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室内空气污染的特点及其危害

时间:2022-05-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:据近年来的一些调查研究资料显示,室内空气污染程度远远高于室外。另外,厨房内烹调油烟也是室内空气污染的来源之一。3.吸烟对室内空气的污染 吸烟的危害已为世界各国所共识。吸烟引起的室内空气污染已成为我国的一个严重公害问题。吸烟已成为加重室内空气污染不可忽视的重要因素。4.建筑材料和装饰物品对室内空气的污染 建筑材料和装饰物品中含有大量有机污染物及放射性污染物,对人体危害极大。

七、室内空气污染的特点及其危害

住宅是人们生活居住的室内环境,人的一生有2/3以上的时间是在室内度过的,尤其是婴幼儿、儿童、青少年和老、弱、病、残者在住宅中生活的时间更多。随着现代科学技术的飞速发展,尤其是信息科技和电脑网络的发展,住宅的功能也正在延伸,因此,住宅卫生的意义也发生了巨大的变化,不再像过去仅局限于对人们的生活居住方面的影响,而对学习、工作和娱乐等方面都会产生重要影响。近三十年来,室内空气质量一直是国内外学者极为关注的环境卫生问题之一。据近年来的一些调查研究资料显示,室内空气污染程度远远高于室外。由于许多人工合成的化学产品进入家庭,居室内污染源日益广泛,至今已发现室内污染物中仅挥发性有机物就有数百种,所以对人体健康的危害是不言而喻的。

(一)室内空气污染物的来源

1.生活燃料的使用 人们在烹饪及采暖过程中产生的燃烧产物是室内空气污染的重要来源之一。使用的燃料品种有煤、煤气、石油液化气、天然气、木材、农作物秸秆、畜粪等。这些燃料燃烧时,不同程度地产生有害物质,如SO2、NO、CO、CO2、烃类[包括苯并(a)芘等致癌性多环芳烃等]以及悬浮颗粒物等,如宣威肺癌。另外,厨房内烹调油烟也是室内空气污染的来源之一。我国习惯采用高温油烹调,因而这一问题更加突出。上海市对市区672例女性肺癌进行病例对照研究,结果提示,食用油可能与上海市区肺癌危险性高有关。

2.人类活动 呼吸过程使空气中氧气下降,二氧化碳分压上升;人体皮肤、器官、衣服、被褥以及污秽物品等散发出不良气味;人们谈话、咳嗽、喷嚏时随飞沫排出呼吸道黏膜表面的病原微生物如流感病毒、结核杆菌、链球菌等;人的走路及其他动作也可使地面、墙壁上的灰尘、微生物等播散到空气中;此外,吸烟是室内空气污染的一项重要来源。

3.建筑材料与装饰物品 建筑装修材料与装饰物品的使用,使室内空气污染物发生了很大的变化,其中特别值得注意的是甲醛和氡。甲醛主要用来生产脲醛树脂和酚醛树脂等黏合剂及生产泡沫塑料与壁纸,这些材料广泛用于房屋的隔音、防热、御寒与装饰,其中往往存在少量未完全化合的甲醛,可逐渐释放出来污染居室空气,并达到相当高的浓度。除上述醛类外,室内空气中还存在多种挥发性有机化合物,常见的有苯、甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、萘等。它们主要来自各种溶剂、黏合剂等。氡主要来自砖、混凝土、石块、土壤及粉煤灰预制构件。以含有镭、钍等氡母元素的石材为建筑材料时,室内氡浓度会相当高。

4.来自室外的污染 室外各种大气污染源排放的污染物,对室内空气也有很大影响,特别在开窗时,颗粒物、SO2、NOx以及其他有毒污染物均可到达室内。有时,室内浓度可高于室外。

(二)室内空气污染的特点

室内空气污染来源多、成分复杂,主要有下面几点。

1.主要来自室外污染物的特点 这类污染物在室内一般都比室外空气中浓度有较大幅度的衰减。例如室外大气中最常见的SO2极易为各种建筑物表面的石灰、墙纸等材料所吸收;悬浮颗粒物进入室内过程中,通过门或纱窗时被阻挡了一部分,进入室内后又被墙壁吸附去一部分,因此它们在室内的浓度都低于室外。

2.室内外存在同类污染物对室内空气的污染 该污染物的浓度往往室内高于室外。我国现阶段用煤炉的家庭仍较普遍,室内空气中的SO2、NO2、颗粒物质、苯并(a)芘、CO等浓度均高于室外,尤其做饭和取暖都用煤炉的家庭,室内一氧化碳的浓度可达10~20mg/m3,通风不良时,甚至高达50~100mg/m3

3.吸烟对室内空气的污染 吸烟的危害已为世界各国所共识。目前每年有350万人被与吸烟有关的疾病夺去生命。WHO指出,到2020年,吸烟将成为人类头号杀手,21世纪全球由于吸烟引起的死亡人数将达到每年千万人以上。吸烟引起的室内空气污染已成为我国的一个严重公害问题。据估计,我国是吸烟人数最多的国家,占我国总人口的1/4,即3.2亿左右的人在吸烟,每年消耗掉香烟的数目是全世界每年香烟消耗量的1/3。香烟在燃烧过程中,局部温度可达900~1 000℃,形成大量有害化学物质,烟雾中90%为气体,主要有氮、二氧化碳、一氧化碳、氧化氰、挥发性亚硝胺、烃类、氨、挥发性硫化物、腈类、酚类等;另外,8%为颗粒物,主要有烟焦油和烟碱(尼古丁);还有镉、放射性氡、铅和钋等有害物质。吸烟已成为加重室内空气污染不可忽视的重要因素。

4.建筑材料和装饰物品对室内空气的污染 建筑材料和装饰物品中含有大量有机污染物及放射性污染物,对人体危害极大。很多用于室内建筑和装饰的原材料在加工过程中,还要加入各种助剂后方能制成各种产品,其中很多助剂具有一定的挥发性,如甲醛、苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、二异氰酸、甲苯酯、萘等,在室内会释放出来污染空气。当前,甲醛等挥发性有机物和氡及其子体引起室内空气污染问题已成为国内外学者普遍关注的热点

5.空调引起的室内空气污染 人们在装有空调的房间内工作、生活,出现头晕、头痛、乏力、胸闷、恶心,甚至出现呼吸困难和嗜睡等症状,称为空调综合征(air condition syndrome)。监测结果表明CO、CO2可吸入颗粒物等有害物质在室内超标情况非常普遍。此外室内空气不新鲜,没有足够的负离子也是产生空调综合征的原因之一。

空调在设计、安装、运行各环节中,可能发生如下卫生问题:室内新鲜空气量不足,室外环境中污染物可经采风口进入室内,室内的致病因素不易排除,过滤器失效导致室内空气严重污染,气流不合理而形成局部死角,以及冷却水中的军团菌通过空气传播等。

(三)室内空气主要污染物的危害

1.甲醛(formaldehyde)及挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs) 甲醛是一种挥发性有机化合物,无色、易溶的刺激性气体,甲醛可经呼吸道吸收,其水溶液可经消化道吸收。用作室内装饰的胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材中含有甲醛。因为甲醛具有较强的黏合性,还具有加强板材的硬度及防虫、防腐的功能,所以用来合成多种黏合剂如:脲醛树脂和酚醛树脂。含有甲醛成分并有可能向外界散发的其他各种装饰建筑材料,比如用脲醛泡沫树脂作为隔热材料的预制板、贴墙布、贴墙纸、化纤地毯、泡沫塑料以及油漆和涂料等。目前生产人造板使用的胶黏剂是以甲醛为主要成分的脲醛树脂,板材中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放,是形成室内空气中甲醛的主体。装修材料及新的组合家具是造成甲醛污染的主要来源。另外,甲醛还可来自化妆品、清洁剂、杀虫剂、消毒剂、防腐剂、印刷油墨、纸张、纺织纤维等。挥发性有机化合物是一类重要的室内空气污染物,目前已鉴定出500多种,它们各自的浓度并不高,但若干种VOCs共存一室时,其联合作用的危害是不容忽视的,由于它们单独的浓度低,但种类多,故总称为VOCs,不予逐个分别表示,以TVOC表示其总量。VOCs中除上述醛类外,常见的有苯、甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、萘、二异氨酸酯类等,它们主要来自各种溶剂、黏合剂等化工产品。苯类等环烃化合物还可来自燃料和烟叶的燃烧产物,例如我国肺癌高发区宣威县燃烟煤的农村室内空气中发现VOCs有25种,以苯系污染为主。室内装修铺地板革后的1周内室内空气中苯浓度可达0.059mg/m3或更高;甲苯达0.22mg/m3或更高。

空气中的甲醛主要刺激眼结膜和呼吸道黏膜,主要表现在嗅觉异常、眼红、流泪、咽喉干燥发痒、喷嚏、咳嗽、气喘、声音嘶哑、胸闷、皮肤干燥和皮炎等。变态反应主要表现为过敏性皮炎、过敏性哮喘,高浓度可致急性过敏性紫癜。当室内空气中甲醛含量达到0.06~0.07mg/m3时,儿童就会发生轻微气喘;达到0.1mg/m3时,就有异味和不适感;达到0.5mg/m3时,可刺激眼睛,引起流泪;达到0.6mg/m3时,可引起咽喉不适或疼痛;浓度更高时,可引起恶心呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺水肿;达到30mg/m3时,会立即致人死亡。长期接触低剂量甲醛(0.017~0.068mg/m3)危害更大,可引起慢性呼吸道疾病,引起鼻咽癌、结肠癌、脑癌、月经紊乱、细胞核基因突变,DNA单链内交连、DNA与蛋白质交连及抑制DNA损伤的修复,引起妊娠综合征,引起新生儿染色体异常、白血病,引起青少年记忆力和智力下降。在所有接触者中,儿童、孕妇及老人对甲醛最敏感,危害也就更大。长期接触较高浓度的甲醛会出现急性精神抑郁症。甲醛暴露引起职业人群鼻咽癌也已有确凿证据,2004年国际癌症研究机构将甲醛列为人类确定致癌物。

2.一氧化碳(CO) 室内环境中的CO主要来源于人群吸烟、取暖设备及厨房。一支香烟通常可产生大约13mg的一氧化碳。取暖设备和厨房产生的一氧化碳主要是燃料的不完全燃烧引起的。CO与动脉粥样硬化、心绞痛等疾病密切相关。

3.氡及其子体 氡(radom)是天然产生的放射性气体,无色、无味,不易察觉。现代居室的多种建材和装饰材料都会产生氡,导致室内氡浓度逐步上升。在高浓度氡的暴露下,机体出现血细胞的变化。氡对人体脂肪有很高的亲和力,特别是氡与神经系统结合后,危害更大。氡及其子体对人体健康的危害主要为肺癌,潜伏期为15~40年。从20世纪60年代末,首次发现室内氡的危害至今,科学研究发现,氡对人体的辐射伤害占人体一生中所受到的全部辐射伤害的55%以上,世界上有1/5的肺癌患者与氡有关。据美国国家安全委员会估计,美国每年因为氡而死亡的人数高达30 000人。据不完全统计,我国每年因氡致肺癌为50 000例以上。

4.病原微生物 室内常见的生物性污染物种类甚多,人们熟悉的许多微生物大都能通过空气或饮用水在室内传播,一些常见的病毒、细菌、真菌等引起疾病,如流行性感冒、麻疹、结核、白喉、百日咳等。

军团菌病(legionellosis)是近30年来新发现的传染病之一,主要由嗜肺军团菌(legionel-la pneumophila,LP)引起。此病的传播流行与使用中央空调、淋浴设施等有密切关系。

军团菌病主要表现以肺部感染为主的全身多脏器损害,也可表现为无肺炎的急性自限性流感样疾病,具有分布广、易造成流行和不易诊断的特点,病死率为7%~24%。该病潜伏期2~10天,发病初期表现为发冷、不适、肌肉痛、头晕、头痛,伴有烦躁。1~2天后症状加重,90%以上的病例体温迅速升高至39~41℃,为弛张热型。表现为高热、寒战、呼吸困难、胸痛、咳嗽并有少量黏液,有的痰中带血。重症患者可发生急性呼吸窘迫综合征、肾衰竭及肝功能变化,表现为腹痛、呕吐、腹泻及尿中有蛋白及红细胞等,死亡率可达15%~20%。

此外,尘螨普遍存在于人类居住和工作的环境中,尤其是在室内潮湿、通风不良的情况下,床垫、被褥、枕头、地毯、挂毯、窗帘、沙发罩等纺织物内极易孳生。尘螨具有强烈的变态反应原性。变应原不仅存在于尘螨本身,也存在于尘螨的分泌物、排泄物中,可引起吸入性哮喘、过敏性鼻炎、过敏性湿疹等。

(四)室内空气污染的评价

室内空气污染经常是多种空气污染物的综合污染,因此评价室内空气质量的指标也很多。

1.二氧化碳 室内CO2主要来自人的呼吸和燃料的燃烧。一般住宅的室内空气与室外空气不断进行交换,室内空气中CO2浓度不会超过0.3%。CO2浓度达到0.3%对人体仍然是无害的,人的肺泡内CO2浓度经常是4%左右。若室内空气中不含其他有害成分时,CO2浓度升高到5%以上时,人们才开始有发闷、不舒适的感觉。但是人们在呼出CO2的同时,也呼出二甲基胺、硫化氢、丁烯等数十种有毒物质。人体其他部位也不断排出污染物质,如汗液的分解产物和其他挥发性不良气味等。所有这些有害物质随室内CO2浓度的增加而相应增加,当CO2浓度达0.07%时,空气的其他性状也出现变化,敏感的人会感到不良气味并产生不适的感觉。当CO2浓度达0.1%时,空气的其他性状开始恶化,出现显著的不良气味,人们普遍地感觉不舒适。因此,室内CO2的浓度可以反映出室内有害气体的综合水平,也可以反映出室内通风换气的实际效果,在一定程度上可作为居室内空气污染的一个指标。我国《室内空气质量标准》(GB/T 18883—2002)规定要求,室内空气中CO2浓度日平均限值为0.1%。

2.微生物和颗粒物 室内空气中微生物(细菌、病毒等)的主要来源是人们在室内的生活活动。在室内空气湿度大、通风不良、阳光不足的情况下,致病微生物可在空气中生存较长时间并保持其致病性。因此,应对室内微生物和悬浮颗粒物的污染程度作出数量上的限制。由于室内空气中可生存的致病微生物种类繁多,且以病原体作为直接评价的指标在技术上尚有一定困难,目前仍以细菌总数作为最常用的居室空气细菌学的评价指标。我国《室内空气质量标准》(GB/T 18883—2002)规定,室内空气中细菌总数的限值为2 500cfu/m3

室内可吸入颗粒物浓度与房间结构、卫生条件、通风方式、居住人口和居住者活动情况等有关。我国《室内空气质量标准》(GB/T 18883—2002)规定,可吸入颗粒物(PM10)的浓度日平均限值为0.15mg/m3

3.一氧化碳 人血液中碳氧血红蛋白在2.5%以下时,人处于正常生理状态,空气中CO浓度在10mg/m3以下时,血液中碳氧血红蛋白可维持在此水平。当超过10mg/m3时会对心肺患者的活动有不良影响。我国《室内空气质量标准》(GB/T 18883—2002)规定要求,室内空气CO浓度的1小时均值不得超过10mg/m3

4.空气离子 居室内由于人们的活动与呼吸,悬浮颗粒物和燃烧产物等的存在,使居室内的轻离子数目减少、重离子数目增多。空气中轻、重离子数目的变化,与空气的其他污染指标的变化有密切关系,室内空气污染越严重,轻离子数目越少、重离子数目越多。因此重离子与轻离子的比值在很大程度上可以代表居室内主要污染物对居室空气污染的综合状况。当重离子与轻离子比值小于50时,空气清洁。

5.二氧化硫 由于用煤炉或煤气灶取暖或烹饪,居室内二氧化硫浓度常高于室外浓度。我国《室内空气质量标准》(GB/T 18883—2002)规定,室内二氧化硫浓度1小时均值不得超过0.50mg/m3

6.其他评价指标 室内NO2浓度1小时均值≤0.24mg/m3;室内甲醛浓度1小时均值≤0.10mg/m3;室内苯并(a)芘浓度日平均值≤1.0ng/m3;室内总挥发性有机物(TVOC)浓度8小时均值≤0.60mg/m3;氡(222 Rn)浓度年平均值(行动水平)≤400Bq/m3

(五)保持居室空气质量的卫生措施

居室空气污染的来源很多,保证居室空气卫生质量应采取多方面的措施。

1.住宅的地段选择 住宅应选择在大气清洁的地区,周围环境无各种污染源,并有绿化地带与闹市、工业区和交通要道隔开。

2.建筑材料和装饰材料选择 住宅建筑材料和室内装饰材料不应释放影响室内空气质量的污染物,为了减少室内积尘和尘螨,在室内尽可能避免使用毛制的地毯或挂毯等装饰品。另外,严格按照《住宅装饰装修工程施工规范》(GB 50327—2001)进行施工,以减少室内空气污染。

3.合理的住宅平面配置 住宅的平面配置要防止厨房产生的煤烟和烹调油烟吹入居室;防止厕所的不良气味进入起居室;避免各室间互相干扰等。

4.合理的住宅卫生规模 住宅内各室的容积、室高、面积应足够;朝向要合乎卫生要求,有利于日照、采光和通风换气。

5.采用改善空气质量的措施 有条件的地区,厨房应使用煤气或电热烹饪设施;厨房应安装排气扇或排油烟机,厨房必须注意通风排气。

6.改变不良个人卫生习惯 改变烹调习惯,烹调时降低油温以减少油烟逸散,减少油炸、油煎方式制作食品。提倡不吸烟,禁止室内吸烟。坚持合理的清扫制度,养成清洁卫生的习惯。

7.定期清洗和保养各种设施 使用空调设施的,空调过滤装置应定期清洁或更换,空调制冷系统的冷却塔应定期检查、清洁和消毒。室内新气量的要求为每小时30m3/人。

8.加强卫生宣传教育和健全卫生法制。

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