装修住宅室内空气甲醛污染情况研究概述

2018年2月 Popular Science & Technology February 2018

装修住宅室内空气甲醛污染情况研究概述

梁庆龙1 李 福2 廖秀芬3

（1.华诚博远工程技术集团有限公司广西分公司，广西 南宁 530001；

2.广西产品质量检验研究院，广西 南宁 530007；

3.广西出入境检验检疫局检验检疫技术中心，广西 南宁530021）

【摘 要】2004年，甲醛已被世界癌症组织列为一类致癌物质，国标要求室内空气甲醛的限量值为0.1mg/m3。文章综述了装修住宅室内空气甲醛污染的危害，并认为室内空气甲醛的主要污染来自于装修用的胶黏剂。分析了全国部分地市甲醛污染的情况，发现各地市都存在不同程度的室内空气甲醛污染，最高超标20.6倍。治理甲醛污染的主要方法有通风换气法、物理吸附法、光催化降解法和生物净化法，但主要还是应该从污染的根源入手。

【关键词】室内空气；甲醛；危害；来源；治理

【中图分类号】TU5 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2018)02-0001-03

Reviews and study the indoor air formaldehyde pollution of decoration residential

Abstract: In 2004, formaldehyde, one of the main indoor airborne pollutants, was considered as carcinogen by World Health Organization's cancer research agency. In Chinese standard, formaldehyde concentration of indoor air is less than 0.1mg/m3. This paper reviews the harm of indoor air formaldehyde pollution to human beings, and consider that the main pollution source of formaldehyde in indoor air is adhesive, which is widely used in indoor decoration. We analysis the indoor air formaldehyde pollution of some cities, and found that the many cities have been pollution by formaldehyde in varying degree, the maximum value of indoor air formaldehyde pollution can reach more than 20.6 times than that of the national standard. The main methods for the treatment of indoor formaldehyde pollution are interior ventilation, physically absorbed, photocatalytic degradation and biological purification, but truly harness it needs starting with the management and planning of the source of pollution.

Key words: Indoor air; formaldehyde; harm; source; treatment

人的一生中，会有70％～90％的时间在室内度过，室内高于0.08mg/m3时，可引起头痛、流泪、咳嗽、呼吸困难免疫空气质量的好坏与人的身体健康有着密切的联系。随着生活水平的提高，人们对住宅的要求也越来越高，不仅要求功能布局合理，还要求美观舒适，在室内装修的时候常常会因为追求美观、舒适而引入对人体健康有严重毒害作用的物质，这些物质将成为人们生命安全的“隐形杀手”。文献资料显示，全国平均每天因室内空气质量引起的死亡人数为304人，每年由于室内空气污染直接或间接导致的儿童死亡人数100多万，新装修的住宅室内空气污染尤为严重。

研究调查显示，通过室内装修材料引进的有毒有害物质主要有甲醛、苯、甲苯、可挥发性有机物等，其中甲醛为室内空气污染的主要污染物。根据国标《GB18883-2016室内空气质量标准》要求，甲醛的限量值为小于等于0.1mg/m3。

力降低、神经衰弱等症状。甲醛对人体的致敏作用主要表现为皮肤长期暴露在甲醛的环境中会导致过敏性皮炎、色斑和组织坏死等症状。甲醛被世界卫生组织公认为是致癌、致畸的物质，早在2004年，甲醛就被世界癌症研究中心列为一类致癌物质。长期处于低浓度的甲醛环境中，可引发肝中毒和呼吸功能障碍，对老弱病残孕这些免疫力功能低下的人群，毒害作用更加严重。孕妇长期暴露在甲醛超标的环境中会引发妊娠综合征，导致新生儿染色体出现异常、白血病、智力低下等，男子长期吸入甲醛可导致精子畸形。

2 装修住宅室内空气中甲醛的主要来源

甲醛在工业上的应用主要为：与尿素以一定比例混合进行化学反应生成尿醛树脂，与苯酚以一定比例混合进行化学反应，用于生成酚醛树脂。以广西为例，广西每年生产的甲醛中70％以上用于胶黏剂的合成。脲醛树脂是一种胶黏剂，具有良好的绝缘性、耐磨性并且价格便宜，是最常用的胶黏剂品种，在木材加工、人造板材制作上应用尤为广泛，以脲醛树脂为胶黏剂的板材在市场上的占有率达到80％以上。研

1 室内空气甲醛的危害

甲醛，化学式为CH2O，是一种无色溶液或者气体，与人体内糖、蛋白质和核酸发生作用而产生较大的毒性，对人体健康的危害主要表现为刺激、至敏和致病变。甲醛对人体的毒害作用主要表现为对皮肤黏膜的刺激，当空气中甲醛含量

【收稿日期】2017-12-15

【作者简介】梁庆龙，男，华诚博远工程技术集团有限公司广西分公司助理工程师，从事建筑设计与人居环境质量研究。

- 1 -

究显示，以甲醛为原料生产的胶黏剂在室温超过20℃时分解出游离态的甲醛，并释放到室内空气中。刘利亚等人在室内装修15天后开始进行甲醛含量的监测，连续监测7个月，每个月监测1次，研究结果表明，以脲醛树脂为胶黏剂的板材装修后，室内空气甲醛污染前四个月超标率为100％，最高值超国标GB 18883要求限量值的20.5倍。由此可见，家具、木地板等家具中的胶黏剂是装修住宅室内空气污染的主要来源。此外，涂料、纺织品等也是室内空气甲醛的重要来源。

建筑材料与甲醛污染情况有着密切的关系。刘利亚等人对比了以酚醛树脂和脲醛树脂为胶黏剂的人造板材装修后室内空气甲醛污染情况，发现以脲醛树脂为胶黏剂的人造板材前三个月甲醛超标率为100％，而酚醛树脂为胶黏剂的人造板材前两个月甲醛超标率12.5％，到第三个月时已降至0。陈凤娜等人研究了装修材料和家具对室内空气甲醛污染情况，结果表明湿材料的甲醛散发率明显快于木材制品等干材料的甲醛散发率，甲醛散发率快有助于甲醛在短期内消除，装修过程中家具、木地板、墙纸胶是室内空气甲醛的主要来源，防水涂料、腻子粉以及填缝剂的甲醛污染基本可以忽略不计。王春华的研究表明，实木板材装修的住宅甲醛污染比人造板小。

表1 全国部分地市室内空气甲醛污染情况表

城市 南宁市 武汉市 北京市 大同市 抚顺市 抚顺市 南充市 南阳市 淮安市

研究人员 雷宁生等人 方建龙等人 方建龙等人 乔俊等人 胡亚男等人 胡亚男等人 吴汉奇等人 韩洁等人 李思

研究时间

2004-2011年 2009年3-5月 2009年3-5月 2017年3-5月 2016年5-11月 2016年5-11月

2012 年1 月—2014 年6 月 2013年3月-2017年7月

2014-2015年

样品数量 1437个房间 78户 48户 237个房间 30户 30户 80户 334户 90个房间

装修时间 新装饰 装修1年以上 装修1年以上

不详 新装修 装修2年以上 装修1年内 装修18个月内

超标率 50.6% 88.46% 4.17% 72.58% 53.5% 13.3% / 43.3% 42.4%

其他说明

6-8月份超标率最高，最高超标20倍。

甲醛含量与室内面积大小、家具多少以及空气流通情况有密切关系

最高超标11倍

/

3个月内超标率为65.4%，6个月后25.0%。 3个月内甲醛超标率81.2%，3个月后逐渐下降。

/

3 我国各地装修住宅室内空气甲醛污

染情况

装修住宅室内空气污染问题已经引起了众多专家学者的高度关注，笔者在此综述了全国部分地市室内空气甲醛污染情况，结果如表1所示。

由表1可知，全国各地市室内空气甲醛污染情况均存在不同程度的超标，最高超标20倍，超标率最高达到88.46％，最低4.17％。众多专家学者的研究还表明，甲醛释放量随着放置时间的推移而呈现出下降趋势，但甲醛释放是一个长期的过程，装修2年后仍存在甲醛超标的现象。室内空气甲醛含量还与室内面积大小、家具的多少以及空气流通情况有密切关系，面积越小，家具越多，空气流通情况越差甲醛污染就越严重。此外，任文理等人对兰州市某一装修住宅进行了为期1年的跟踪检测，研究结果表明，1天内甲醛的释放量变化不大，温度与甲醛释放量呈现正相关，大气压强与甲醛释放量呈现负相关，装修程度越复杂，甲醛释放量越高，自然通风半年左右甲醛释放量接近标准限量值。

4 装修住宅室内空气甲醛污染常见治

理措施综述

随着甲醛污染危害认识的提高，甲醛污染治理方法也成了研究的重点，一系列甲醛治理的方法已经被报道，归纳起来主要有：通风换气法、物理吸附法、光催化降解法和生物净化法。

通风换气法是治理室内空气甲醛污染最直接、最简单的方法。通过通风换气不仅可以净化室内空气中甲醛，还可以排出苯、VOC、细菌等有毒有害物质，新装修的住宅一般通风一段时间后，甲醛污染可以得到有效的降低。陆梦华借助流体力学计算方法和计算机软件Fluent对自然通风条件下室内空气甲醛分布情况进行了模拟，详细分析了不同楼层室内空气甲醛污染的通风净化效果，为通风条件下室内空气净化提供了指导。

物理吸附法主要利用多孔材料具有很大的比表面积这一特性进行，其主要治理的原理是将室内空气中的甲醛吸附到多孔材料的孔隙中，并将其固定下来。常见的物理吸附材料有活性炭、沸石、多孔黏土、硅藻泥等。这类方法的优点是，高效、快捷、方便、安全，不会引入其他物质的污染，但是其缺陷是每一种吸附材料的比表面积都是有限的，因此吸附量也是有限的。此外，吸附进去的甲醛是否会再次释放出来

造成二次污染，也是需要考虑的问题。张立成等人研制出了一款硅藻泥壁材产品用于室内甲醛的净化，其作用原理是在硅藻泥的孔隙中掺入TiO2，TiO2在紫外光的照射下利用光催化作用将甲醛分解为CO2和H2O这些无毒无害的物质，从而实现了材料对甲醛的持续净化功能。但是，室内紫外线的量少，可以为TiO2的催化提供足够的光源有限，很多孔隙位于材料的内部光线无法到达，这就无法确保光催化作用的进行，若光催化作用不完全，可能会产生CO2和H2O之外的副产物从而造成二次污染。

光催化降解甲醛的方法主要是在紫外线照射下，光敏介质将甲醛催化降解为CO2和H2O。常用于催化降解甲醛的光敏材料主要有纳米TiO2及其掺杂材料（过渡金属、稀土材料掺杂等）、纳米ZnO/SnO2等。由于TiO2具有良好的稳定性、光敏性以及耐光腐蚀等优良特性，成为了研究最广泛的光催化降解甲醛的材料，但若需要将此类技术应用于实际室内空气的甲醛治理，仍需要克服反应速度慢、光催化效率低等问题。虽然经过掺杂金属离子或者其他手段改良后TiO2的光催化效率以及反应速度得到了很大的提高，但是这些技术操作复杂，距离实际投产仍有一定的距离，成本也会升高。而且，只有一定波段范围内的紫外光照射才能发生光催化作用，太阳光中紫外光的成分不到5％，室内可有效用于光催化作用的紫外光就更少，这也大大限制了光降解技术的应用。

- 2 -

生物净化法去除室内空气甲醛主要包括生物酶净化、微生物净化、植物吸收净化这几类。左红梅等人利用大豆蛋白水解产物得到生物酶，并将其负载到含活性炭腈氯纶纤维上，并与甲醛发生反应达到去除甲醛的目的，该方法对甲醛的去除效率可达77％。谢文娟等人研究了能高效降解甲醛的菌株A1和A2，发现A1属于假单胞菌属，A2为鞘氨醇单胞菌属，这两种菌株对甲醛的净化效率达99％以上。李军宏利用有机肥富含微生物和营养物质的性质，将有机肥用于去除空气甲醛，并取得了良好的效果。闫红梅采用模拟舱熏蒸法研究了不同植物对室内空气甲醛的净化能力以及植物对甲醛的响应机制。发现全绿吊兰、绿萝、长寿花、白鹤芋、金边吊兰、金边虎尾兰等植物对空气甲醛都有一定的净化效果，其中效果比较好的是全绿吊兰和绿萝。以上生物法在甲醛净化方面都取得了一定的效果，但是大都是处于实验室阶段，距离实际应用还有很长的路要走，而且实际应用过程中的具体表现还有待考察。此外，生物酶的制备和菌株的选育操作比较复杂，这在一定程度上也增加了实际应用的难度。利用植物净化甲醛，可以达到美化室内环境的效果，但是去除效果比较慢。

5 总结与展望

综上所述，甲醛已经被列为一级致癌物质，我国国标要求室内空气甲醛浓度不能高于0.1mg/m3。室内空气甲醛的污染主要来源于装修过程所用到的胶黏剂，当室内温度高于 20℃时胶黏剂就会分解为游离态的甲醛，释放到室内空气中。甲醛的释放是一个缓慢的过程，一般情况下住宅装修完成通风放置半年左右可达国标要求水平左右，但有些住宅装修完成两年后仍有甲醛超标的现象。很多净化空气甲醛的方法也被提出来，这些方法都取得了一定的效果，但是都存在一定的缺陷，而且也未能从本质上解决甲醛污染的问题。

由于室内甲醛污染的根源在于胶黏剂，因此控制室内空气甲醛污染应从此下手。一是寻求一种不含甲醛或者甲醛含量比较低的胶黏剂代替脲醛树脂胶黏剂用于住宅的室内装修，如酚醛树脂胶黏剂等。二是在进行室内装修时尽量使用实木家具，但是实木家具费用比较高，可以结合自己的经济情况综合搭配使用。三是推行极简主义，避免因为过度装修而引入重度甲醛污染，危及人身健康安全。四是在装修过程合理组织施工工艺和装修材料，减少甲醛的污染。

【参考文献】

[1] 李思,黄国君,高艾春.装修住宅室内空气中甲醛和TVOC

污染现状及分析[J].建材发展导向,2016,14:62-65.

[2] 乔俊,许琳,张桂枝,等.大同市室内空气质量及检测行业现

状调查分析[J].广州化工,2017,45(17):129-131.

[3] GB 18883-2016.室内空气质量标准[S].北京:国家质量监

督检验检疫总局,2016.

[4] 郑希.室内空气甲醛来源以及危害[J].民营科技,2016,4:238.

[5] 黄宁,田艳,黄良美,等.南宁市住宅区室内空气甲醛污染及

其影响因素[J].城市环境与城市生态,2015,28(6):10-13. [6] 刘春颖,赵淑芳.室内空气中甲醛污染物的产生原因及防

治[J].民营科技,2015,10:228.

[7] 刘利亚,周贻兵,李磊,等.酚醛树脂和脲醛树脂板材对室内

装修甲醛暴露水平分析[J].环境卫生学杂志,2014,4(6): 569-575.

[8] 陈凤娜,杨旭东.装修材料和家具对室内甲醛污染影响的

研究[J].暖通空调,2016,46(3):42-45.

[9] 王春华.装饰装修材料对室内空气甲醛污染的分析与控

制[J].上海建材,2017,1:22-23.

[10] 任文理,任文理,张杰,等.兰州市室内空气中甲醛释放量的

研究[J].工程质量,2017,35(7):42-46.

[11] 雷宁生,周润煜,陈涛,等.2004-2011年南宁市新装住宅室

内空气中甲醛浓度水平调查[J].现代预防医学,2015,42(8): 1389-1391.

[12] 方建龙,杨旭,李红,等.北京与武汉部分儿童家庭室内空气

中甲醛及挥发性有机物调查[J].环境与健康杂志,2014,31 (7):585-586.

[13] 胡亚男,夏慧杰,祝琳.抚顺市60 所住房室内空气甲醛和

苯系物污染状况[J].职业卫生与应急救援,2017,35(5):438- 440.

[14] 吴汉奇,刘振中,高晓凤.南充市住宅室内空气中甲醛污染的

调查及影响因素[J].职业与健康,2016,32(7):957-962.

[15] 韩洁,杨显国,徐磊,等.新装修居室室内空气甲醛污染状况

调查[J].社区医学杂志,2015,13(21):5-7.

[16] 陆梦华.室内甲醛污染物通风净化效应[M].焦作:河南理

工大学,2016.

[17] 张立成,侯书平,王宾,等.硅藻泥涂料去除室内空气甲醛的

效果研究[J].科技资讯,2017,15(11):132.

[18] 张浩,刘秀玉.Cu和Ce共掺杂TiO2的制备及光催化降解

甲醛溶液[J].工业水处理,2015(6):79-82.

[19] 段琼,胡继红,李俊儒,等.TiO2光催化降解甲醛影响因素的

研究进展[J].广州化工,2014,42(10):46-48.

[20] 陈鹏,陈勇,陈超,等.镧掺杂TiO2/活性炭纤维复合光催化

材料的制备及性能[J].材料导报,2014,28(10):42-45.

[21] 王莹,王晓冬,许亚威,等.贯通有序大孔SnO2气敏材料的

制备及气敏性能[J].化工进展,2016,35(11):3570-3575. [22] 刘斌.不同微结构SnO、SnO2纳米材料的水热法制备及其

气敏和光催化性能研究[D].西安:陕西师范大学,2013. [23] 吴利瑞,胡强,潘康康,等.SnO2纳米粒子的制备与降解甲醛

效果研究[J].建筑热能通风空调,2011,30(6):1-4.

[24] 郑希,田森林.室内空气甲醛治理措施研究进展[J].四川环

境,2015,34(4):142-145.

[25] 左红梅,张华,何春娥.生物酶／ACF复合材料降解甲醛实

验研究[J].化工新型材料,2013,41(7):113-118.

[26] 谢文娟,王洁,孙珮石,等.高效降解甲醛菌株的分离鉴定及

其特性[J].微生物学通报,2011,38(11):1626-1631.

[27] 李军宏.利用有机肥去除室内空气中甲醛[J].甘肃科技,

2015,31(7):29-31.

[28] 闫红梅.部分室内植物受甲醛污染胁迫净化能力和响应

机制的研究[D].济南:山东建筑大学,2016.

- 3 -