人一生大部分时间（90%左右）是在室内度过的，室内空气品质的好坏是影响人们生理及心理健康的重要因素之一，室内空气品质对居住者、使用者的身体健康有着非常重大的影响，任何人都无法在一个有害物质浓度很高的房间内长期生活、工作而同时保持健康，学校教室内的空气品质尤其重要。

教室一角

1.室内空气污染

近年来，国内外在建筑环境及预防医学等领域，对室内空气环境方面的研究一直是个热点。在国外，室内空气污染问题早在20世纪70年代就引起了广泛关注，世界范围的能源危机使得节能效果好的高气密性建筑得到推广，但由此带来的负面影响却是，人们发现封闭结构的建筑室内空气质量差，易使人出现“病态建筑综合征”，其症状包括头疼，眼、鼻、喉部疼痒和咳嗽、免疫力下降等。美国国家环保局甚至将空气品质问题列为当今五大环境健康威胁之一。因此，在充分了解建筑室内环境现状及其对人体健康影响的基础上，探讨相关措施以改善室内空气品质，维持良好的建筑空气环境，是绿色建筑的基本要求，也是绿色室内空气品质要研究的问题。

（1）建筑装饰装修材料及家具的污染。建筑装修材料及家具是目前住宅空气的主要污染源。据测试，现代居室内具有挥发性的有机物（VOC）达5000多种，其中危害人体健康甚至致癌（或可疑致癌）的就有20多种，如甲醛、苯及苯系物、氡等。现代家庭装修使用大量合成材料，如人造板等，几乎所有的人造板材如大芯板、榉木板、水曲柳等各种贴面板、密度板均含甲醛，甚至包括复合地板也含有甲醛。

（2）建筑施工过程带来的污染。在我国北方地区的冬季施工，施工单位为了加快混凝土的凝固速度和防冻，往往在混凝土中加入高碱混凝土膨胀剂和含尿素的混凝土防冻剂等添加剂。建筑物投入使用后，随着环境因素的变化，特别是夏季气温的升高，氨会从墙体中缓慢释放出来，造成室内空气中氨浓度严重超标，况且氨的释放过程需要持续多少年目前尚难确定。氨对人的皮肤有刺激作用。人在短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、胸闷、呼吸困难等症状，严重者可发生肺气肿、呼吸窘迫综合征等。

（3）人的活动带来的空气污染。据中国环境科学学会的检测表明，办公室的空气上午优于室外，下午各项污染指标高于室外空气。人停留时间越长，室内的空气污染越严重，室内空气污染指标常达室外的5～10倍。住宅是人员活动最为集中的建筑，人在住宅内通过呼吸、皮肤、汗腺排出自身新陈代谢的产物，如二氧化碳、病菌及多种化学物。另外，家用清洁剂、除臭剂的使用会产生大量挥发性有机化学污染物；吸烟烟雾中含有上千种化学物质；家用空调器开启时，门窗紧闭，室内空气污染物浓度加大而得不到稀释。据国内五个城市的调查，空调房间负离子浓度平均为229.2个/cm3，而普通房间的负离子浓度平均为332个/cm3；清洁地区室外空气中负离子浓度则可高出3～5倍。

教室内空气品质不容忽视

应该说，上述许多有害物质、污染物质在室内空气中的浓度通常是很低的，但室内条件对于室外而言，污染物的含量更容易积累，不容易散发，因此，它们必然会对人体健康造成危害。特别是室内通风条件不好时，这些有害污染物质逐渐积累形成一种积聚效应，使有些人出现不同程度的头疼、呼吸道感染、恶心、过敏、皮炎等诸多症状。世界卫生组织（WHO）将上述症候群统称为“致病性建筑物综合征”。此外，还有“建筑物关联征”（如军团病）、“多元化学物质过敏征”等各种形式的空调病，也都是和室内空气质量的下降密切相关的。

2.各类污染物及其对人体健康的影响

会对人体产生影响的各类污染物包括：气体污染物、二氧化碳、氡、氨、挥发性有机化合物、气味、分子污染、悬浮颗粒物——可吸入颗粒物和微生物（病毒、细菌、尘螨）、其他（油烟、烟草烟雾、臭氧等）。下面分别就各种污染源分别予以叙述。

（1）二氧化碳

二氧化碳是关于室内空气污染常用的一种指标，其主要来源如下。

人体代谢：人体呼出的空气中二氧化碳约占4%，且与人体代谢率有关，例如儿童为成年人的50%；有机物燃烧过程：炊事、抽烟。

在室外空气中二氧化碳的浓度为300～400ppm。目前居住建筑的控制标准为高级客房700ppm；普通居住空间1000ppm；过渡空间2000ppm。

二氧化碳在一般浓度下无毒、无臭，但是当它的含量超过一定的值时，会对人体产生重要影响。

（2）氨

氨是一种无色、有强烈刺激性气味、碱性的物质，可感觉最低浓度为5.3ppm。它的来源有：冬期施工过程中在混凝土中添加氨水作为防冻剂（释放期较长，危害大）；装饰材料中的添加剂和增白剂（释放期较短，危害较小）。

主要的危害为：浓度超过0.5～1.0mg/m3时，对人的口、鼻黏膜及上呼吸道有很强的刺激作用，造成流泪、咳嗽、呼吸困难；严重的可发生呼吸窘迫综合征；通过三叉神经末梢反射作用引起心脏停搏和呼吸停止；通过肺泡进入血液，破坏红细胞的运氧功能。

按照其危害程度，主要的防止污染措施为禁止使用氨作防冻剂。

（3）氡

氡是一种无色、无味、自然界唯一的天然放射性情性气体，它由镭蜕变产生。氡在放射疗法中可用作辐射源，在科研中可用于制造中子。氡的来源有：地基土壤，花岗岩、水泥、石膏、部分天然石材，天然气。

氡的主要危害为物理性危害，它易扩散，氡溶于水和脂肪。氡极易进入人体呼吸系统造成放射性损伤；氡是肺癌的第二大诱因，潜伏期15年以上。

建材局与卫生部1993年制定的天然石材的放射性控制标准为：A类可在居室内使用，C类只能在外表面使用。有效的防护措施可以减少氡对人体的伤害。

表面涂层可阻挡氡的逸出；

加大通风换气次数，降低室内氡气浓度。

（4）VOC（Volatile Organic.Compounds）

常见种类：数十种到上百种，主要由脂肪族碳水化合物、芳香族碳水化合物组成。例如酒精类、甲醛、甲苯、四氯化碳等，主要对人体的呼吸器官和神经器官有影响。

它们的特点是：单独浓度不高，但多种微量VOC的共同作用不可忽视；长期低剂量释放，对人体危害大；会产生头痛、恶心等症状。

VOC的来源为各种漆、涂料、胶粘剂、阻燃剂、防水剂、防腐剂、防虫剂、室内建材、家具。

（5）气味——分子污染

气味污染会影响空气的新鲜度，如果属于低浓度污染，不能超过权威机构的上限值。这种分子的重量为1μm微粒的1/1010倍，扩散速度极快，难以控制，因此源控制为最重要控制手段。主要来源为：厨房、卫生间，人体生物污染，烟草烟雾，低浓度VOC和其他有气味的污染物。

（6）悬浮颗粒物

包括烟气、大气尘埃、纤维性粒子及花粉等。直径为10～100μm的微粒总称为悬浮颗粒物。直径小于10μm的微粒称为可吸入颗粒物，可吸人并沉积在呼吸道中，造成矽肺和肺癌；直径小于2.5μm的微粒称为细微粒，会进入肺泡。

如按质量统计悬浮颗粒物粒径分布，大气尘中直径小于10μm的微粒占72%。工业过程产尘，直径小于10μm的微粒占30%。室内可吸入颗粒物以细微粒为主，几乎都是直径小于10μm的微粒。

不同粒径的颗粒物会对人体不同的部位产生影响：

悬浮颗粒物来源有室外来源和室内来源。

室外来源包括：花粉、交通，生产过程，大气污染。室内来源包括：人员活动、抽烟，石棉建材，SVOC颗粒等。悬浮颗粒物还有成为病毒、细菌的传播附着物的附加危害。

（7）微生物

注重室内卫生

对人体产生危害的室内微生物为病毒和细菌。它们附于悬浮颗粒物上传播，是传染病的来源。

霉菌：滋生于潮湿阴暗的土壤、水体和空调设备中。

在居室中最多的微生物要数尘螨，它的适宜环境为20～30℃、湿度75%～85%、空气不流通的场所，尘螨可引起哮喘、过敏性鼻炎、过敏性皮炎。尘螨的常见滋生地为地毯、床垫等。控制方法为通风换气、保持清洁。

3.室内空气污染的控制方法

1）污染物的控制方法

堵源——在建筑设计与施工特别是围护结构表层材料的选用中采用VOC等有害气体释放量少的材料；

节流——切实保证空调或通风系统的正确设计、严格的运行管理和维护使可能的污染源产污量降低到最低程度；(www.daowen.com)

稀释——证足够的新风量或通风换气量，稀释和排除室内气态污染物，这也是改善室内空气品质的基本方法；

清除——采用各种物理或化学方法如过滤、吸附、吸收、氧化还原等将空气中的有害物清除或分解掉。

2）空气净化方法和原理

（1）空气过滤去除悬浮颗粒物

过滤器主要功能为处理空气中的颗粒污染。对空气过滤去除悬浮颗粒物最常见的误解是：过滤器像筛子一样，只有当悬浮在空气中的颗粒粒径比滤网的孔径大时才能被过滤掉。其实，过滤器和筛子的工作原理大相径庭。

空气过滤器原理和步骤如下：

①扩散：由于扩散作用，d＜0.2μm的粒子明显偏离其流线，与滤材相遇，被拦截。

②中途拦截：d＞0.5μm的粒子扩散效应不明显，但可能因为尺寸较大而和过滤器纤维碰上。

③惯性碰撞：具有比较大惯性的、比较重的粒子通常难于绕过过滤器纤维而和纤维直接接触，从而被捕获。

④静电捕获：粒子或者过滤器纤维被有意带上电荷，这样静电力就可以在捕获粒子中起重要作用。

⑤筛子过滤：用筛子过滤可拦截直径大的粒子。

（2）吸附

吸附是由于吸附质和吸附剂之间的吸附力而使吸附质聚集到吸附剂表面的一种现象，分为：

①物理吸附（常见）：

吸附质和吸附剂之间不发生化学反应；

对所吸附的气体选择性不强；

吸附过程快，参与吸附的各相之间瞬间达到平衡；

吸附过程为低放热反应过程，放热量比相应气体的液化潜热稍大；

吸附剂与吸附质间吸附力不强，在条件改变时可脱附；

对分子量小的化合物作用不明显。

②化学吸附：

空气中的污染物在吸附剂表面发生化学反应；

对分子量小的化合物作用显著；

吸附对于室内VOCs和其他污染物是一种比较有效而又简单的消除技术。

物理吸附中，目前比较常用的吸附剂是活性炭。

固体材料吸附能力的大小取决于固体的比表面积，比表面积越大，吸附能力越强。

活性炭纤维——20世纪60年代发展起来的一种活性炭新品种，含大量微孔，其体积占了总孔体积的90%左右，因此有较大的比表面积。与粒状活性炭相比，活性炭纤维吸附容量大，吸附或脱附速度快，再生容易，不易粉化，不会造成粉尘二次污染。对无机气体如SO2、H2S、NOx等和有机气体如VOCs都有很强的吸附能力，特别适用于吸附去除10-9g/m3至10-6g/m3量级的有机气体，在室内空气净化方面有广阔的应用前景。

普通活性炭对分子量小的化合物（如氨、硫化氢和甲醛）吸附效果较差，故一般采用浸溃高锰酸钾的氧化铝作为吸附剂进行化学吸附。

3）紫外线灯杀菌

紫外线辐照杀菌是常用的空气杀菌方法，在医院已被广泛使用。紫外线光谱分为UVA、UVB和UVC，波长短的UVC杀菌能力较强。185nm以下的辐射会产生臭氧。

一般紫外线灯安置在房间上部，不能直接照射人，空气受热源加热向上运动缓慢进入紫外线辐照区，受辐照后的空气再下降到房间的人员活动区，在这一过程中，细菌和病毒会不断被降低活性，直至灭杀。

紫外线灯杀菌需要一定的作用时间，一般细菌在受到紫外线灯发出的辐射数分钟后才死亡。

4）静电吸附

静电吸附利用高压电流电离空气而吸附空气中的有害气体。

5.臭氧杀菌消毒

臭氧为一种刺激性气体，是已知的最强的氧化剂之一，其强氧化性、高效的消毒作用使其在室内空气净化方面有着积极的贡献。

臭氧的主要应用在于灭菌消毒，它可即刻氧化细胞壁，直至穿透细胞壁与其体内的不饱和键化合而杀死细菌，这种强的灭菌能力来源于其高的还原电位。

紫外线照射、纳米光催化、等离子体放电催化和臭氧杀菌所需时间一般都为数分钟。

6.利用植物净化空气

实验表明，在24小时照明条件下，芦荟可以吸收1m3空气中90%的甲醛；90%的苯在常青藤中消失；龙舌兰则可吞食70%的苯、50%的甲醛和24%的三氯乙烯；吊兰能吞食96%的一氧化碳，86%的甲醛。

小小植物大作用

也有证据表明，绿色植物吸入化学物质的能力来自于盆栽土壤中的微生物，而不主要是植物叶子。与植物同时生长在土壤中的微生物在经历代代遗传后，其吸收化学物质的能力还会加强。

可以作为室内空气污染指示物的植物有：

紫花苜蓿，在SO2浓度超过0.3ppm时，接触一段时间，紫花苜蓿就会出现受害的症状；贴梗海棠，在0.5ppm的臭氧中暴露半小时就会有受害反应：香石竹、番茄，在浓度为0.05～0.1ppm的乙烯下几个小时，花萼就会发生异常现象。

7.室内空气质量监控系统的应用

为保护学生的人体健康，预防和控制室内空气污染，可以在主要功能房间设计和安装室内污染监控系统，利用专用环境传感器对室内主要位置的温度、二氧化碳、空气污染物浓度等进行数据采集和分析；也可同时检测进、排风设备的工作状态，并与室内空气污染监控系统并联，实现自动通风调节，保证室内始终处于良好的空气质量状态。