城镇居室大气污染及其生态调控，本文主要内容关键词为：大气污染论文,居室论文,城镇论文,生态论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
据统计，城镇居民平均每天70-80%以上的时间都是在室内、包括居室、车间、办公或工作场所等）度过的。室内生态环境条件对人体健康的影响要高于室外。因此，在发达国家，近年来特别注重室内环境的改善与生态建设。在一些经济条件好的家庭中，其对居室环境改善及家庭微生态建设的投入，是其平常生活费用的好几倍，甚至几十倍到几百倍。在我国，由于一直对居室环境的改善和生态建设不够重视，对居室大气污染的发生机制与控制技术缺乏研究，特别是对居室大气污染的危害性没有足够清醒的认识，导致了城镇居室大气污染在最近几年来到极其恶化的局面。更直接地说，就是居室环境污染发生的机率以及污染的程度已经大大超出室外环境污染发生的机率以及污染的程度。在许多城镇，尤其是在大城市中，居室环境的大气污染及其对人体健康的影响，已成为我国城市环境问题的一个重要方面。
1 城镇居室大气污染的来源及水平
在城镇社会中，无论是传统生活方式，还是现代生活方式，居室的大气污染一直是一大难以解决的问题。尤其在一些老城区，古老、密集且不透风的建筑物以及高度集中的人口，居室大气污染更为严重。
从城镇传统生活方式来看，过去主要采用木柴和煤作为生活燃料，这容易导致颗粒物的污染。室内颗粒物污染包括室内年降尘作用和悬浮颗粒物扩散作用。据一些分析数据的估算表明，我国沈阳、长春和哈尔滨等城市的年降尘量90年代以来与80年代末以前相比略有下降，但仍然还很严重；而上海、杭州和宁波等南方城市的室内降尘量却仍然呈上升趋势（表1）。一些观测的推算表明，最近几年北京市市区常年悬浮颗粒物的平均浓度一直保持在较高的水平，达到0.89mg/m[3]以上。
在此，值得一提的是，现代生活方式的一大特点，是许多人喜欢挑选3-4层的楼房，认为是最佳的居住选择。但是，他们往往没有想到，在这些楼层层段，室内空气最易于受到室外大气污染以及上下楼层居室大气污染的影响。例如，在沈阳市大东区的一次抽样调查表明：悬浮颗粒物的浓度为4层楼居室最高（达1.13mg/m[3]），5层和3层居室次之，1层、6层和室外最低（均为0.59mg/m[3]）。
近年来，随着煤气使用的逐渐普及，在一定程度上改善了居室环境的空气质量。然而，随着现代生活方式的改变，许多人喜欢烧烤、炒菜和火锅，却带来了日益严重的油烟污染。有研究表明，一些不饱和脂肪酸含量高的菜油和豆油等，当加热到230℃以上温度时，就会产生大量的油烟物质并挥发到居室环境中。一般地来说，这些油烟物质主要由NO[,X]、CO、丙烯醛及强烈的致癌物苯并芘等组成，对人体的健康有强烈的影响作用。
表1 一些城市的室内年降尘量估算值
城市名 观测时间 室内年隆尘量(t/km[2])
沈阳
1984 378
1999 279
长春
1987 321
1999 203
哈尔滨 1985 311
1999 224
上海
1989 187
1999 291
杭州
1989 121
1999 323
宁波
1992 97
1999 203
伦敦
1975 367
纽约
1980 300
巴黎
1980 265
现代家庭生活强调各种食物的精心制作，使得家庭烧烤时间即煤气灶使用时间的延长，因此也导致了居室大气环境中污染物的浓度的不断增加。表2列举了美国新墨西哥Albuquerque地区非吸烟居室中煤气灶使用过程中产生的污染物及其浓度的实例，来说明这一问题的严重性。
吸烟是居室大气污染的另一个非常重要的来源。吸烟引起居室环境的污染，在国内外已有许多报道。Chuang等(1990)比较了吸烟家庭和非吸烟家庭居室中PAHs的浓度，结果表明两者相差悬殊，至少为3倍（表3）。多方面的资料表明，吸烟产生的烟雾中，除含有甲醛、乙醛和H[,2]S等对肺有刺激作用的化学物质外，还含有150种以上的PAHs，包括杂环PAHs等致癌物质（表4）。
表2 来自煤气灶使用过程中的大气污染
污染物种类 平均 最小 最大
NO[,2] 60 24
115
HNO[,2](ppb)4.7 1.8 8.0
NH[,3](ppb) 20 14
30
NO[,3][-](nmol/m[,3])
8.7 023
SO[,3][2]-(nmol/m[,3]) 11.5056
NH[,4][+](nmol/m[,3])
12.80.5 53
煤气灶使用时间（分钟） 130 130 426
房间总面积(ft[2])
940 348 1512
表3 吸烟与不吸烟家庭居室环境中多环芳烃的存在情况
含量水平(ng/m[3])
化合作
吸烟家庭 不吸烟家庭
菲 23275
萘 14028
芴 37 11
芘 18 5
蒽 15 痕量
表4 香烟及烟雾中检出的污染物及各种PAHs
污染物类型 种类 每支香烟(400-500mg)的浓度
一般组分总颗粒15-40mg
尼古丁1.0-2.3mg
05-1.2mg 乙醛
丙酮 100-250μg
苯20-50μg
甲醛 70-100μg
N-亚硝基去甲烟碱 200-3000ng
N-亚硝基去甲烟碱 0-110ng
根据我们调查初步表明，在我国北方许多城市中吸烟家庭所占比率都在60%以上，尤其是吸烟女性人数正在增加，吸烟人数所占城市人口总数的比例明显高于南方一些城市。因此可以推测，我国北方城镇家庭中PAHs的污染是比较严重的，由此引起的健康危害不容忽视。在这些家庭的大气中，还存在着较高数量的氡。据分析，它们主要来源于煤、天然气、煤气、液化石油气和石油裂解气燃烧时气体中氡的释放。有研究表明，在含氡较高的居室环境中，若加上吸烟，它们的联合致癌作用，不是相加，而是相乘，即产生正的协同效应。
现代生活方式时尚居室的装修，也给居室环境带来了阴影。许多人为了追求居室形式上的外表美，采用地板、纤维板、泡沫绝缘材料和地毯等装修材料，结果使居室环境中甲醛、苯等有毒气体的含量成倍增加（表5）。一些建筑材料还释放包括氡气和石棉在内的许多污染物质，它们经呼吸道进入肺部，除了损伤肺组织和上呼吸道外，还会加速人体某些慢性疾病的发展。现代家庭装修还往往使用大量的油漆和涂料，可是油漆和涂料中含有铅和铬等许多有害物质，特别是有机铅，容易挥发进入居室大气环境而产生污染。
表5 居室装修情况与甲醛含量水平的关系
类别室内装修情况
甲醛浓度(μg/m[3])
1 室内无吸烟、新组合家具、墙壁涂料
31.64-114.93
2 室内无吸烟、少量旧家具、墙壁涂料 25.83-96.82
3 室内无吸烟、新装化纤地毯、塑料墙纸29.97-53.28
4 室内无吸烟、旧家具、墙壁涂料 15.32-58.33
5 室内无吸烟、无家具、墙壁涂料、地毯等 6.98-48.99
许多现代女性为了追求外表美，喜欢使用各种各样的化妆品。然而，许多化妆品中含有氯化胺汞和甲醛等易挥发性化学物质，它们对室内大气环境也构成了严重的污染。
现代家庭尤其离不开家用电器。可是，家用电器带来了静电污染、电磁波污染、放射性污染和噪声污染等令人苦恼的事情。可以认为，随着人民生活水平的进一步提高，家用电器的污染已逐渐成为现代居室的一大污染源。
2 居室大气污染生态调控
现代生活方式对居室的污染日益严重，必须采取新的举措，尤其是要采用生态学原理与方法，对污染的室内大气进行生态修复，杜绝室外大气污染向室内的扩展和蔓延，使居室环境中的污染物限制在一定的水平范围内（表6）。
表6 一些羰基化合物的大气暴露限制值
化合物 英国（8小时）英国（短期限制值）
ppm
mg/m[3]ppmmg/m[3]
甲醛
2 2.52 2.5
乙醛
100
180150270
丙酮
750
1780
1500
3560
甲基乙基酮 200
590300895
2.1加强室外绿化与生态建设
室内环境与室外环境是一个统一的整体。当室内环境中的污染物升高而室外大气环境的中的污染物浓度较低时，室内环境中的污染物就会向外扩散，使室内环境中的污染物浓度降低。特别是，在那些室外绿化好的居民区，由于绿色植物对扩散进入室外大气中的污染物具有吸收和净化作用，会促进室内环境中污染物的向外转移和扩散，加快室内环境中污染物的降低速率。国外许多城市的城镇建设已为我们提供了许多这方面的经验，值得借鉴。也就是说，在城市建设规划过程中，我们必须注意在城市各建设物之间布置一定面积的公共绿化区。
2.2积极推行室内养花种草
室内养花种草不仅能陶冶人的情操，而且起到美化居室的效果，其中的花卉、草类植物还吸收室内产生的一些污染物质。研究表明，在含有甲醛的密闭房间内，放1～2盆吊兰或长青藤，半天内可使甲醛的含量降低一半，一天之内可吸收室内90%以上的甲醛、乙醛等居室大气污染物。
2.3在室内安置自然和机械通风装置
在许多北方城市，严寒的冬天非常漫长，大约有半年之久门窗是关闭的。门窗长时间的关闭，容易造成室内污染物质的积累和浓度的超负荷增加。所以，经常性地开窗换换空气，有利于居室大气质量的改善。尤其是，在使用煤和燃气时，更应注意通风的环境。否则，不良的通气状况，容易导致CO和多环芳烃等大气污染物的形成。为了减少室内大气油烟的污染，特别要注意改善厨房的通风条件。也就是说，在有条件的家庭，厨房中设置排烟和吸烟装置（例如抽油烟机、排风扇和吸烟罩等）是完全必要的。
2.4在居室墙上有意识地布置一些滤料或多孔介质
在墙上放置能吸收、“消化”空气污染物质的滤料或多孔介质，应该成为现代居室装修的一个重要组成部分。有研究表明，在纤维玻璃上涂上聚乙烯亚胺，并与丙三醇混合使用，可去除室内空气甲醛的污染；在室内有意识地放置一些活性碳，也可吸收吸烟时放出的烟雾物质。
2.5多方发展居室大气污染控制技术
主要包括发展建筑环境密闭隔绝技术（如防止室外大气污染物向室内传输的超级窗户）、新式住宅布局技术（例如卧室与厨房完全分开）、室内空气更新技术（包括起到夏天散热、冬天吸热的作用）以及开发对人体无害或无污染的绿色建筑材料等。
3 未来研究展望
在许多发达国家，为了既改善居民的生活质量，又防止居室环境的污染，已开展了大量有关的研究，包括居室大气污染的发生机制、居室污染物对人体健康的危害和毒理学以及相应的防治与调控措施。
然而，在我国，居室环境污染的研究还处于刚刚起步的初级阶段。因势利导，增加这方面的研究经费，或者成立专门的研究机构，也是完全必要和可能的。也就是说，随着我国人民生活水平的提高，对室内空气的质量提出了新的要求，室内空气污染控制必要将在近期内提到议事日程上来，有关的研究势在必行。不过，在当前的条件下，我们最为明智的方法和选择，是通过对室外大气质量的改善和室外大气污染的控制，达到室内空气的改善。但是，室内空气的改善，并不是通过室外大气质量的改善，就会自动变好的。而是说，结合室外大气污染的治理，可以促进室内空气的改善及有关的科学研究。