文章摘要：
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1 概述
日常生活中，绝大多数人70%以上的时间都是在居室和公共场所的室内度过的，因此，室内空气品质（IAQ）与人体健康密切相关。随着新型建筑装饰材料和日用化学品的大量使用，导致许多化学物质不断释放到室内，由此导致 IAQ下降已成为全世界瞩目的室内环境问题。发达国家从60年代就开始关注 IAQ问题，但早期研究以 SO2、NOX、CO、TSP等无机污染为主，近些年来，低浓度、高毒性的挥发性有机化合物（VOCs）在室内空气中污染影响日趋严重，国内外的调查和研究表明，造成IAQ恶化的主要原因......
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1 概述
日常生活中，绝大多数人70%以上的时间都是在居室和公共场所的室内度过的，因此，室内空气品质（IAQ）与人体健康密切相关。随着新型建筑装饰材料和日用化学品的大量使用，导致许多化学物质不断释放到室内，由此导致 IAQ下降已成为全世界瞩目的室内环境问题。发达国家从60年代就开始关注 IAQ问题，但早期研究以 SO2、NOX、CO、TSP等无机污染为主，近些年来，低浓度、高毒性的挥发性有机化合物（VOCs）在室内空气中污染影响日趋严重，国内外的调查和研究表明，造成IAQ恶化的主要原因在于室内空气中VOCs含量过高。室内VOCs的含量过高将会对人体健康带来十分不良的影响，医学研究表明，VOCs会对人体的呼吸系统、心血管系统和神经系统产生明显的不良影响，甚至还会致癌，VOCs是产生病态建筑物综合症 (SBS)的主要原因之一。在我国，由于新建建筑多，装修量大，虽然制定了《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量国家标准》（GB18582-2001），但全面执行还有相当困难，IAQ问题较发达国家严重得多。深入细致地开展室内空气中VOCs的污染控制研究，对提高室内空气质量具有十分紧迫和重要的意义。
2 室内VOCs的来源及控制方法
2.1室内VOCs的来源
1989年WHO定义VOCs是一组沸点从50℃至260℃、室温下饱和蒸气压超过133.322Pa的易挥发性化合物。其主要成分为烃类、氧烃类、含卤烃类、氮烃及硫烃类、低沸点的多环芳烃类等。室内VOCs的来源主要有两个方面，一是由建材、家具以及装修过程中使用的粘结剂、化学涂料等释放；另一个来源是室外空气中的VOCs进入室内。
据日本政府的一个调查小组经过检测后宣布，日本大约有30%的住宅因为使用有害化学物质而引发“新居综合症”[1]，其调查内容是以甲醛、甲苯、二甲苯和乙苯等四种化学物质为对象，使用检测仪器对4500户住宅进行检测，取得上述有害气体在室内空气中24小时的平均浓度，结果显示：27.3 %的住宅中的甲醛值、12.3 %的住宅中甲苯值和0.13%的住宅中的二甲苯值都明显超标。李延红等[2]对新装修的住宅进行了调查，结果显示，竣工6个月内的住宅，有47.4%的居留者感觉有眼刺激症状，5.9%的居留者感觉有上呼吸道刺激症状；竣工6～12个月的住宅，统计数值分别为29.6%和4.0%，而对照组的统计数值仅为4.6%和0.6%。由此可见，在进行住宅装修过程中使用的大量化学物质，散发的VOCs对室内IAQ有很大影响，并且影响时间很长。Huang等[3]建立了数学模型来模拟干燥的建筑材料中VOC的释放率问题，模型考虑了材料内部的质量扩散过程和边界层的对流与扩散过程，将模拟结果与实验进行了比较，结果显示，空气流速对VOCs的释放率有较大影响，随着速度的增大，扩散率也显著增大。
目前我国城市 室外大气中的VOCs的浓度也很高，使得VOCs得以通过通风进入室内，导致IAQ下降。在市区，机动车尾气成为室外最主要的VOCs污染源，分析结果表明，其VOCs主要是单环芳烃和低碳数脂肪烃，如苯、甲苯、二甲苯和碳数为6～11的正烷烃、支链烷烃、环烷烃等，多环芳烃以菲和苯并芘为主。龚幸颐等[4]对北大校园区室内VOCs研究发现，室内总VOCs浓度中由室外汽车尾气产生的以芳香烃和烷烃为主的VOCs占76%～92%，可见，受室外汽车尾气污染明显的室外空气必然会通过通风换气使室内VOCs浓度升高。王思跃等[5]报道北京大气中苯、氯仿和苯乙烯等可致癌物在大气中的含量已经远远超过美国和加拿大1989年推荐的长时间暴露癌变可能性最高值，其中北京1995年大气中苯日平均含量就已经高出美国推荐值的44%，1999年第1季度实测平均值已经超出美国1.5倍，1999年第1季度阴雾天气下测定平均值，也比美国、加拿大1989年推荐的短时间暴露癌变可能性危险值高得多，其中氯甲烷比美国推荐值高5.2倍，比加拿大推荐值高45倍。苯乙烯为大气中恶臭物质，并有较强的光化学活性，发达国家对此种物质在大气中的含量限制在很低的水平，而北京大气中苯乙烯的年平均体积分数在5×10 - 9以上，污染高峰时可达50×10 - 9。
2.2室内环境中VOCs的控制方法
图1列出了降低室内VOCs浓度、改善IAQ的途径和方法。使用VOCs零排放的建材或装修材料，采用源头治理最为理想，但近期难以实现。加大室内新风量虽然可以降低室内VOCs浓度，但空调或采暖能耗也将明显增加，且有的地区部分时段室外大气中的VOCs浓度也比较高，即使加大新风量，也难以改善室内空气品质。因此在我国目前的情况下采用空气净化器消除室内VOCs是比较行之有效的方法。目前常规处理低浓度挥发性有机物的方法是半导体纳米材料光催化分解法和活性碳吸附法。使用半导体纳米光催化材料消除VOC是近年来兴起的一项新技术，自1972年Fujishima和Honda[6]发现在受辐照的TiO2上可以持续发生水的氧化还原反应并产生氢以来，半导体光催化得到了进一步的研究。由于它具有能耗低、操作简便、反应条件温和、可减少二次污染以及能够连续工作的优点，其应用日益受到人们的重视。但对于利用纳米TiO2光催化分解VOCs这一极具应用前景的方法，由于其关键机理问题还没完全解决，离市场化还有一定距离。活性碳吸附法则是一种传统的处理VOCs的方法，其处理成本低，效果显著，多年来一直得到广泛的应用。
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