室内环境化学污染物与人体健康

2020-03-02 14:00:32 来源：范文大全收藏下载本文

室内环境化学污染物与人体健康

一、摘要

室内环境(Indoor Environment)是人类生存和活动的重要场所。近年的国内外研究资料表明，城市居民每天约80％一90％的时间是在各种室内环境中度过的。因而室内空气质量及对人体健康的影响研究近年来越来越受到国内外学者的重视和关注。80年代初美国环保局就曾对7个城市的600名居民经水、食物和呼吸途径的有毒化学物质及致癌物日摄人量进行24小时监测，并用总摄人量评价方法最终计算了室内与室外上述污染物浓度对人体暴露总量上的分别贡献，结果表明对于大多数被检测的污染物来说，对人体暴露量的主要贡献是室内空气。这更说明了室内空气质量与公众健康的关系极为密切。影响室内空气质量的污染因素可分为化学性、生物性及物理性三类。其中污染室内空气质量的化学物质数量庞大，美国环保局1991年公布了对人体健康影响较大的化学物质清单，清单中的化学物质划分为4类，即颗粒物、无机气体、挥发性有机物、多环芳烃类物质。因此，室内空气中各种化学物质的污染及对健康的影响仍然是目前十分重要的研究课题。

关键词：化学污染物环境健康

近年来，随着我国经济的迅速发展，城市中高级写字楼的迅速出现和建筑装修等级、水平的不断升级，使得室内空气的污染来源和影响室内空气质量的因素越来越多，例如高级写字楼多为密闭式建筑，因室内通风不良，空调使用不合理，造成暴露人群出现不良建筑综合症；居室装修所用材料中存在的大量甲醛、苯系物等挥发性有机物则对暴露人群造成包括致癌等各种健康危害，引起政府有关部门和广大公众的日益关注。另方面，随着人民生活水平稳步提高．人们对综合生活质量的要求也在不断提高，人们更希望有一个清洁、舒适和温馨的工作和生活空间，因而对拥有良好的室内空气质量和健康的愿望也愈加迫切和认真。而我国对这个领域的科学研究还很不充分，对室内空气质量的监测技术和健康危害的评价技术的研究远不能适应政府部门的管理决策需要和公众对保持身体健康的要求。因此，深入开展对室内环境中化学污染物的监测及健康危害的评价研究，具有十分重要的意义。

二、室内环境主要化学污染物及来源

1．颗粒物对人体危害较大的是可吸入颗粒物(PMIO)

a．室外来源城市和乡镇的工业企业、交通运输、及住宅周围的民用锅炉等燃料的燃烧是颗粒物的重要来源。这些室外产生的颗粒物可通过住宅的门、窗等围护结构的缝隙渗入室内，形成室内颗粒物污染。

b．室内来源主要是各种烹调和取暖的燃料如煤、液化石油气、煤气天然气及生物性燃料的燃烧过程可在室内产生多种类型的颗粒物。另外，人们在室内的活动如吸烟、打扫卫生等也可造成室内的颗粒物增加。

2．无机气体主要指S0

2、NOx、CO等气体污染物及氨、C02等。

这类污染物主要是室内外燃料燃烧形成的，同时，人体活动呼出的C02等气体也可形成室内的污染氨的污染主要来源于建筑施工中防冻剂

3．多环芳烃类物质指一类含有苯环结构的高分子有机污染物。这类物质主要是燃料燃烧的产物在室内形成污染，由于这类污染物对人体健康可能产生远期

的致癌、致畸、致突变效应，应给予足够的重视。

4．挥发性有机物(VOCs)是一大类重要的室内污染物。主要指沸点在50。C～250％范围的有机物。包括甲醛、苯、甲苯、二甲苯，醇类，芳香烃类和胺等。这类污染物的主要来源是室内装饰装修。室内装修过程使用的产品包括各种建筑、装饰材料、黏合剂、涂料、空气清新剂等，这类产品及原材料中均含有大量挥发性有机物(VOCs)同时在室外大气中亦含有一定量的挥发性有机物，其经过渗透作用进入室内的污染不应忽视。

三、室内化学污染物对健康的危害

(一)颗粒物

室内空气颗粒物的来源不同，颗粒物的粒径和组成也不同。根据颗粒物的粒径可分为总悬浮颗粒物(TSP)：

颗粒物的毒性包括：

·对呼吸道的毒作用：损害下呼吸道和肺泡的功能

·免疫毒性：影响机体免疫功能

·吸附有害气体产生联合毒作用

·吸收和减少太阳辐射

·致突变性和致癌性

A微核小鼠骨髓嗜多染细胞(PCE)：体外培养中国仓鼠卵巢细胞(CHO)

B Anleste$t

C细胞间隙通讯连接

D P

21、c—mye蛋白(肿瘤相关)

E UDS

(二)C02

室内C02主要来源于人的呼吸和燃料的燃烧。C02是无色无臭的气体，高浓度时略带酸味。不助燃。比空气重。．C02在正常空气中的含量约为0．03-0．04％。当室内空气与室外交换良好时，室内空气中C02的浓度一般不会达到使人的主观感觉感到不适的状态。人们肺泡内C02浓度经常是在4％左右。如果室内空气中不含有其他有害物质时，C02浓度升高到5％以上时，人们才开始有发闷，10不舒适的感觉.

C02对人体健康的影响：C02在低浓度时，对呼吸中枢有兴奋作用。而在高浓度时则抑制呼吸中枢，严重时对呼吸中枢有麻痹作用。空气中C02浓度达3％时，人的呼吸加深；4％时，产生头晕．头痛，耳鸣．眼花，血压升高；达8-10％时，呼吸困难，脉搏加快，全身无力，肌肉由抽搐至痉挛，神智由兴奋转向抑制；当C02浓度达30％时，可能出现死亡。

C02作为居室中常见的污染物，当浓度达0．07％时，少数敏感的人就感觉有不良气味和不适感觉它的浓度的高低可以表示室内空气是否清洁以及通风换气是否良好。居室内空气中C02浓度应保持在0．07％以下，最高不应超过o．1％．

(三)甲醛(formaldehyde)

甲醛是室内空气中的主要污染物之一。主要来自建筑材料、家具及家用化工产品，各种燃料和烟叶燃烧也可产生甲醛在建筑装修和家具制作时，由于甲醛可以改善有机板材的性能或作为黏合剂，加入板材的生产过程中，用这些板材进行

居室装修或制作家具后，甲醛就可从这些材料中缓慢释放出来，污染室内空气。甲醛是无色气体，具有刺激性的气味，略重于空气，易溶于水。甲醛从家用物品中缓慢释放出来的数量除了与物品中所含的甲醛量有关外，还与气温、气湿、风速有关。气温越高，促使物体中甲醛往外释放的量越大，气温越低，甲醛越不易释放而滞留于物体中。

由于甲醛的水溶性很强+如果室内湿度大，则甲醛易溶于水雾中，滞留室内。如果室内湿度小．空气比较干燥，甲醛则容易向室外排放。居室内新装修后，空气中甲醛浓度可达0．3 mg／m3以上。然后逐渐下降．但随室内温度的变化也会回升，须给予关注。

甲醛对人群的健康影响主要是：

（1）急性中毒表现有多种，主要是呼吸道强烈刺激．咽喉烧灼痛，呼吸困难，肺水肿；有的人可出现肝脏中毒性病变，肝细胞损伤，肝功能异常，黄疽，尿呈棕色。有的人可出现过敏性紫癜，

（2）慢性中毒：表现有眼红，流泪，眼痒，嗓子干燥发痒．咳嗽，喷嚏．气喘，声音嘶哑，胸闷，皮肤瘙痒等这是由于甲醛对眼睛，呼吸道，皮肤等部位都有刺激作用。

长期接触低剂量甲醛，可降低机体免疫水平，引起神经衰弱，出现嗜睡，记忆力减退等症状严重者可出现精神抑郁症。呼吸道长期受到刺激后，可引起肺功能下降。甲醛还是一种变态反应原，有些人接触甲醛后可诱发过敏性皮炎，哮喘等。近年研究发现，连续两年吸入19．6 mg／m3的甲醛，可使F一344大鼠产生鼻腔扁平细胞癌。体外实验发现甲醛能引起人哺乳动物体细胞基因突变．DNA单体断裂，DNA交链等遗传物质的损伤。而且甲醛与苯并(a)芘联合作用能使DNA的单链断裂出现增强效应。但是，甲醛能否引起人体致癌，至今仍缺乏充分的流行病学调查资料。

人对甲醛的嗅觉闭通常是0.06—0.07mg／m3，但个体差异很大，有人嗅觉阈可达2．66 mg／m37许多国家(FI本、荷兰、瑞典、德国等)均已制定出了室内甲醛的卫生标准为0．1ppm，相当于0 12mg／m3我国居室卫生标准为0．08mg／m。

预防措施：

(1)改进生产工艺过程，减少甲醛使用量。

(2)加强市场管理，对厂家含甲醛的产品应统一进行卫生学评价合格后再进入市场。

(3)强室内通风换气。

(四)挥发性有机化合物(volatile organic compounds，VOCs)

对室内挥发性有机物的健康影响是在70年代末期才开始受到重视的，因为70年代在发达国家的一些办公室的工作人员和学校的学生出现一些非特异性症状，主要表现为眼、鼻和咽喉部刺激、干燥．甚至感到疲乏无力、不适、头痛、记忆力减退等、由于这些主述似乎与建筑物有关，因此称为不良建筑综合症(sick building syndromes)，对于sick building syndrom．s美国环境保护总署(EPA)归纳出30多项指标。主要有异嗅，头晕，头痛，乏力，眼睛干．鼻咽部干，咳嗽，喷嚏，流鼻涕，流泪，恶心．食欲下降，嗜睡，多梦，易怒，烦躁不安，健忘，皮肤于燥，皮肤瘙痒，皮炎，皮疹，月经不调，有时还会出现哮喘，呼吸困难，发憋．呕吐，工作效率低下等。接触的有害因素不同，出现的症状也不同。这些症状都是非特异的，人员一旦离开该环境，这些症状就可逐渐消失。目前，对于它

的病因还不十分清楚，但很多证据揭示，有机化合物的污染，特别是挥发性有机化合物的污染弓之有关因此近二十年来，国际上对室内挥发性有机化合物污染的研究已形成热点，引起众多学者的关注。在目前已确认的900多种室内化学物质和生物性物质中，VOCs至少在350种以卜(>lppb)．其中20多种为致癌物或致突变物。由于它们单独的浓度低，但种类多，故总称为VOCs，以TVOC表示其总量。这些单个化合物的浓度很少超过5099／m3，其均值通常低于10—2099／m3，TVOC的浓度通常低于数百Vg／m3，但是有时的峰值浓度可能很高，当若干种VOC共同存在于室内时，其联合毒性作用是不可忽视的。

常见的VOC种类有烷{叠，环烷烃、芳香烃、烯烃、醇、酚、醛、酮、萜烯等。

1.室内易挥发性有机溶剂污染水平在德国和加拿大进行的室内挥发性有机溶剂的调查，分别测定；700和500多户家庭，共测定了57种化合物，它们在不同家庭中的变动范围很大，其最低和最高值可能相差3个数量级。就单个化合物而言，除甲苯外，所有化合物的平均值都低：J：25Ijte矿-，3，大多数低于10rtg／m3，TVOC浓度约为0．41Xg／m3。Brown and Crump 1996年测定了179个英国家庭居室内的VOCs浓度，平均水平在200—50099／m3，最高可达11401儿g,／m3；丹麦、德国和美国的学者也有类似的报道。

2.VOCs对健康的影响如前所述，室内VOC浓度对单一的物质来说，很少超过50pg／m3，TVOC浓度通常低于lmg／m3该浓度水平远远低于职业暴露的阈限值，总起来看，暴露于低浓度VOC的情况下．对健康的危害特征和程度仍不很清楚，在这方面的定量研究资料还很少。一般认为不良建筑综合症与暴露于TVOC的综合作用有关，而不是单个化合物的作用。

急性中毒：当大量使用含VOC的化工产品且室内通风极差的情况下，会引起急性中毒。轻者感到头晕、头痛、咳嗽、恶心、呕吐、或有酩酊状，严重者出现肝中毒，昏迷，甚至出现生命危险。

慢性中毒：大多数VOCs都能损伤肝脏和神经系统，引起全身无力、嗜睡、皮肤瘙痒等．．有的还会引起内分泌失调，影响性功能。苯、甲苯能损伤造血系统，引起白血病。泡沫塑料的粘合剂TDI对呼吸系统的刺激很大．能引起哮喘。现场流行病学调查发现，TVOC浓度小于0．2mg／m3时不会引起刺激反应；而大于3mg／m3时就会出现某些症状；3-25mg／m3可导致头痛和其他弱神经毒作用；大于25mg／m3时呈现毒性反应。

3．预防措施基本同甲醛部分

需要强调的是，降低室内VOC污染对健康的影响最好的办法就是控制和减少室内VOC的污染来源。所以说．在室内所用建筑装修装饰材料及家用化学品在投放市场之前进行检测和评价．对保护居民的健康是有重大意义的。近年来国内外采用环境舱技术对室内环境相关产品进行测试和评价。

4.国际上对建筑装饰材料和家用化学品的管理。为了确保这些物品使用安全．许多国家，特别是发达国家制定了一系列的法规。

·家庭用品管理法规：日本制定了“含有害物质的家庭用品的法规”和“消费生活用制品安全法”通过对含有害物质的家庭用品进行必要的控制，以保护公众的健康。

·欧洲联盟”议会管理委员会“(Council Directive Couunittee 89／106)负责执行会员国与建筑产品相关的法律、管理条例和管理规定。、

·欧洲室内空气质量及其健康影响联合行动组织(European Conceded Action／Indoor Air Quality andIt。Impact。。Man)，已经出版了十几本相关的报告，提出一

系列的方案和标准(或称指导限值)。

·美国采用”警告标签“制．要求厂家对毒害加以明示。

·美国EPA、美国测试和材料协会(American Society for Testing and Materials，ASTM)对如何健康地使用建筑材料和室内产品都有明确的规定。

·德国规定，胶合板只有El级可直接使用，E2以上级别必须涂覆无毒材料方可在居室内使用另外它于1978年发布使用环境标志”蓝色天使“，其后，有20多个国家采用类似的环境标志

(五)氨(ammonia，NH3)

居室内的氨可来源于粪尿，汗液，体表散发的气体以及蔬菜，植物腐败后产生的气体，但最主要的来源是由于在建材中加入了氨水。建筑材料中加入氨水可以提高它们的抗冻能力，这类建材使用后，大量的氨气就会释放进入室内引起室内氨浓度的增高。

氨为无色气体，有强烈的刺激性臭味：易溶于水中，水溶液呈弱碱性。

健康影响主要是对卜呼吸道的刺激和腐蚀作用：严重中毒时，可出现喉头水肿，声门狭窄，窒息，肺水肿。氨气浓度达3500m#m3以上，可立即死亡。轻度中毒时，可有鼻炎，咽炎，气管炎，咽喉痛，咳嗽，咯血，胸闷，胸骨后疼痛等。还能刺激跟结膜水肿．角膜溃疡，虹膜炎，晶状体浑浊，甚至角膜穿孔：人对氨的嗅觉阈是O．5—1mg／m3。

(六)石棉(asbestos)

石棉是一类矿物纤维。因其具有卓越的抗张强度、良好的隔热性和耐腐蚀性，被广泛应用于商业和工业常见的含石棉的室内装饰材料有石棉水泥天花板、乙烯石棉地板材料、石棉隔音板等。

居室空气中的石棉主要来自家用石棉制品的破损，石棉纤维从破损处扬出。或利用上面提到的装饰捌料进行室内装修时，被切割的断面上能脱落下来的细小的材料细粒，石棉纤维就从其中扬入空气此外，从事石棉作业人员的工作服上会吸附许多石棉纤维，如果将此污染的工作服带回家中，也会增加居室空气中的石棉含量。城市空气中的石棉含量一般在300t\"(纤维)／M3以下；靠近石棉矿或石棉工厂附近的空气中，石棉量可达2000ffM3以上。室内空气中的石棉含量报道的不多，一般是1-10f／L。

石棉是致癌物、主要引起问皮癌和支气管肿瘤。石棉进入呼吸道后，通过机械作用，沉淀在肺组织局部．诱发癌细胞。青石棉诱发间皮癌的作用最强，其次是铁石棉，再其次是温石棉～一般认为}乏石棉纤维(>15mn)比短纤维致癌作用更强。石棉还能增加暴露人群的风湿病因子水平，并能影响免疫系统。预防：

由于石棉对人类的危害是严重的，因此控制石棉的污染显得十分重要。对于环境人群来说减少石棉的使用，控制人为途径的石棉污染，寻找石棉的代用品是其主要的预防措施。