張宇,楊青
(江蘇華特建筑裝飾工程有限公司,江蘇 南京 210000)
裝飾材料中甲醛污染問題探討
張宇,楊青
(江蘇華特建筑裝飾工程有限公司,江蘇 南京 210000)
隨著社會主義現代化建設步伐的加快和人們對物質生活品質需求的不斷提升,我國房地產行業(yè)的發(fā)展步伐越來越快,但是也隨之出現了許多亟須解決的問題,如質量問題、污染問題、資源安排不合理、節(jié)能指標未落實等。文章主要從建筑裝飾裝修環(huán)節(jié)中存在的甲醛污染入手,通過系統(tǒng)分析裝飾裝修材料中的污染類型,探討檢測和解決的辦法,提高人們對健康居住環(huán)境的重視程度。
裝飾;甲醛;污染
根據國家統(tǒng)計局公布的2012年全國房地產銷售數據,2012年,我國商品房累計銷售面積達111 304萬m2。伴隨著整個房產行業(yè)的高速發(fā)展,也帶動了裝飾裝修等產業(yè)的發(fā)展。因為需求量大、利潤高,同時立法制度不完善,導致房屋裝飾裝修過程中出現了許多問題,如質量問題、污染問題、過度競爭、管理混亂等。同時,人們審美的進步推動著各式各樣的人工合成新型建材的發(fā)展,因此,裝飾裝修污染問題愈來愈凸顯。而在裝修污染中甲醛污染首當其沖。
所以,研究甲醛污染問題對改善建筑裝飾行業(yè)大環(huán)境,提高國民健康家居的意識,推動發(fā)展環(huán)保建材等都有重要的意義。
1.1 裝飾裝修材料污染的含義
室內裝修污染是指房屋在裝飾裝修過程中,因為選材不當、設計失誤、技術手段不合理,時間控制不恰當等因素而造成的室內空氣污染、光污染、噪音污染、水污染、粉塵污染、廢棄污染和其他污染。
而甲醛污染是指裝修用材在使用過程中釋放出游離甲醛,對環(huán)境和人體健康造成損害的一種污染情況。
1.2 目前我國裝飾裝修行業(yè)的甲醛污染情況
目前我國裝修行業(yè)中的室內裝修已經成為一個新的消費熱點,但是,就目前我國市場流通的裝飾裝修材料來看,出現的問題多數表現為:產品質量不合格,假冒偽劣產品多,某些材料所含的污染物質超標等。同時,因為行業(yè)競爭過度,且政府法制監(jiān)管及檢測制度不完備、有些小公司往往以次充好、偷工減料,致使這種情況越來越嚴重。因裝修污染問題引發(fā)的各種事件也屢見報端,更嚴重的甚至威脅到了人們生命安全。
1.3 解決甲醛污染的意義
研究和普及甲醛污染的性質、檢測方式與應對措施,能夠指導裝飾公司更合理地選擇裝飾裝修材料,改進施工工藝,提高施工人員的職業(yè)技術素質,同時也讓普通百姓重視甲醛污染,改變家居裝修理念,主動選用健康環(huán)保建材。從家庭角度來看,可以提高每個家庭幾代人的生活品質,客觀上也保證了國民體質的健康;從整個行業(yè)來講,可以改善裝飾裝修業(yè)的發(fā)展環(huán)境,促進行業(yè)的良性健康發(fā)展。
2.1 甲醛概述
甲醛(英文名Formaldehyde),甲醛化學分子式寫作HCHO,又被稱作蟻醛,是一種無色、刺激性氣味非常強烈的氣體,化學性質和生物活性較活潑。具有易溶性,它的水溶液即眾所周知的“福爾馬林”。室內裝修過程中,空氣中甲醛主要來自于人造板材,常見的有化工涂料、膠合板、刨花板等。這些材料最大的缺點就是會在使用過程中釋放游離甲醛,從而導致環(huán)境污染,影響人的身體健康。
2.2 甲醛污染的危害性
甲醛一般由呼吸道、胃腸道進入人體,通過呼吸道進入人體之后,一般沉積在鼻腔內,而體內的甲醛含量最高的是肺部,血液、大腦、肝臟、腎臟中也會有沉淀,因此,受到甲醛污染的人體一般會出現頭暈、咳嗽、惡心等癥狀。不過甲醛在人體內代謝的速度也較快,除鼻、喉、氣管等直接接觸甲醛的器官外,其他間接接觸甲醛的器官受到污染的危害相對較輕。少量甲醛在人體內,可以通過人體自身的生物調節(jié)消除污染。一部分進入體內的甲醛則會與人體內氨基酸和蛋白質中的氨基發(fā)生反應,會促使酶和某些細胞結構發(fā)生凝固,從而影響這些細胞的生物活性。除此之外,甲醛進入人體之后還會和核酸結合生成某些DNA加合物。由此可見,甲醛對人體的危害是深層的、系統(tǒng)的、后果較嚴重的。
甲醛是被世界公認的潛在致癌物質與主要的環(huán)境污染物,所以,對室內空氣中甲醛的含量進行檢測十分必要。近年來,許多專家與學者也就室內甲醛檢測做了許多研究。
對于目前甲醛的檢測,方法很多,各有優(yōu)缺點。目前主要方法有分光光度法,色譜法,電化學法,熒光法,化學發(fā)光法,此處主要選取分光光度法進行探討。分光光度法主要是利用甲醛的化學性質,與某特定的檢測物質反應生成各種顏色的化合物,通過顏色比對得到甲醛含量的數據。根據試劑的不同、處理方式的差異,目前分光光度法主要包括變色酸法、乙酰丙酮法、酚試劑法、催化動力學法四種。
3.1 變色酸法
這種方式工作的原理是甲醛在濃硫酸溶液中可以與變色酸發(fā)生化學反應,生成紫色化合物,最后通過顏色對比,檢測出甲醛濃度。通過實驗得出結論,變色酸法適用于監(jiān)測空氣中微量甲醛,但是有很多化合物會對檢測結果產生干擾,例如苯酚會產生比較強大的負干擾,硝酸鈉呈現正干擾。
不過,如果測試環(huán)境良好,受其他化合物干擾較少的話,其顯色很穩(wěn)定,速度也很快。不過一般居民室內測試環(huán)境包含了多種化合物,對于檢測結果有較大影響,所以變色酸法一般用于實驗室檢測。
3.2 乙酰丙酮法
乙酰丙酮可與甲醛反應呈現黃色,可以通過這一特性檢測出甲醛含量。乙酰丙酮檢測的方法較為傳統(tǒng),且受到其他物質或環(huán)境的干擾比較小,而且得出結果的速度更快,所以應用極為廣泛。
實驗結論顯示:乙酰丙酮檢測方法的線性檢測范圍為0.001~0.400 μg/mL,最低的檢測限度為5.2×10-4μg/mL,而這個數據已經完全滿足國家標準。
3.3 酚試劑法
甲醛與酚試劑可以反應形成藍綠色化合物,根據藍色的深淺判定甲醛含量。這種檢測方式也會存在干擾,但是操作更簡單,適用于低濃度甲醛的檢測,結果比較準確。酚試劑的檢出限度為0.2×10-4g/L,對于微量甲醛的檢測有比較好的效果。不過醛內物質和二氧化硫也會和酚試劑發(fā)生反應,出現變色現象,對于檢測結果存在一定的干擾性。實驗人員將0.005%的酚試劑作為檢測液,在濃度為10 g/L的氯化鈉和10 g/L鹽酸苯中,監(jiān)測空氣中甲醛的含量。實驗數據表明,這種改進之后的方法的檢測限度有了很大提升,最低檢出質量0.2×10-4g/L,精密度也達到了1.26%~3.11%。
正是因為該方法的簡單可靠,所以目前家居環(huán)境甲醛的快速檢測常用以酚試劑法原理制成的甲醛自測盒來實現。
3.4 催化動力學法
此種檢測方法與上述幾種檢測方法有所不同,催化動力學法是將甲醛作為一種催化劑,然后根據化學反應的激烈程度判斷出甲醛的含量與濃度。經實驗發(fā)現,把磷酸作為介質,甲醛可以使食用色素胭脂紅的褪色反應更劇烈,根據濃度不同,反應激烈程度有所不同,磷酸介質法的檢測限度為4×10-8g·L-1,線性范圍在0~2.0 μg·mL-1。實驗人員對這種將磷酸作為介質的檢測方法做了適當改進,發(fā)現甲醛在磷酸中可以對溴酸鉀化合物實現催化反應使其褪色,根據這一特性,改進之后的檢測限度0.1×10-3g/mL,而且回收利用率也達到了97.0%。
甲醛污染問題的解決和控制主要分布在三個階段。首先是從原材料入手,減少裝修材料在制造過程中使用過多含甲醛的膠合劑等化工材料;其次是裝修過程中加強控制和防范措施,避免含超標甲醛飾材的使用,減少甲醛等污染物的釋放;再者就是用戶在家居理念上要更新,材料使用中減少和防范甲醛污染。
4.1 改善板材的加工工藝
顯而易見,控制甲醛釋放量的最直接的方法是減少含有游離甲醛裝修材料的使用。大多數木質復合板材都是以木質原料為基礎材料,通過粘結劑進行二次加工。而目前我國板材制作工藝一般過程為:首先進行木材加工(主要為板材類型加工,如單板、刨花板等),然后再通過粘結劑重新制作成與原材料的使用性能和外觀都不同的裝修產品。而這些粘結劑絕大多數是游離甲醛的主要來源,所以,如何在保證使用性能的情況下合理減少粘結劑的使用,或者優(yōu)化粘結劑的成分結構具有重要的研究意義。
科學家Lehmann通過實驗得出結論:刨花板、復合板在同等施膠水平的環(huán)境下,膠滴越小越密實,材料的結合強度越高。目前我國裝修材料使用的粘結劑多數以脲醛樹脂為主,而這種粘接劑加工的板材會在使用過程中釋放大量游離甲醛。所以,為了減少脲醛樹脂用量(或提高脲醛樹脂的利用率),減少游離甲醛的釋放,則需要對粘結劑接點在板材表面的分布進行合理地改進。因此,應該盡可能在工藝上進行優(yōu)化,使施膠更加科學,同時減少樹脂的用量,從而達到控制甲醛排放量的問題。
科學家對脈醛樹脂的穩(wěn)定性研究表明,提高溫度和增加熱壓時間都可以減少甲醛釋放量,不過這些措施會提高生產造價。此外,通過用不同溫度對樹脂加熱的實驗得出結論:樹脂在固化過程中甲醛的釋放量與樹脂合成時所產生的羥甲基數量的平方成線性關系。簡單地說,樹脂在完全固化之后再加熱,釋放出的游離甲醛會大大減少。實驗數據顯示,在160℃時,樹脂完全固化,之后再加熱至120℃、150℃、180℃都沒有再產生游離甲醛。
還有一些后期處理的方式能夠減少板材中游離甲醛的釋放量:即將同一批板材分別存放于較高溫度和較低溫度的環(huán)境中。經實驗發(fā)現,存放在較低溫度中的板材甲醛釋放量明顯少于較高溫度環(huán)境。
當然,隨著研究的深入和技術進步,建材行業(yè)里也涌現出許多新興環(huán)保產品,并得到了消費者的青睞。以環(huán)保著稱的“禾香板”就是其中一種,因其技術先進,生態(tài)健康,現為國家保護級專利技術。所謂“禾香板”是采用農作物秸稈噴釋無毒無甲醛的異氰酸酯膠(即MDI膠),經粉碎、熱壓、成型等工藝加工而成,完全超出甲醛釋放量的最高標準(歐洲E0標準和日本F★★★★標準),實現零甲醛,實屬真正意義上的綠色建材。另外,該材料不僅是無毒無甲醛的高環(huán)板材,更是防潮、阻燃、承重、耐老化的多功能實用板材,可替代傳統(tǒng)的人造板材廣泛用于裝修、家具、地板等各個領域。由此可見,使用新型裝飾裝修材料是一個極具潛力的解決途徑,應該得到大力推廣。
4.2 空氣凈化技術應用
目前空氣凈化技術主要有空氣負離子凈化技術、光催化氧化和熱催化氧化等,但都有各自的局限性,使用范圍不是很廣。
空氣負離子是指帶有單個氣體分子(負電荷)和氫離子的總稱,例如O2-、H-、H3O2-。高壓靜電場、高頻電場、紫外線等都可以電離產生負離子。而這些負離子具有很強的氧化性,可以與甲醛發(fā)生化合反應,從而達到凈化空氣的效果,市面上許多負離子空氣凈化器就是通過這個原理達到凈化效果的。不過負離子存在時間較短,如果想要達到凈化效果,需要持續(xù)產生負離子,但是,負離子的產生通常伴有臭氧、氮氧化合物,這些物質對大氣和臭氧層又有一定程度的危害,這種方法的使用范圍也不是很大。
光催化氧化法指將TiO2作為光催化劑,通過紫外線的照射,將甲醛轉換為甲酸,最后分解為二氧化碳和水。目前光催化的缺點是必須要以紫外線作為光源,但是日光中的紫外線利用率有限,所以用人造光源來代替,這樣也增加了使用成本。
熱催化氧化法是指將空氣中所含氧作為氧化劑,在催化劑的催化作用下,將甲醛轉化為無害物質??茖W家以多種貴金屬催化劑進行了研究,結果表明,Pt和TiO2對甲醛的氧化性能很好,在室溫環(huán)境下可以完全氧化體積分數為0.01%的甲醛;Rh和TiO2對甲醛轉化率約為20%。由實驗結果可以發(fā)現,不同貴金屬催化劑的效果有很大差異。這種方法適用裝修完畢之后的室內空間,但是造價比較高,應根據實際情況和經濟條件選用。
4.3 其他處理和控制措施
4.3.1 板材封邊處理
板材和粘接劑在使用過程中會釋放游離甲醛,而對使用脲醛樹脂作為膠合劑的板材可以進行封邊處理,可以有效減少甲醛釋放含量。板材封邊有兩個好處:首先,可以有效阻止游離甲醛外泄;其次,水蒸氣和較高的溫度會讓樹脂逐漸分解產生更多的游離甲醛,而良好的封邊可以阻止水蒸氣進入,避免與樹脂的接觸,也減少了甲醛的釋放。在27℃和50%濕度的環(huán)境下對刨花板表面和邊部甲醛釋放量做了比較試驗,結果表明:邊部釋放甲醛濃度是表面的5至10倍。對于不同的材料封邊效果也是有區(qū)別的,可以根據實際情況的需要選取不同的封邊材料。
4.3.2 降低環(huán)境濕度與溫度
如果空氣的相對濕度百分比過高,會給游離甲醛的釋放制造一個良好的環(huán)境;而溫度過高,則會加速游離甲醛的釋放,導致空氣中甲醛含量增加。在恒溫環(huán)境下改變濕度對刨花板甲醛釋放量做了實驗,結果表明:22℃恒溫環(huán)境下,將相對濕度從70%逐漸降低至30%,甲醛的釋放量降低了50%左右。從實驗人員建立的濕度與甲醛釋放之間線性關系的模型可以知道一個數據:相對濕度每增加10%,甲醛的釋放量將會增加17%。一般可以選用家庭空氣除濕機,或者將用水區(qū)集中分布在通風區(qū)。不過空氣的濕度不能隨時保證,而且對于污染較為嚴重的室內還是沒有太大的作用。
4.3.3 物理吸附與通風
對于住戶來說,可以采用一些吸附能力較好的材料對甲醛進行吸附,如活性炭、粉煤灰、硅藻等,這些物質吸附能力極強,一般若干天之后可消除甲醛的刺激性氣味。但是需要注意的是,這些物質對于甲醛只是起到了吸附作用,并沒有分解,如果吸附到了飽和狀態(tài),便會重新釋放,所以放置于室內的活性炭需要按時更換。除此之外,存在一個很大的誤區(qū),多數人認為刺激性氣味消失就等于甲醛已經完全凈化。其實不然,甲醛超標2~3倍時或者甲醛的氣味被室內其他氣味所覆蓋,此時人的嗅覺一般是不會察覺到的,但是這卻會對于免疫系統(tǒng)較弱的群體造成一定的傷害。所以,在平時室內生活中,還需要加強對甲醛污染的科學認識,提高防范意識。
當然,開窗通風是解決甲醛污染最簡便、最經濟、最有效的方法。新裝修的房子一定要通風一段時間才能入住;在平時起居生活中,也要多開窗透氣,室外的空氣會降低室內甲醛的含量。
4.3.4 植物對于甲醛的凈化能力
我們選取了15種植物,通過實驗研究了它們對甲醛的耐受性和吸收能力。實驗結果表明:不同的植物對于甲醛的耐受性有較大差異。通過熏氣法得到的實驗數據表明,吸收凈化能力前三的植物分別為:虎皮蘭、綠蘿和吊蘭。同時我們發(fā)現,經過甲醛處理的植物,葉綠素含量會降低,葉片細胞透性也有變化;其次是葉片中丙二醛的含量也發(fā)生了變化。這些情況和數據反映了植物受損程度,也說明了植物對于甲醛的吸收能力是有限的。
對于普通住戶來說,采用物理吸附的方法和植物凈化的方法是可行的,不過不能完全依賴,因為這兩種方法都存在缺陷。有條件的住戶可以選擇一些空氣凈化器對室內空氣進行凈化。由于目前很多檢測方法、解決方式也都還存在很多局限,而且室內空氣污染除了甲醛之外,還有苯、氡、氨等污染源。因此,對于室內裝修污染問題的解決還是應該本著系統(tǒng)、立體、全民參與的原則,從源頭抓起,加強過程控制,形成良好的生活習慣和安全意識,這樣才能使室內空氣污染問題得到徹底有效地解決。
關于甲醛的污染及解決辦法,國內外許多學者和專家都有過相關的研究。除此之外,對于TVOC、氨、氡等主要污染物,許多國內專家也都針對性地進行過分析和研究。這些研究都有著重要的借鑒和指導意義,但是其中很多都是對污染物質本身進行專業(yè)、深入的分析,包含了大量的理論數據,而對于解決辦法的研究卻不是很注重。所以,現在我國裝修行業(yè)缺少的正是一個詳細和較為完整的解決辦法指導體系。本人通過查閱大量的文獻資料,將目前針對室內甲醛污染的相關信息盡可能匯總,并分類整理,通過分類研究的方法,整理出一套詳細、易懂的室內裝修污染解決方法參考體系,供大家交流學習。希望以此微薄之力推動改善裝飾裝修的行業(yè)環(huán)境,提高從業(yè)人士素質以及人民家居健康水平。專業(yè)技術人員應該繼續(xù)保持對綠色建筑的追求和探索,多研究、多交流,不斷完善并努力使整個建筑環(huán)境安全體系更具時代性、發(fā)展性、實用性。
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1-6月國有企業(yè)利潤同比增幅較大
國家財政部發(fā)布數據顯示,2014年1-6月,納入本月報統(tǒng)計范圍的全國國有及國有控股企業(yè)(以下簡稱國有企業(yè))主要經濟效益指標同比增長,但近三分之一的中央管理企業(yè)和近一半省份的地方國有企業(yè)利潤總額負增長或虧損。主要經濟效益指標情況:
(一)營業(yè)總收入。1-6月,國有企業(yè)累計實現營業(yè)總收入233065.3億元,同比增長5.9%。(1)中央企業(yè)142463.1億元,同比增長4.9%。(2)地方國有企業(yè)90602.1億元,同比增長7.4%。
(二)營業(yè)總成本。1-6月,國有企業(yè)累計發(fā)生營業(yè)總成本224723.8億元,同比增長6%,其中銷售費用、管理費用和財務費用分別同比增長9%、2.5%和20.6%。(1)中央企業(yè)135427.7億元,同比增長4.9%,其中銷售費用、管理費用和財務費用分別同比增長9.6%、2.8%和24.3%。(2)地方國有企業(yè)89296.1億元,同比增長7.7%,其中銷售費用、管理費用和財務費用分別同比增長7.7%、2%和16.5%。
(三)實現利潤。1-6月,國有企業(yè)累計實現利潤總額12211.1億元,同比增長8.9%。(1)中央企業(yè)8942.1億元,同比增長9.9%。(2)地方國有企業(yè)3269億元,同比增長6.2%。
(四)應交稅金。1-6月,國有企業(yè)應交稅金18934.9億元,同比增長6.3%。(1)中央企業(yè)14713.1億元,同比增長7.1%。(2)地方國有企業(yè)4221.8億元,同比增長3.8%。
(五)資產、負債和所有者權益。6月末,國有企業(yè)資產總額970126.1億元,同比增長11.9%;負債總額632502.7億元,同比增長12.4%;所有者權益合計337623.5億元,同比增長11.1%。(1)中央企業(yè)資產總額511468.5億元,同比增長10.4%;負債總額335598.5億元,同比增長10.3%;所有者權益為175870億元,同比增長10.5%。(2)地方國有企業(yè)資產總額458657.6億元,同比增長13.7%;負債總額296904.2億元,同比增長14.8%;所有者權益為161753.4億元,同比增長11.7%。(來源:中國建材信息總網)
With the needs of the socialist modernization drive and the government policy support,China's real estate industry is fast.But,There also appear such problems as quality,pollution,irrational resource scheduling,and excessive competition.This paper studies the construction and decoration of formaldehyde present in contaminated areas.Through systematic analysis of contamination types of decoration materials,it explores the test and solutions to help people know more about healthy residential environment.
decoration;formaldehyde;pollution
張宇(1985-),男,本科,工程師,土木工程專業(yè)。
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2014-7-17)