低温等离子体治理室内空气污染原理及应用全文.pdf

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1、低温等离子体治理室内空气污染的原理及应用中南大学黄钊邓启红蔡慧煊吕琪铭邓权威摘要：本文简要介绍了室内空气污染物的现状以及等离子体的基本概念，分析了低温等离子体净化室内空气污染物的原理及应用，着重介绍了低温等离子体去除室内微细颗粒污染物的机理。关键词：室内空气污染；净化；非平衡等离子体；微细颗粒污染物1引言人类的生存离不开空气,一个人可以7天不进食，5天不饮水，但5分钟不呼吸空气就可能死亡。而空气品质的好坏是人类健康发展的关键因素，因为人们可以选择无污染的水和食物，却难以选择所呼吸的空气，呼吸是我们接触空气污染的主要途径。许多疾病都是与我们呼吸的空气有很大的关系。继“煤烟型污染”、

2、“光化学烟雾型”污染后，现代人正进入以“室内空气污染”为标志的第三代空气污染时期。据美国环保总局调查显示：室内空气污染物浓度至少是室外的2～5倍，有时甚至高达100[1]倍以上，而人们80～90%的时间是在室内度过的，如家中的生活休息，办公场所的工作学习，体育馆中的健身运动，乃至娱乐场所的娱乐休闲…。所以人们在关注室外污染的同时，更应该把目光投入室内污染。可以说，建筑室内环境质量IEQ（indoorenvironmentquality）与人们的身体健康、生活舒适、工作效率等息息相关。低劣的空气质量会使人注意力分散，工作效率下降，同时也会降低人们的生活品质。因此如何控制和治理室内空

3、气污染，提高室内空气品质，为人们创造一个健康与舒适的室内生活与工作环境，将对人类社会的可持续健康发展起着关键性作用。2室内空气污染的现状及其治理方法2.1空气污染的现状加拿大环卫组织研究发现：人类68%的疾病是由于室内空气污染造成的。包括办公室、民房现代住宅、大型百货商店、学校教室等在内的室内空气质量近日成了环境专家们研讨的焦点。综合调查结果显示，通风空调系统、建筑及装饰材料、办公设备和家用电器等是室内空气质量最重要的“隐性杀手”。由此产生的空气污染、噪声污染、电磁波及静电干扰、紫外线辐射等给人们的身体健康带来不可忽视的影响。严重的室内环境污染在给人们健康造成损失的同时，也造成了

4、巨大的经济损失，仅1995[2]年我国因室内环境污染健康危害所导致的经济损失即高达107亿美元。⑴室内污染物的类型室内空气污染的数量多、成分复杂、按照室内污染物性质可归纳为三类：有机挥发性有害气体VOCS，细菌、真菌、病毒污染物和颗粒污染物PM。对于有机挥发性有害气体VOCS造成的化学污染：部分VOCS气体（如苯、甲醛等）对人体具有一定的致癌作用，但大多数VOCS对人体健康并没直接影响，而主要影响人体的舒适，如由于强烈的气味或过敏等刺激引起的疲劳、头痛、恶心、胸闷、眼鼻咽喉不适等症状，通常也称为“病态建筑综合症SBS”，[3]这些短期的不适应症状在进行适当的休息或通风后能够得到有

5、效缓解甚至消除。对于细菌、真菌、病毒污染物造成的生物污染：室内空气生物污染是影响室内空气品质的一个重要因素，主要包括细菌、真菌（包括真菌孢子）、花粉、病毒、生物体有机成分等。在这些生物污染因子中有一些细菌和病毒是人类呼吸道传染病的病原体，有些真菌（包括真菌孢子）、花粉和生物体有机成分则能够引起人的过敏反应。室内生物污染对人类的健康有着很大危害，能引起各种疾病，如各种呼吸道传染病、哮喘、建筑物综合症等。对于颗粒污染物造成的物理污染：室内空气中颗粒污染物按粒径大小及其对人体健康的危害程度可分为粗颗粒与细颗粒两种类型，前者通常指TSP（总悬浮颗粒物）或PM10（粒径小于10μm的颗粒物

6、），而后者主要指PM2.5（粒径小于2.5μm的颗粒物）。粗颗粒污染物对人体健康没有太大影响，因为一方面它容易受重力作用的影响而沉降，另一方面它基本上可以被鼻粘膜完全过滤，很少能够进入人体呼吸系统。但室内大量存在的微细颗粒污染物PM2.5却能长时间漂浮在空气中，它们极易进入人体呼吸系统甚至血液循环从而对健康造成重要危害。近年来的流行病学研究表明，室内可吸入微细颗粒污染物浓度[4]或数量与日益增长的呼吸系统疾病及心脑血管疾病的入院率和死亡率密切相关。另外，微细颗粒污染物对人体健康的影响程度与粒径大小有关：粒径越小，颗粒物传输至呼吸系统的部位就越深，危害就越大。⑵室内空气污染的特点由

7、于室内空气污染与大气空气污染所处的环境不同，其污染特点也不同，室内空气污染具有如下[5]特点：第一，影响范围广。涉及人群数量大，影响范围包括：居室环境、办公环境、交通工具环境、休闲场所等，而涉及人群几乎包括整个年龄组。第二，接触时间长。人一生在室内度过的时间占80－90%,即使室内有浓度很低的污染物，在长期作用于人体后，也会影响人体健康。第三，污染物种类多。室内空气中的污染物既有化学性污染物如甲醛、氨水、苯、甲苯、一氧化碳等；生物性污染物，如细菌、真菌等；还有物理性污染，如烟气、