室内主要污染物质及其来源

第一章     室内主要污染物质及其来源

一、甲醛

1．甲醛的理化特征

甲醛（HCHO）又称蚁醛，是无色有强烈刺激性气味的气体，对空气的比重为1.06，略重于空气，易溶于水、醇和醚，其30%-40%的水溶液为福尔马林。甲醛易聚合成多聚甲醛，其受热易发生解聚作用，并在室温下可缓解释放甲醛。甲醛的嗅阈值为0.06-1.2mg/m³，眼刺激阈值为0.01-1.9 mg/m³。

2．甲醛对人体健康的危害

(1）甲醛对人体的眼睛、鼻子、呼吸道有刺激性。

空气中含有0.6 mg/m³时就会对眼睛产生刺激反应。人在含甲醛10ppm的空气环境里停留几分钟就会流泪不止。低浓度甲醛对人体影响主要表现在皮肤过敏、咳嗽、多痰、失眠、恶心、头痛等。刚住进用刨花板做地板的居室的人，有厌恶气味、头痛、头晕和咳嗽的反应。这样的居室内甲醛浓度有时高于0.5mg/m³，甲醛对中枢神经系统的影响是明显的。对使用尿甲醛树脂较多的家庭和不使用合成纤维板材的家庭成员进行流行病学调查表明，生活在甲醛浓度为0.01-3.1 mg/m³的人群，有头痛、头晕、失眠症状的人明显多于测不出甲醛的家庭。甲醛对人体皮肤有很强的刺激作用，空气中浓度为0.5-10 mg/m³时，会引起肿胀，发红。底浓度甲醛能抑制汗腺分泌，使皮肤干燥。

(2）当甲醛浓度在0.12-1.2 mg/m³时即（0.1-1ppm）能致使肝功能、肺功能异常、免疫功能异常，当浓度为0.06-0.07 mg/m³（0.05-0.06ppm）时，儿童发生气喘病。

(3)甲醛与空气中离子形成氯化物反应生成致癌物---二氯甲基醚，已引起人们警觉。

(4)甲醛的刺激、致敏、致突变作用。

根据大量文献记载，甲醛对人体健康的影响主要表现在 嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能、免疫功能异常方面，而个体差异很大。大多数报道其作用浓度均在0.12 mg/m³（0.1ppm）以上。个别报道其作用浓度在0.06-0.07 mg/m³（0.05-0.06ppm）时，儿童发生气喘。甲醛对健康危害主要有以下几个方面。

刺激作用：甲醛的主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激作用，甲醛是原浆毒物质，能与蛋白质结合、高浓度吸入时出现呼吸道严重的刺激和水肿、眼刺激、头痛。

致敏作用：皮肤直接接触就甲醛可引起过敏性皮炎、色斑、坏死，吸入高浓度甲醛时可诱发支气管哮喘。

致突变作用：高浓度甲醛还是一种基因毒性物质。实验动物在实验室高浓度吸入的情况下，可引起鼻咽肿瘤，目前一般认为，非工业性室内环境甲醛浓度水平还不至于导致人体的肿瘤和癌症。

二、苯

1、苯及其同系物甲苯、二甲苯的理化特征

苯被国际癌症研究机构确认为有毒的致癌物质，苯、甲苯、二甲苯是室内主要污染物之一。笨及其同系物甲苯和二甲苯都为无色、有芳香气味、是挥发性、易燃，燃点低的液体。它的主要理化性质见表1-2-1。这些化合物微溶于水，易溶于乙醚、乙醇、氯仿和二硫化碳等有机溶剂。二甲苯有邻、间、对位三个异构体。一般间位占45%-70%，对位占15%-25%，邻位占10%-15%，三种异构体的理化特性极相似。

化合物

分子式

分子量

密度/（g/ml）

熔点/℃

沸点/℃

蒸气相对密度（对空气）

笨

甲苯

二甲苯

C₆H₆

C₆H₅CH₃

C₆H₄（CH₃）₂

78.11

92.15

106.16

0.879（20℃）

0.866（25℃）

5.5

94.5

80.1

110.6

2.71

3.14

邻二甲苯

间二甲苯

对二甲苯

0.890（20℃）

0.864（20℃）

0.861（20℃）

-27.1

-27.4

-13.2

144.4

139.1

138.3

3.7

表1-1-1      苯、甲苯和二甲苯的理化性质

2．苯的危害

 苯、甲苯和二甲苯是以蒸气状态存在于空气中，中毒作用一般是由于吸入蒸气或皮肤吸收所致。苯属中等毒类物质，急性中毒主要对中枢神经系统有毒害，慢性中毒主要对造血组织及神经系统有损害。甲苯属低毒类，高浓度中毒时可发生肾、肝和脑细胞的坏死和退行性变，慢性中毒主要是对中枢神经系统的损害，纯甲苯对血液系统基本无毒性作用。二甲苯的三种异构体的毒性略有差异，以间位最大，但均属低毒类物质，其毒性主要是对中枢神经和植物神经系统的麻醉和刺激作用，慢性中毒则比苯为弱，对造血组织的损害尚无确实证据，可能引起轻度的、暂时性的末梢血象改变。

由于苯属芳香烃类，使人一时不易警觉其毒性。人在短时间内吸入高浓度的甲苯、二甲苯时，可出现中枢神经系统麻醉作用，轻者有头晕、头痛、恶心、胸闷、乏力、意识模糊，严重者可致昏迷以致呼吸、循环哀竭而死亡。如果长期接触一定浓度的甲苯、二甲苯会引起慢性中毒，可出现头痛、失眠、精神委靡、记忆力减退等神经衰弱症。甲苯、二甲苯对生殖功能亦有一定影响，并导致胎儿先天性缺陷（即畸形）。对皮肤和粘膜刺激性大，对神经系统损伤比苯强，长期接触有引起膀胱癌的可能。目前室内空气评价标准定为苯最高浓度为30μg/m³，而民用建筑工程室内污染物浓度限量为90μg/m³。

三、TVOC（总挥发性有机化合物）

1、TVOC的理化性质

VOCS 是强挥发、有特殊气味刺激性、有毒的有机气体，是室内重要的污染物之一。部分已被列为致癌物，如氯乙烯、苯、多环芳烃等。多数VOCS易燃易爆对生产企业的安全造成威胁，部分VOCS对臭氧层有破坏作用，如氯氟烃（CFCS）和烃氯氟烃（HCFCS）。

在室内VOCS的浓度应控制在200-300μg/m³，其受到季节变化、通风条件、装修程度、人为活动等方面的影响，冬季室内VOCS的浓度高，而在夏季最低。

2、TVOC对人体健康的危害

 VOCS对人体健康影响主要是刺激眼睛和呼吸道、皮肤过敏，使人产生头痛、咽痛与乏力。VOCS中的苯、氯乙烯、多环芳烃等为致癌物。TOVCS在〈0.2mg/m³时，对人体不产生影响，暴露于0.025mg/m³的22种VOCS会使人产生头痛、疲倦和瞌睡，浓度在0.188mg/m³时导致昏眩和昏睡，而当浓度超过35mg/m³时可能会导致昏迷、抽筋、甚至死亡。即使室内空气中单个VOC含量都远远低于其限制浓度，但由于多种VOCS的混合存在及其相互作用，使危害强度增大，整体暴露后对人体健康的危害仍相当严重。

在由于室内装饰装修材料造成的室内空气污染中，挥发性有机气体是一种很普遍且对人体危害较大的一类污染物。英国材料、建筑物研究所测定了100户住宅在28天中室内VOCS的浓度水平，研究结果再次证实室内VOCS浓度高于室外，室内VOCS浓度为室外的2.4倍。室内VOCS的均值为121.8μg/m3。它的特点是：种类多、成分复杂、长期低剂量释放、对人体危害大。总体来说，它的释放源主要是使用了大量有机溶剂的溶剂型涂料；家装使用的各种板材粘合剂。VOCS的健康效应的研究远不及甲醛清楚。由于：（A）VOCS并非单一的化合物，各化合物之间的协同作用（相加、相乘、拮抗和独立作用）关系较难了解；（B）各国、各地、不同时间地点所测的VOCS的组分也是不相同的。这些问题给VOCS健康效应的研究带来了一系列的困难。丹麦学者LarsMolhave等根据他们所进行的控制暴露人体实验结果和各国的流行病研究资料，暂订出VOCS的剂量反应关系（见表1-2-2）。一般认为，正常的、非工业性的室内环境VOCS浓度水平还不至于导致的肿瘤和癌症）。

表1-1-2                          VOCS暴露与健康效应

TVOCS/（mg/m3）

健康效应

分类

0.2

无刺激、无不适

舒适

0.2-3.0

与其它因素联合作用时，可能出现刺激和不适

多因协同作用

3.0-25

刺激和不适：与其他因素联合作用时，可能出现头痛

不适

〉25

除头痛外，可能出现其他的神经毒性作用

中毒

四、氡

1、氡（Rn）的性质

氡（Rn）气是世界卫生组织确认的主要环境致癌物之一。氡是天然存在的无色无味、不可挥发的放射性惰性气体，不易被觉察地存在于人们的生活和工作的环境空气中。222Rn的化学性质稳定，不溶于水，易溶于煤油、汽油，在空气中以自由原子存在。222Rn的短寿命子体RaA、RaB、RaC等是带电的很易吸附在空气中的尘埃上而成为放射性的气溶胶。自然界的铀系、钍系元素衰变为镭（Ra）而氡是镭的衰变产物，其过程如下：

226Ra 222Rn RaA RaB RaC（RaC/）……

1622年  3.82d    3.05min   26.8min       19.7min

室内Rn污染，一般指Rn及其子体对人的危害。

2.氡对人体健康的影响

天然核素对人体的危害有内照射与外照射之分。内照射是核以食物、水、大气为媒介，摄入人体后自发衰变，放射出电离辐射。外照射是核素在衰变过程中，放射出电离辐射 射线直接照射人体。Rn及其子体对人体的危害是通过内照射进行的。Rn本身虽然是惰性气体，但其衰变的子体极易吸附在空气中的细微粒上，Rn及其子体被吸入人体后，由于氡的半衰期为3.825d之长，且在体内停留的时间较短，例如在高氡工作场所测试时，经过半小时，人体吸入的氡与呼出的氡达到平衡，体内含氡不再增加，且离开现场1h后，人体内氡浓度可被排除90%，故在呼吸道内氡的剂量很小，危害会相对小些。然而氡的子体—金属离子（同位素PL、Bi、Po）却不然，氡及其子体随呼吸吸进入人体后，氡子体会沉积在气管、支气管部位，部分深入到人体肺部，氡子体就在这些部位不断累积，并继续快速衰变产生很强的内照射是大支气管上皮细胞剂量主要来源，大部分肺癌就在这个区段发生。氡子体在衰变的同时，放射出能量高的粒子，产生电离和激发杀死，杀伤人体细胞组织，被杀死的细胞可通过新陈代谢再生，但被杀的细胞就有可能发生变异，成为癌细胞，使人患有癌症。人类受电离辐射损伤致病，最早被记录的要算高氡及其子体照射下的矿工患肺癌。

科学研究表明，其诱发肺癌的潜伏期大多都在15年以上，世界上有1/5的肺癌患者与氡有关。所以说，氡是导致人类肺癌的第二大“杀手”，是除吸烟以外引起肺癌的第二大因素，世界卫生组织把它列为使人致癌的19种物质之一。氡及其子体在衰变时还会同时放出穿透力极强的Υ射线，对人体造成外照射。长期生活在Υ辐射场的环境中，就有可能对人的血液循环系统造成危害，如白细胞和血小板减少，严重的还会导致白血病。由于氡的危害是长期积累的，且不易被察觉，因此，必须引起高度重视。

五、氨

1、氨的理化性质

（1）氨的物理性质

氨（NH₃）为无色而有强烈刺激气味的气体。分子量17.03；沸点-33.5℃；熔点-77.8℃；对空气的相对密度0.5962（空气=1），1L气体在标准状况下，质量为0.7708g，室温时在6-7大气压下可以液化（临界温度132.4℃），临界压力112.2大气压），也易被固化成雪状的固体，液态的相对密度（0℃时）为0.638。氨极易溶于水、乙醇和乙醚，当0℃时每1L水中能溶解1176L，即907g氨。

（2）氨的化学性质

氨的水溶液由于形成氢氧化铵而呈碱性。氨可燃，燃烧时，其火焰稍带绿色；与空气混合氨含量在16.5%-26.8%（按体积）时，能形成爆炸性气体。氨在高温时会分解成氮和氢，有还原作用。有催化剂存在时可被氧化成一氧化氮。

2、氨对人体的健康效应

人对氨的嗅阈为：（0.5-1.0）mg/m³，对口、鼻粘膜及上呼吸道有很强的刺激作用，其症状根据氨的浓度，吸入时间以及个人感受性等而有轻重。轻度中毒表现有鼻炎、咽炎、气管炎、支气管炎。氨是一种碱性物质，它对接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用。氨可吸收皮肤组织中的水分，使组织蛋白变性，并使组织脂肪皂化，破坏细胞膜结构。氨对上呼吸道有刺激和腐蚀作用，可麻痹呼吸道纤毛和损害粘膜上皮组织，使病原微生物易于侵入，减弱人体对疾病的抵抗力。浓度过高时除腐蚀作用外，还可通过三叉神经末梢的反射作用而引起心脏停搏和呼吸停止。氨的溶解度极高，所以常被吸附在皮肤粘膜和眼结膜上，从而产生刺激和炎症。氨通常以气体形式吸入人体，进入肺泡内的氨，少部分为二氧化碳所中和，余下的被吸收至血液，少量的氨可随汗液、尿或呼吸排除体外。氨被吸入肺后容易通过肺泡进入血液，与血红蛋白结合，破坏运氧功能。短期内吸入大量氨气后即出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难，可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合症，同时可能发生呼吸道刺激症状。所以碱性物质对组织的损害比酸性物质深而且严重。

为了证明空气中低浓度的氨对人体健康的危害和影响，专家们监测了在接触3-13mg/m³浓度的氨的室内环境中工作的工人们，历时8h，每组10人，与不接触氨的健康人比较，发现接触13mg/m³的人，尿中尿素和氨的含量均增加，血液中尿素则明显增加。专家分析，出现这一情况对人体肯定是有害的。

 有人调查大型理发店中，因烫发水中的氨挥发到空气中，可使室内氨含量达28.8mg/m³，以致使工作人员普遍反映，有胸闷、咽干、咽疼、味及嗅觉减退、头痛、头昏、厌食、疲劳等感觉，部分人出现面部皮肤色素沉着、手指有溃疡等反应。