作者:本刊见习记者 唐凤 来源: 发布时间:2012-2-14 11:47:9
对抗室内杀手

 
立春之后,随着强劲的偏北风,人们似乎可以暂时忘却了令人烦闷、危人健康的雾霾天气。
 
不过,对于室内的空气污染,人们却无法躲避。越来越多的人们意识到,这些超标的污染物正在悄悄地侵害着自己的健康。
 
近几年来,在京东、淘宝、卓越等购物网站,空气净化器开始成为“明星产品”,而带有高效过滤、消除甲醛等功能的空气净化器,尤其受到追捧。
 
空气净化器的“流行”表明人们开始更多地关注室内空气质量问题,也从另一个侧面反映出,缓解室内空气污染迫在眉睫。
 
室内环境“杀手”
 
“中国每年由室内空气污染引起的死亡人数已达到11.1万人,平均每天大约死亡304人,恰好相当于全国每年因车祸死亡的人数。室内空气污染最高时可达到室外空气污染的70倍,在室内甚至最多可检测出300多种污染物。”2011年底召开的首届全国室内空气质量与健康学术研讨会上,中国室内装饰协会环境检测中心公布了这样的数据。
 
而早在2004年底,联合国卫生组织就提出人类健康的三大杀手之一是居室污染,每年约有2400万人死于和室内空气污染相关的疾病。
 
常见的对室内空气造成严重污染的物质主要有:甲醛(夹板、大芯板、中密度板和刨花板等各种板材)、苯(油漆、涂料、各种胶粘剂)、氨(建筑施工使用的防冻剂、室内家具板材、涂饰材料等)、放射性物质(天然花岗岩、大理石、瓷砖等)、总挥发性有机化合物TVOC(人造板材、泡沫隔热材料、塑料板材等建筑材料、石棉)等。而妇女、儿童和老人最易受到室内空气污染的侵害。
 
其中,甲醛是来自家具和装修材料中最严重的污染物之一,“甲醛是一种具有较高毒性的物质,在中国有毒化学品优先控制名单上居前列。对人体危害极为严重。”中国科学院生态环境研究中心研究员贺泓告诉《科学新闻》。
 
研究表明,当室内游离甲醛含量为0.1mg/m3时,人就会有异味和不适感; 达到0.5mg/m3时可刺激眼睛引起流泪;0.6mg/m3时引起咽喉不适或疼痛;浓度再高可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿;当空气中游离甲醛浓度超过230mg/m3时可能当即导致死亡。北京儿童医院内科一位主任医生表示:近一年以来,北京儿童医院接诊的白血病儿童中,患者家庭在半年之内曾经装修过的十之有九。
 
《居室空气中甲醛的卫生标准》规定:居室空气中甲醛的最高容许浓度为0.08mg/m3。但是,中国室内装饰协会环境检测中心公布的调查结果则显示中国七成孕妇家庭室内甲醛超标。据国家质量监督检验检疫总局数据,2010年全国新装修房屋甲醛污染平均超标情况上升了9.7个百分点,达69.7%。室内环境污染综合治理刻不容缓。
 
而空气净化器作为环保健康产品,可以有效去除室内空气污染物,降低健康风险,其销量也出现猛增。贺泓领衔的“室温催化氧化甲醛和催化杀菌技术及其室内空气净化设备”项目成果曾经应用于2008年北京奥运会场馆中,能够有效解决甲醛污染问题。
 
净化甲醛隐患
 
“室温催化氧化甲醛和催化杀菌技术及其室内空气净化设备”是由中国科学院生态环境研究中心与北京亚都空气污染治理技术有限公司公共开发的一项新技术,已通过了2011年度国家技术发明奖二等奖评审。
 
之所以获奖,是因为它有别于传统甲醛净化技术,效果良好。
 
传统用于室内甲醛净化的方法主要有吸附技术、光催化技术、低温等离子体技术以及催化氧化技术。
 
其中,吸附技术主要采用活性炭和分子筛等高比表面材料来吸附甲醛,以达到净化空气的目的,但由于吸附材料的吸附能力有限,需定期再生或更换,易产生二次污染。光催化反应则主要依靠紫外激发光源推动甲醛分解,对可见光利用效率低,另外还存在催化剂失活的问题。低温等离子体技术在对空气放电过程中容易产生氮氧化物及臭氧等二次污染物。
 
“而对于热催化氧化技术,早期该技术需要在较高的温度下才能将甲醛完全分解为无害的H2O和CO2,然而只有催化氧化甲醛反应能够在常温下进行,该技术才能成为最有应用前景的净化甲醛技术。”贺泓告诉《科学新闻》,寻找合适的催化剂成为工作的关键环节之一。
 
2003年就有研究报道指出,Mn-Pd/Al2O3催化剂在80℃时可以将甲醛完全催化氧化为CO2和H2O,这是当时催化氧化甲醛活性最好的催化材料。然而80℃的温度仍然不能适用于室内空气净化要求。贺泓及团队正是致力于研发在室温条件下能够完全催化氧化甲醛的催化剂。
 
2004年初,贺泓承担了国家科技攻关项目“新型环保、安全、经济的室内空气消毒、净化方面研究”,主要研究室温下室内空气的催化氧化消毒,以及部分催化净化室内空气化学污染物。在这项研究中,室温下催化杀菌研究的成功也增强了他们利用空气中的氧气在室温条件下催化氧化甲醛的信心。
 
后来通过对二氧化钛(TiO2)负载的贵金属(金Au,铑Rh,钯Pd,铂金Pt)系列催化剂的研究,2005年贺泓团队在Pt/TiO2催化剂上实现了室温下完全氧化净化甲醛。
 
同时,催化剂表征研究还表明,Pt在TiO2载体上获得了超高的分散度,同时贵金属-载体相互作用使催化剂表面氧物种的活性大大增加,这就是Pt/TiO2 催化剂具有室温催化氧化甲醛活性的两个重要原因。
 
2007年8月,贺泓研究组与北京亚都空气污染治理技术有限公司签订专利实施许可合同,“室温催化氧化甲醛和催化杀菌技术及其室内空气净化设备”开始走进千家万户。
 
作为中国科学院“百人计划”入选者、国家杰出青年科学基金获得者,贺泓一直致力于环境催化净化研究。2001年回国后,贺泓申请国家发明专利超过30项,有7项专利技术授权给企业实施应用,部分成果应用于重型柴油车尾气污染控制和北京奥运设施的室内空气净化,并实现了良好的经济效益和社会效益。
 
对于“室温催化氧化甲醛和催化杀菌技术及其室内空气净化设备”,贺泓及其团队希望它能成为净化室内空气的一把利器,保护更多人远离室内污染的危害。当然,在净化大气环境的道路上,贺泓还将走得更远。■
 
《科学新闻》 (科学新闻2012年第2期 焦点)
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