩序起重要作用。
3．各种污染物的检测方法。检测室内空气污染物的方法有很多，国内目前的检测技术可以满足一些常见的污染物，如氮氧化物、二氧化碳、甲醛等的检测要求，但对于某些污染物，如挥发性有机物，还存在一些问题。由于许多室内用品（如室内建筑装饰材料、家具、地毯等）中含有挥发性有机物，而且不同材料含有的有机物种类也不同，同时不同材料中有机物的挥发过程也不同，这就造成了不同材料对室内空气污染无论是污染物种类，还是时间或空间上都有很大的差异，这就为准确监测某一些室内环境中的挥发性有机物造成了难题。目前国内对挥发性有机物的定性定量主要是采用仪器法，如色谱仪或更高级的色谱和质谱联用仪，还有以传感器技术为基础的各种测定仪，但这些仪器要么操作复杂，检测过程较繁琐，要么检测数据误差大。因此，如何更方便、快捷又准确的监测室内空气污染物，建立室内环境监测的方法还在进一步的研究中。
4．室内空气质量评价。对室内空气质量进行评价大多采用主观评价和客观评价相结合的方法。客观评价一般先认定评价指标，再进行试验分析测定。对所取得的大量实验数据进行数理统计，求得具有科学性和代表性的统计值。常用的统计方法有平均大气质量指数法，综合大气质量指数法和大气质量超标指数法等。目前常用的是现场测定方法，一般在现场取样进行分析。
主观评价的常用方法有培养专人进行感官分析，也有采用对大量人群进行调查的方法。调查表采用选择法对各种感觉程度进行量化，一般调查结果用百分比进行统计归纳得出规律性，然后将主观评价和客观评价的结果相结合得出室内空气质量的评价结论。
5．建筑物综合症。我国目前关于建筑物综合症方面的研究还很少，大多数只是对其产生的原因及症状进行介绍。根据国外文献，建筑物综合症主要出现在高层办公写字楼这样使用中央空调系统、人口密集、长期封闭的环境中，其产生的主要原因就是建筑物新风量供给严重不足，造成室内空气不新鲜，进而引起人体不适感。许多空调室内污染物，如可吸入颗粒物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、以及甲醛等都可以通过改善通风加以降低。具体来说就是对新风首先要有量的要求，同时还要有质的要求，即使用低污染的新风。这一技术目前正是暖通专业致力解决的问题。因此，我们应该参考国外标准，根据我国的具体情况，制定通风与空调设计、安装、调试、运行和维护清理全过程的详细规范与管理制度。
6．室内空气净化技术研究。由于目前许多室内环境已经处于严重污染状态，因此研究室内空气净化技术是非常必要的。常用的室内空气净化技术有机械过滤、静电除尘和吸附剂吸附等。研究工作在两方面展开：一是发展高效吸附剂，二是开发新技术。在清除有害气体方面，近年来许多工作集中在光催化氧化技术上。光催化氧化是在光的照射下（如365nm的紫外线），在催化剂（如二氧化钛）表面将有机物氧化为二氧化碳和水，其有效性已为许多实验所证实。在成为适用技术前，还需要在以下几个方面进行进一步研究：对高速气流中低浓度的有机物的处理效果；光催化氧化过程中可能产生的副产物；提高催化剂表面的传质效率。
从目前国内状况看，没有统一的发展计划，缺少先进的技术设备和研究手段。近年来，空气污染治理专家在多年研究的基础上，采用先进的纳米技术，成功地研制出了高效率催化
和光催化净化技术，是理想的全方位的空气净化器。目前仍需加强这方面的研究和开发，以适应市场广大消费者的需要。
7．协同效应研究。随着分析手段的进步，目前在有些环境中可检测出的物质已有数百种，它们浓度不同，对人体的毒性各异，研究工作包括两方面：其一是对于引起明显症状的空间，确定主要污染物；其二是在检测出污染物的种类后，建立起对人体有害的预测模式。将各类污染物的毒性简单相加是最常用的处理方式，但各类污染物之间的协同效应也时有发生，因此，还必须对这一现象做深入探讨。
8．放射性污染。目前作为室内环境中放射性污染评价指标主要是氡及其子体。自从氡致人类肺癌和其他肿瘤的观点被人们接受之后，许多国家开展了对环境氡特别是室内氡的来源、水平、转移规律、危害程度和防治措施的研究，逐步形成“氡热”。
从20世纪80年代初期以来，室内空气中氡对人体健康的影响受到社会的普遍关注，许多国家开展了室内氡的危害监测与防治研究工作。1989年国际原子能机构向各成员国政府建议开展“人类环境氡调查”的研究工作。我国根据初步调查，居室中氡浓度稍低于世界平均值。但有些居室中浓度是较高的，如地下室、窑洞和煤渣及其它工业废渣建材建造的建筑物等。
由于氡是一种无色无味的气体，人们不宜感觉到它的存在，因此当感到不适的时候，此时机体内可能已经受到了损伤，就这一点而言，其对人体产生的危害更大。快速、准确地确定环境中氡浓度水平具有重要的意义。
二、国外室内空气污染现状及研究进展
（一）国外室内空气污染现状
美国EPA2001年的一项分析报告显示，美国在120万商业建筑物中有2500万工作人员患有“致病建筑综合症”。美国一个历时五年的专题调查发现，许多民用和商业建筑，室内的空气污染程度是室外的2～5倍，有的甚至超过100倍。2002年日本的一个调查小组经过检测后宣布，日本大约有30%的住宅因为使用有害的化学物质而引发“新居综合症”。加拿大一卫生组织的调查显示，当前人们68%的疾病都与室内空气污染有关。美国EPA对各种建筑物室内空气连续年检监测表明：室内空气中某些有毒化学物质的浓度比室外绿化区高20多倍，新装修或新建筑物完工后的最初6个月，有害物质比室外空气高10～100倍。根据国际卫生组织估计，在新建和改建的建筑物中，约有30%是致病建筑。
（二）国外室内空气污染研究进展
国外由于装修引起的室内空气污染早于我国。在以后的几十年中逐渐形成了比较科学的研究体系，建立了相对比较完备的法律及各项污染物的卫生标准。
1．相关研究成果。1979～1985年美国EPA进行了总暴露量的评价方法研究（TEAM）测定了650个家庭中11～19种VOC的室外空气、个体接触量、呼出浓度，研究表明，室内VOC高于室外，呼出气中的VOC的浓度与个体接触量有很好的相关性，而与室外空气中VOC的浓度没有相关性。TEMA的研究成果被德国（500个家庭，75种VOC）和芬兰（300多个家庭，45种VOC）的调查所证实。世界卫生组织的一个小组利用这些数据得出了VOC对人类危害的实验结果，其中要求单个化学物的质量浓度不超过所属分类的50%，
也不超过VOC总量的10%；不适于致癌化合物的评价，醛类中不包括甲醛。根据这些实验结果德国学者推荐了室内空气中VOC的浓度限值：
表2 德国学者推荐的室内空气中VOC的浓度限值（?滋g/m3）
日本、德国、意大利、加拿大、美国和澳大利亚等国家首先对室内一些无机污染物进行控制，随着人们对生活质量的不断提高，室内空气质量标准中又增加了甲醛等有机污染项。
2．室内建筑、装饰材料和家庭用品管理的相关法律。1960年美国国会通过了《联邦有害物品法》，规定所有有害产品都必须带有“警告标签”。1966年对该法规的修订案，增加了在“警告标签”还不足于保护消费者安全的情况下，可以颁布禁用的家用产品。1972年通过了《消费者安全法》。1973年成立了消费品委员会，对除食品、化妆品、烟草及其产品、农药、机动车、飞机、船以外的家用产品进行管理。另外，美国EPA“美国测试和材料协会（ASTM）”对如何健康地使用建筑装饰材料和室内产品都有明确的规定。
为了加强对污染源的监控，1990年ASTM提出了测试室内污染源释放有机物的指导浓度，推荐了用小型人工气候舱测定室内材料制品中挥发性有机物的测试条件，欧盟也于同年提出了相似的指导程序。随后EPA提出了影响室内材料释放的因素和污染源释放模型，利用释放数据，可提出IAQ（室内空气质量）模型，预测室内释放的污染物浓度，并根据源的释放特性和暴露量评价提出室内材料的评价方法。
正是由于制定了大量较完备的法律规范，使得国外目前可以较好地从源头控制室内空气污染，室内单纯由于装饰材料引起的室内空气严重污染现象，在近几年，已经慢慢得到改善。但国外对室内空气污染依然很关注。这主要因为20世纪70年代以后，能源危机使人们为了节能而进一步提高建筑物的密闭性和绝热性，降低最小新风量标准，建筑物透气性变差，换气量减少，使得空气中的微生物和可吸入颗粒物浓度大大超标，在封闭的环境中，污染物很难扩散，极易发生建筑物综合症。
如何改善空调系统以解决室内空气污染成为目前国外室内空气污染研究的热点问题。只有从室外大量引入新鲜空气才能降低室内空气污染物的浓度，澳大利亚制冷空调、供暖研究所为可接受的室内空气质量提供了机械通风标准（A·S·1668-2-1991），美国也制定了可接受的室内空气通风标准（ANSI/ASHRE62-1989R），对影响室内空气质量的各个环节做出了新的更明确而严格的规定。
由于许多室内空气污染现象已经存在，因此，如何通过净化技术改善室内空气污染也是国外室内污染问题的研究热点。目前，在世界范围内室内净化技术发展较迅速的是日本，其生产的净化器大都不是采用单一技术手段而是采用复合式，常用的技术有过滤、静电、吸附、催化、等离子体、负离子、增湿等技术。针对所需去除污染物的种类，将各种技术进行优化组合。
国外室内空气研究的另一个热点室内空气二次污染，由于检测技术的不断提高，室内可检出污染物越来越多。既然室内环境存在着各种各样的污染物，这些污染物是否会发生反应产生新的污染物，这些新的污染物会不会对人类的健康带来更大的危害，危害的程度有多高，这些都是室内空气研究者需要解决的问题。
三、结语
对比国内和国外室内空气污染现状及研究进展，我国室内空气质量较差，对室内空气污染的关注和研究与国外相比还有很大的差距。随着人们对生活质量要求的提高，室内空气质量如何已成为人们关注的话题。我们应该充分借鉴国外先进的经验和技术，为人们打造一个舒适、健康的室内环境。
参考文献
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作者简介：李晓蕾（1981－），女，山东阳信人，邹平县环境保护局工程师，研究方向：环境管理。
