空氣凈化技術(shù)概述

空氣凈化技術(shù)概述近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,出現(xiàn)了裝修高檔的寫字樓和豪華的居室,室內(nèi)環(huán)境發(fā)生了巨大變化。但現(xiàn)在許多居室的封閉式裝修和室內(nèi)所用的裝飾材料導(dǎo)致了室內(nèi)空氣污染。美國(guó)環(huán)保局的登記表白,室內(nèi)空氣污染限度往往是室外的2～5倍,有時(shí)甚至可在100倍以上。常見(jiàn)的室內(nèi)污染物有:甲醛、苯、氨等揮發(fā)性氣體污染物、生物污染物以及顆粒物等。室內(nèi)空氣污染一方面危害呼吸道,除引起“建筑物綜合癥”外,還會(huì)引起或加劇亞慢、慢性呼吸道疾患,如支氣管炎、過(guò)敏性肺炎、肺癌及其他器官癌癥。因室內(nèi)裝修導(dǎo)致的室內(nèi)空氣污染,致使人們健康受到危害的報(bào)道已不鮮見(jiàn)了。最近,許多醫(yī)學(xué)科研人員的研究認(rèn)為,室內(nèi)空氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)污染日益嚴(yán)重與當(dāng)前白血病患者不斷增多有密切關(guān)系。空氣中的細(xì)菌微生物是呼吸道傳染病的重要致病源,而假如長(zhǎng)期吸入細(xì)微顆粒物將嚴(yán)重影響人體健康。室內(nèi)空氣污染在國(guó)際上已被列為危害人體健康的五大因素之一。室內(nèi)環(huán)境問(wèn)題關(guān)系居民身體健康,已經(jīng)引起了人們的極大關(guān)注。1室內(nèi)空氣污染物類型

導(dǎo)致室內(nèi)空氣污染的因素是多方面的,污染物也是多種多樣的,目前我國(guó)室內(nèi)空氣污染重要有[1～6]:

(1)各種燃料燃燒、烹調(diào)油煙及吸煙產(chǎn)生的CO、NO2、SO2、甲醛、多環(huán)芳烴和細(xì)微顆粒物等，室內(nèi)淋浴和加濕空氣產(chǎn)生的鹵代烴等化學(xué)污染物。

(2)建筑、裝飾材料、家具和家用化學(xué)品釋放的甲醛、苯、二甲苯等有害氣體。

(3)家用電器和某些辦公設(shè)備導(dǎo)致的電磁輻射等物理污染和臭氧等。

(4)室內(nèi)環(huán)境是人們生活和活動(dòng)的重要場(chǎng)合,人們天天有80/100～90/100的時(shí)間是在室內(nèi)度過(guò)的,通常人員數(shù)量較多,通過(guò)人體呼吸、汗液等排出的氨類化合物、硫化氫、苯和甲苯等污染物，通過(guò)咳嗽、打噴嚏等噴出的流感病毒、結(jié)核桿菌和鏈球菌等生物污染物。甲醛和VOCs等（5）由于人體及寵物活動(dòng)多產(chǎn)生的浮塵、飄塵，建筑物老化產(chǎn)生的粉塵（長(zhǎng)時(shí)間不住的房間地面、桌面會(huì)有很厚的灰塵），寵物的脫毛及糞便、花粉、顆粒物（6）由于空調(diào)的廣泛使用，使空氣中的負(fù)離子數(shù)量急劇減少至100個(gè)/cc以下，遠(yuǎn)低于自然環(huán)境中10000個(gè)/cc的標(biāo)準(zhǔn)及人體所需的3000個(gè)/cc的基本含量2室內(nèi)空氣凈化技術(shù)研究進(jìn)展

目前,室內(nèi)空氣的凈化技術(shù)重要有高效Hepa過(guò)濾、吸附、負(fù)離子、靜電、光催化、和紫外線殺菌、臭氧等空氣凈化方法。2.1高效Hepa過(guò)濾法HEPA是HighEfficiencyParticulateAirFILTER（高效率空氣微粒濾芯）的縮寫，它是一種國(guó)際公認(rèn)最佳的高效濾材，最初HEPA應(yīng)用于核能研究防護(hù)，現(xiàn)在大量應(yīng)用于精密實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)藥生產(chǎn)、原子研究和外科手術(shù)等需要高潔凈度的場(chǎng)合。HEPA由非常細(xì)小的有機(jī)纖維交織而成，對(duì)微粒的捕獲能力較強(qiáng)，孔徑微小，吸附容量大，凈化效率高，并具有吸水性，針對(duì)0.3微米的粒子凈化率為99.97%。也就是說(shuō)：每10000個(gè)粒子中，只能有3個(gè)粒子可以穿透HEPA過(guò)濾膜。因此，它的過(guò)濾顆粒物的效果是非常明顯的！假如用它過(guò)濾香煙，那么過(guò)濾的效果幾乎可以達(dá)成100％，由于香煙中的顆粒物大小介于0.5—2微米之間，無(wú)法通過(guò)HEPA過(guò)濾膜。由于人的肺是由肺泡所組成，假如顆粒物的大小剛好同肺泡之間的縫隙相同，那么它就將占據(jù)肺泡的位置，導(dǎo)致肺泡的張合度改變，從而影響肺的功能。目前，介于10-0.01微米之間的顆粒物對(duì)人體影響最大。由于它自身很輕，很難受重力的影響而落在地上，因此只能漂浮在空中。最重要的是病菌、病毒、污染物等都會(huì)附著在顆粒物表面上，假如被人吸入到肺部，就也許導(dǎo)致呼吸道系統(tǒng)方面的疾病。并且顆粒物中尚有很多致癌物質(zhì)，如：苯并（a）芘就是一種很強(qiáng)的致癌物質(zhì)。它是由于燃燒而生成的，如：炒菜中的油煙、燃燒的瀝青都具有大量的苯并（a）芘。除此之外，尚有些金屬元素，如：鉛、砷等也都附著在顆粒物的表面上。最重要的是，人們無(wú)法阻擋這些有害物質(zhì)進(jìn)入人體內(nèi)，只要是呼吸，這些顆粒物就會(huì)不知不覺(jué)的進(jìn)入人體。常見(jiàn)的一種職業(yè)病---矽肺病，就是由于工人長(zhǎng)期在粉塵環(huán)境下工作所導(dǎo)致的。2.2吸附法凈化

吸附法是運(yùn)用某些有吸附能力的物質(zhì)如活性炭、Al2O3、硅膠和分子篩等吸附劑吸附空氣中有害成分從而達(dá)成消除有害污染物的目的。活性炭作為一種吸附材料已有悠久的歷史,自20世紀(jì)初活性炭實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來(lái),就被廣泛應(yīng)用于空氣凈化。但是常規(guī)的活性炭有一些自身的缺陷,使其在空氣凈化中的應(yīng)用受到限制。近幾十年已研制出蜂窩狀活性炭、活性炭纖維(ACF)和新型活性炭等。其中,ACF由于其優(yōu)越的吸附性能,成為近年來(lái)深受人們青睞的吸附材料。它能有效除去空氣中的揮發(fā)性有害氣體,同時(shí),對(duì)可吸入顆粒物也有很好的去除效果。此外,在活性炭中添加一些物質(zhì)經(jīng)化學(xué)解決后,本來(lái)對(duì)活性炭吸附力很弱的氣體(如NOx和SO2等)吸附力會(huì)增強(qiáng)[6]。ACF對(duì)于去除室內(nèi)空氣中低濃度的污染物是非常有效的,它是目前多種凈化設(shè)備中用于過(guò)濾濾芯的一種重要材料。但是,能與活性炭發(fā)生反映的VOCs、會(huì)發(fā)生聚合反映的VOCs和大分子高沸點(diǎn)的有機(jī)物等,不宜用該方法。同時(shí),雖然活性炭具有良好的吸附性能。采用最新的技術(shù)使納米材料負(fù)載到炭材料的表面和孔隙內(nèi)部，使炭材料的吸附性能與納米材料空氣催化性能得到有機(jī)的結(jié)合配方研制而成，對(duì)各種裝飾材料所釋放的甲醛、苯、氨、TVOC等有害氣體，具有吸附、凈化之功效，無(wú)二次污染；并且作用強(qiáng)效、持久。活性炭是通過(guò)活化解決的含碳物質(zhì)，自身不會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染。活性炭具有了非常發(fā)達(dá)的樹(shù)枝狀微孔結(jié)構(gòu)：50克裝修除味活性炭的微孔內(nèi)表面積平均在5萬(wàn)平米以上，比7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)的面積還大?；罨蟮奈⒖捉Y(jié)構(gòu)在形成發(fā)達(dá)的內(nèi)表面積的同時(shí)，也形成了發(fā)達(dá)的細(xì)孔容積，可以捕獲更多的空氣中的污染物分子，從而達(dá)成凈化空氣的目的。

2.3靜電技術(shù)

靜電技術(shù)在工業(yè)除塵中的應(yīng)用已有近100年歷史,將其應(yīng)用于小環(huán)境的空氣凈化是一種新型的空氣凈化方法。它重要是運(yùn)用高壓靜電場(chǎng)形成電暈,在電暈區(qū)里有自由電子和離子逸出,這些帶電粒子就會(huì)在運(yùn)動(dòng)中不斷地碰撞和吸附到塵埃顆粒上。從而使灰塵帶上電荷,荷電后的粉塵等微粒在電場(chǎng)力作用下,就會(huì)沉積并滑落。使空氣中的顆粒物和塵埃等除去,達(dá)成使空氣潔凈的目的。靜電技術(shù)用于小環(huán)境空氣凈化可在有人的條件下進(jìn)行連續(xù)動(dòng)態(tài)的凈化消毒,并具有高效的除塵作用(除塵效率在90/100以上)以及能同時(shí)除菌等特點(diǎn)。由于空氣中的細(xì)菌大多附著在塵埃顆粒上,空氣中的微粒數(shù)的減少就標(biāo)志著細(xì)菌等微生物的減少,即能在除塵的同時(shí)除菌。但是其除菌的具體效果尚有待進(jìn)一步驗(yàn)證,并且該方法不能有效除去室內(nèi)空氣中的有害氣體如VOCs[8]。同時(shí)該技術(shù)的使用會(huì)有適量臭氧的產(chǎn)生,而臭氧對(duì)人體是有害的，故該技術(shù)的重點(diǎn)應(yīng)包含如何有效控制臭氧的釋放量，缺陷是指合用于小空間凈化。

2.4負(fù)離子技術(shù)

運(yùn)用一定濃度的空氣負(fù)離子來(lái)凈化空氣及消毒,是由于負(fù)離子極易與空氣中微小污染顆粒相吸附,成為帶電的大離子,沉落在地面等的表面,從而使空氣得到凈化。負(fù)離子能使細(xì)菌蛋白質(zhì)表層的電性兩級(jí)顛倒,促使細(xì)菌死亡,達(dá)成消毒與滅菌的目的。高壓電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生大量的負(fù)離子,負(fù)離子會(huì)隨著氣流擴(kuò)散到空氣中,從而使人們?cè)谇鍧嵉目諝庵懈惺茇?fù)離子新鮮空氣。研究表白,在實(shí)驗(yàn)條件下,負(fù)離子的除菌效果超過(guò)濃度為3/100過(guò)氧乙酸的殺菌效果。蔣耀庭等[11]報(bào)道,在室內(nèi)用人工負(fù)離子作用2h,室內(nèi)空氣中的懸浮微粒、細(xì)菌總數(shù)和甲醛等的濃度都有明顯的減少。該技術(shù)能較為有效地除去空氣中的細(xì)菌及塵埃,但是卻使塵埃易吸附在墻紙和玻璃等處,不能清除出室內(nèi),而對(duì)于氣體污染物,如VOCs的去除有待進(jìn)一步研究。同時(shí)由于通常使用的離子發(fā)生器往往也伴有臭氧的產(chǎn)生，故該技術(shù)的重點(diǎn)是如何有效解決如何產(chǎn)生高濃度負(fù)離子并有效控制臭氧的產(chǎn)生量。空氣負(fù)離子知識(shí)一、空氣離子化空氣離子化指大氣中空氣分子或原子形成帶電荷的正、負(fù)離子的過(guò)程。空氣負(fù)離子的發(fā)生空氣中氣體分子或原子在某些外界因素作用下，其外層電子逸出，從而使空氣分子或原子形成帶正電的陽(yáng)離子既空氣正離子；一部分逸出的電子與中性分子結(jié)合成陰離子即空氣負(fù)離子，故大氣中空氣離子實(shí)際是帶正電或帶負(fù)電的大氣分子所組成的。空氣離子的形成是正、負(fù)離子成對(duì)出現(xiàn)的。產(chǎn)生空氣離子化的因素有天然因素和人為因素。大氣的最高層，由于強(qiáng)烈的太陽(yáng)紫外線和宇宙射線作用而形成使空氣具有帶電狀態(tài)的電離層，在接近地面的大氣對(duì)流層，因太陽(yáng)紫外線能量削弱，除紫外線作用尚有一定強(qiáng)度的宇宙線以及地殼表面和大氣中的放射性元素作用，使這層空氣產(chǎn)生較弱的離子化。大氣中的中子流、閃電、流電，某些自然現(xiàn)象如瀑布、噴泉、大雨撞擊、海岸浪花等也可以使空氣發(fā)生電離作用。根據(jù)上述原理，可以用人工電離法來(lái)產(chǎn)生空氣離子，如人工紫外線、放射性同位素、人工閃電、火焰燃燒、水滴噴濺[噴向電效應(yīng)或勒納德（lenard）效應(yīng)]，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)、化學(xué)反映、電弧放電以及高壓、超高壓靜電、高頻或低頻電磁波、微波、激光等新技術(shù)的應(yīng)用，均可使空氣發(fā)生離子化?？諝庳?fù)離子的濃度在一定地區(qū)離子濃度可基本達(dá)成動(dòng)態(tài)平衡，并隨季節(jié)、氣候、環(huán)境、地區(qū)的不同而變化，同時(shí)還會(huì)受到工業(yè)布局、大氣污染的影響，并于綠化限度有關(guān)，樹(shù)梢的尖端效應(yīng)和樹(shù)木產(chǎn)生的烯類物質(zhì)，花卉開(kāi)放產(chǎn)生的芳香類物質(zhì)可使負(fù)離子濃度增長(zhǎng)，海濱地區(qū)空氣清潔，負(fù)離子濃度高，陰雨天凝聚核增多負(fù)離子下降。有調(diào)查表白室外空氣中負(fù)離子濃度在市區(qū)為300~400個(gè)/cm3，郊區(qū)為500~600個(gè)/cm3，，海濱地區(qū)為71000個(gè)/cm3，不同空氣狀況中空氣負(fù)離子的濃度不同。美國(guó)建議居室中負(fù)離子濃度不低于1000個(gè)/cm3de；日本根據(jù)人在一晝夜應(yīng)吸入1—3個(gè)空氣離子生物學(xué)單位（一個(gè)空氣離子生物學(xué)單位所含負(fù)離子數(shù)為8×109個(gè)），提出應(yīng)保持環(huán)境中空氣負(fù)離子數(shù)在1000—3000個(gè)/cm3。正常情況下，空氣離子濃度約100~2023個(gè)/cm3，正離子較負(fù)離子多，某些密死循環(huán)境（如空調(diào)間）可使正離子濃度明顯增高，現(xiàn)代建筑中的某些材料有減少空氣負(fù)離子的作用，使空氣離子的自然狀況發(fā)生變化。二、空氣負(fù)離子的多種效應(yīng)㈠空氣負(fù)離子生物效應(yīng)大量研究表白：低濃度的空氣負(fù)離子生物學(xué)作用不明顯；高濃度（大于104個(gè)/cm3）的空氣負(fù)離子，有明顯的生物效應(yīng)。負(fù)離子對(duì)健康呈良好作用可歸納如下幾方面。神經(jīng)系統(tǒng)空氣離子可提高腦啡呔水平，增強(qiáng)其作用功能，從而調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)的興奮---克制過(guò)程，改善大腦皮質(zhì)功能，縮短感覺(jué)時(shí)值和運(yùn)動(dòng)時(shí)值，對(duì)精神起鎮(zhèn)靜作用并可消除疲勞。人吸入3×105個(gè)/cm3負(fù)離子后，腦電圖ɑ波由本來(lái)的10—11HZ減為8—9HZ，幅度增長(zhǎng)20%，動(dòng)物吸入105—106個(gè)/cm3負(fù)離子后，情緒穩(wěn)定，出現(xiàn)最大運(yùn)動(dòng)反映并促進(jìn)條件反射形成，對(duì)Y迷路辨別能力，爬竿逃避反射有明顯促進(jìn)作用，對(duì)記憶能力和學(xué)習(xí)能力有明顯促進(jìn)作用,但同樣濃度正離子則對(duì)記憶能力和學(xué)習(xí)能力有不良影響.心血管和血液系統(tǒng)吸入2023~3000個(gè)/cm3空氣離子，可以使心電圖Q—T間期延長(zhǎng)。負(fù)離子可使心率減慢，使高血壓患者的血壓趨于正常，對(duì)接觸噪聲作業(yè)工人有防止血壓升高作用，正離子則可以引起血壓升高。空氣離子能刺激造血功能，促進(jìn)紅細(xì)胞、血紅蛋白合成，并改善心臟泵功能，從而提高血液輸氧功能。呼吸系統(tǒng)肺是空氣離子重要作用部分，空氣離子可促進(jìn)肺內(nèi)皮細(xì)胞清除5—HT使之轉(zhuǎn)變?yōu)?—HIAA。負(fù)離子可使動(dòng)物上呼吸道纖毛運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，使腺體分泌增長(zhǎng)，提高平滑肌張力，改善肺通氣功能，減少呼吸道對(duì)創(chuàng)傷的易感性。但吸入正離子可出現(xiàn)鼻咽粘膜干噪、燒灼感、肺呼吸量下降，使氣管粘膜后壁收縮并克制其正常蠕動(dòng)。內(nèi)分泌系統(tǒng)空氣離子具有類激素樣作用，正離子將應(yīng)與糖皮質(zhì)激素相似而負(fù)離子則與鹽皮質(zhì)激素相似。過(guò)量正離子引起尿中17—酮固醛排泄增長(zhǎng)，負(fù)離子則使其排出減少。免疫系統(tǒng)空氣負(fù)離子能提高機(jī)體細(xì)胞免疫和體液免疫功能，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬率，增長(zhǎng)血液中Y—球蛋白含量，提高試管內(nèi)淋巴細(xì)胞存活率。臨床應(yīng)用可見(jiàn)呼吸系統(tǒng)疾病患者經(jīng)負(fù)離子治療后IgA、IgM和補(bǔ)體增長(zhǎng)。對(duì)創(chuàng)傷動(dòng)物負(fù)離子可促進(jìn)其上皮增生、創(chuàng)口愈合。其它空氣離子能促進(jìn)細(xì)胞生物氧化過(guò)程，增強(qiáng)呼吸鏈中觸酶作用，提高基礎(chǔ)代謝率，促進(jìn)成長(zhǎng)發(fā)育。在負(fù)離子影響下，受試者時(shí)間反映速度提高，語(yǔ)言辨認(rèn)能力增強(qiáng)。對(duì)血清素水平過(guò)高的內(nèi)向型兒童，負(fù)離子可改善其行為過(guò)程，涉及活動(dòng)水平、注意力、方向辨認(rèn)能力等。殺菌空氣離子可克制殺菌、病毒成長(zhǎng)，在具有5×105—5×106個(gè)/cm3小離子的空氣中培養(yǎng)的葡萄球菌、霍亂弧菌、沙門氏菌等生長(zhǎng)緩慢。負(fù)離子能減少感染流感病毒的小鼠死亡率，有認(rèn)為這是由于空氣負(fù)離子與超氧化物自由基（O2—）的結(jié)構(gòu)相似，均具有不配對(duì)電子，帶負(fù)電荷，因此有相似的生物活性?；畹纳锛?xì)胞帶負(fù)電荷時(shí)，可使病毒失去對(duì)細(xì)胞的襲擊能力?？諝怆x子還可以使應(yīng)激狀態(tài)大鼠肝線粒體琥玻酸脫氫酶，細(xì)胞色素氧化酶活性恢復(fù)。臨床上，空氣負(fù)離子療法作為一種輔助治療已有許多報(bào)道。治療的疾病涉及：呼吸系統(tǒng)疾?。ㄖ夤芟⒅夤軘U(kuò)張、慢性支氣管炎、過(guò)敏性鼻炎等）；消化系統(tǒng)疾?。ㄎ?、十二指潰瘍、神經(jīng)性腹瀉）；循環(huán)系統(tǒng)疾病（冠心病、高血壓）；內(nèi)分泌疾?。卓?、更年期綜合癥）；膠原疾?。愶L(fēng)濕關(guān)節(jié)炎）；神經(jīng)系統(tǒng)病（神經(jīng)衰弱綜合癥、神經(jīng)性頭痛、腦震蕩后遺癥等）；皮膚疾?。ㄉ窠?jīng)性皮炎、濕疹、荀麻疹、皮膚瘙癢癥）。㈡空氣負(fù)離子的物理及化學(xué)效應(yīng)大氣是一種膠體分散系，氣體是分散媒。塵埃小粒、飛沫小滴、滴核及附著的微生物懸于大氣中，形成微生物氣溶膠。空氣負(fù)離子的潔凈作用是使氣溶膠易于聚沈，增長(zhǎng)荷電氣溶膠對(duì)接口的吸附。空氣感染的病原微生物重要來(lái)源于人類活動(dòng)產(chǎn)生的塵埃，細(xì)菌吸附在塵埃物質(zhì)上（直徑4~20um）這些病原微生物重要來(lái)自干燥的唾液、鼻腔粘液、皮膚鱗屑等?？諝庳?fù)離子可與空氣中的塵埃細(xì)菌病毒等結(jié)合，使之下降，故有凈化空氣的作用?？諝庳?fù)離子由于其可以使空氣中的塵埃聚沉的作用，既去除了空氣中的塵埃，避免塵埃被人體吸入，也切斷了病菌的傳播媒介，保護(hù)了人體健康。空氣負(fù)離子（超氧陰離子自由基）生物活性高，氧化能力強(qiáng)，能與空氣中的有機(jī)物起氧化作用而清除其產(chǎn)生的異味，負(fù)離子有助于改善小環(huán)境的空氣狀況。負(fù)離子是一種帶負(fù)單極電荷的離子，在空氣中壽命很短，僅數(shù)十秒到數(shù)分鐘，生活及工作中一般都會(huì)存在正的靜電，對(duì)人體健康帶來(lái)一定危害，負(fù)離子能有效中和這種靜電。三、負(fù)離子在治療空調(diào)病方面的研究由于工業(yè)生產(chǎn)的需要，規(guī)定對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，空調(diào)也越來(lái)越多的進(jìn)入了平常百姓家，但隨著大量空調(diào)的應(yīng)用，隨之而來(lái)的被稱為“空調(diào)病”的病例大量蔓延。在有空調(diào)設(shè)備的室內(nèi)，在氣流通過(guò)空調(diào)機(jī)機(jī)器管道時(shí)，由于氣流與金屬表面的摩擦作用和濾料的靜電吸附作用，可使空氣中的離子特別是負(fù)離子顯著減少，通過(guò)濾后的空氣負(fù)離子數(shù)甚至可降至30個(gè)/cm3。空調(diào)機(jī)的風(fēng)道長(zhǎng)度、過(guò)濾器（高效過(guò)濾器衰減作用最大）、換氣次數(shù)（換氣次數(shù)多，負(fù)離子排出增長(zhǎng)）及室內(nèi)人員活動(dòng)等均可影響空調(diào)室內(nèi)負(fù)離子濃度。吸煙、化纖衣服產(chǎn)生的靜電也會(huì)導(dǎo)致局部負(fù)離子下降。在空調(diào)室內(nèi)安裝負(fù)離子發(fā)生器，可起清潔空氣、改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的作用。㈠“空調(diào)病”的臨床表現(xiàn)“空調(diào)病”的臨床表現(xiàn)不一。由于空氣離子缺少，普遍有頭昏、頭腦不清、嗜睡、健忘、乏力、情緒波動(dòng)、胸悶、食欲不振、消瘦、牙齦出血、白細(xì)胞減少、血壓上升、女性月經(jīng)不調(diào)。曾對(duì)某彩電顯像管超凈化車間空調(diào)作業(yè)人員進(jìn)行健康檢查，除上述癥狀外，還發(fā)現(xiàn)有頭昏、憂郁、原患支氣管炎、哮喘、風(fēng)濕病者容易復(fù)發(fā)。由于室內(nèi)VOC、O3、HCHO、細(xì)菌、真菌、致敏原等綜合因素引起者，有眼、鼻、喉刺激癥狀、呼吸道炎癥、皮膚粘膜干燥、皮膚紅疹和瘙癢、咳嗽、嘶啞、哮喘等非特異性過(guò)敏癥，也有發(fā)生類似肺炎和濕熱癥的外源性變態(tài)反映性疾病?？諝庵蠧O增多、O2減少、空氣離子缺少，工人多以頭痛、頭昏、惡心、失眠、憋氣、心悸為主。至于空調(diào)風(fēng)口導(dǎo)流不妥，風(fēng)速偏大，人員處在送風(fēng)射流直射區(qū)內(nèi)，可引起“電扇吹風(fēng)病”和全身肌肉關(guān)節(jié)疼痛，尤以腿、腰、背、頸、頭部為最。㈡“空調(diào)病”的發(fā)病機(jī)制“空調(diào)病”發(fā)病機(jī)制一般認(rèn)為是由于多種復(fù)合致病因素的緣故，其中空氣離子缺少與正負(fù)離子比例失常，特別是負(fù)離子缺少上

2.5光催化凈化

自從1972年Fujishima等發(fā)現(xiàn)受輻射的TiO2表面發(fā)生連續(xù)的氧化還原反映以來(lái),學(xué)者們掀起了光催化的研究熱潮[3,7,15～18]。該技術(shù)在紫外光照射下,在室溫條件下就能將許多有機(jī)污染物氧化成無(wú)毒無(wú)害的CO2和H2O。在紫外光照射下,TiO2光降解氯代物[7],醛類、酮類、醇類[7,15],芳香族化合物[3,16,17]以及其他無(wú)機(jī)有害氣體CO、NOx等已有大量的文獻(xiàn)報(bào)道[18]。甲醛和甲苯是室內(nèi)空氣中的常見(jiàn)的有機(jī)污染物。根據(jù)以前的研究報(bào)道[7],濕度和反映物濃度等都會(huì)影響著甲醛的降解效率,且隨濕度的增大,甲醛的降解率有一最大值。而對(duì)于甲苯的研究發(fā)現(xiàn),TiO2的制備方法[15]和尺寸的大小[16]、污染物的濃度以及反映物濕度等[3,7]對(duì)光催化效率均有影響。許多學(xué)者[3,15～18]的研究表白,光催化是降解室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有害氣體非常有效的途徑,但是不同的研究者取得的研究結(jié)果也有一些差異。Augugliaro等人[17]的研究發(fā)現(xiàn),在他們的實(shí)驗(yàn)中,甲苯降解后的主產(chǎn)物是苯甲醛。而Jo等人[3]研究了用TiO2對(duì)交通工具內(nèi)的低濃度的VOCs進(jìn)光降解。在實(shí)驗(yàn)條件下,不同的相對(duì)濕度對(duì)苯、甲苯以及二甲苯的3種異構(gòu)體的降解效率無(wú)明顯影響。他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,這5種污染物的降解效率接近100/100,但降解率依賴于反映氣體流量的大小,并且有微量的CO副產(chǎn)物形成。用于光催化的納米TiO2同時(shí)還具有殺滅微生物的功能[19]。微生物如細(xì)菌等是由有機(jī)復(fù)合物構(gòu)成的,因此運(yùn)用TiO2的光催化作用可以加以殺滅。由于該技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)越性能,它是目前最具發(fā)展前景的室內(nèi)空氣凈化技術(shù)。但是它不能解決室內(nèi)空氣中的懸浮物及危害很大的細(xì)微顆粒物問(wèn)題,同時(shí)催化劑微孔容易被灰塵和顆粒物等堵塞而致使催化劑失活。光觸媒[Photocatalyst]是光[Photo=Light]+觸媒（催化劑）[catalyst]的合成詞。光觸媒是一種以納米級(jí)（納米是一個(gè)長(zhǎng)度單位，1納米等于1米的十億分之一長(zhǎng)度）二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導(dǎo)體材料的總稱，是當(dāng)前國(guó)際上治理室內(nèi)環(huán)境污染的最抱負(fù)材料。光觸媒（TiO2）是目前世界最先進(jìn)的綠色環(huán)保產(chǎn)品之一。作用原理：

它均勻涂布于基材表面，光觸媒在光的照射下，會(huì)產(chǎn)生類似光合作用的光催化反映，產(chǎn)生出氧化能力極強(qiáng)的自由氫氧基和活性氧，具有很強(qiáng)的光氧化還原功能，可氧化分解各種有機(jī)化合物和部分無(wú)機(jī)物，能破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜和固化病毒的蛋白質(zhì)，可殺滅細(xì)菌和分解有機(jī)污染物，把有機(jī)污染物分解成無(wú)污染的水（H2O）和二氧化碳（CO2），因而具有極強(qiáng)的殺菌、除臭、防霉、防污自潔、凈化空氣及產(chǎn)生強(qiáng)烈催化降解功能。

當(dāng)光照射二氧化鈦超微粒時(shí)，在價(jià)帶的電子被光的能量激發(fā)而跳升至導(dǎo)帶,同時(shí)在價(jià)帶產(chǎn)生帶正電的空穴，而形成一組電子–空穴對(duì)（electron–holepair），其反映時(shí)間僅數(shù)微秒（μs）。在二氧化鈦表面進(jìn)行光催化反映可分為下列幾個(gè)環(huán)節(jié)：

①反映物、氧分子及水分子吸附于二氧化鈦表面：

②經(jīng)光照射后，二氧化鈦產(chǎn)生電子及空穴；

③電子和空穴分別擴(kuò)散到二氧化鈦粒子表面；

④電子、空穴和氧分子及水分子形成羥基自由基及超氧離子自由基；

⑤羥基自由基及超氧離子自由基和反映物進(jìn)行氧化反映。降解污染物功效：

能有效降解空氣中有毒有害氣體：甲醛、苯、二甲苯、氨、TVOC（總揮發(fā)性有機(jī)物）；能高效殺滅多種細(xì)菌，（如大腸埃希氏菌、炎克雷伯氏菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌等）抗菌率可高達(dá)99.99％，并能將細(xì)菌或霉菌釋放出的霉素分解及無(wú)害化解決。光觸媒（TiO2）對(duì)人體和環(huán)境無(wú)毒無(wú)害，無(wú)二次污染，具長(zhǎng)期受益的連續(xù)功能，同時(shí)，二氧化鈦?zhàn)陨頍o(wú)毒無(wú)害，已廣泛用于食品、醫(yī)藥、化妝品等各種領(lǐng)域。徹底性：光觸媒能高效分解空氣中各種有害有機(jī)物甲醛、苯系物、氨、TVOC（總揮發(fā)性有機(jī)物）、細(xì)菌等污染物，解決了傳統(tǒng)空氣

凈化方法存在的二次污染問(wèn)題。

持久性：光觸媒原液的二氧化鈦很穩(wěn)定，只起催化作用，自身不損失，所以從理論上來(lái)講可以永遠(yuǎn)發(fā)揮作用。

直接性：光觸媒運(yùn)用取之不盡的太陽(yáng)光和人造光等光能，將空氣中低濃度的環(huán)境污染物分解凈化。

安全性：原材料組成：TiO2(納米級(jí))＋H20，不含汞、鎘、鉛、有機(jī)化合物。無(wú)毒、無(wú)害、對(duì)人體安全可靠；最終的反映產(chǎn)物是少量二

氧化碳、水和其他無(wú)害物質(zhì)。

功效性：有效降解甲醛、氨、苯系物、TVOC、有機(jī)化學(xué)物，殺菌、防霉、防老化、防褪色、防靜電。

光催化技術(shù)---光觸媒重要部件-紫外線燈管紫外線燈管是光觸媒空氣凈化器的核心部件之一（GermicidalUltrovioletlamp,UVlamp)。人類使用紫外線已有大約70余年的歷史。紫外線是一種波長(zhǎng)為100-400nm，介于可見(jiàn)光和X-射線的高能量的電磁波。紫外線根據(jù)其波長(zhǎng)可分為三種：A波段紫外線（長(zhǎng)波紫外線）的波長(zhǎng)為315-400nm;B波段紫外線（中波紫外線）的波長(zhǎng)為280-315nm；C波段紫外線（短波紫外線）的波長(zhǎng)為100-280nm。殺菌作用最強(qiáng)的紫外線的波長(zhǎng)是254nm，也就是C波段紫外線，由于微生物吸取最多的就是這個(gè)波段的紫外線。當(dāng)微生物吸取C波段紫外線后，在微生物細(xì)胞內(nèi)引起光化學(xué)反映，細(xì)胞核中的DNA（去氧核糖核酸）將遭到破壞，使細(xì)胞立即死亡或喪失繁殖能力（病毒被滅活）。

在醫(yī)療行業(yè)里，目前普遍使用紫外線燈來(lái)消毒室內(nèi)空氣。但紫外線燈的缺陷是不能直接照射人體否則會(huì)導(dǎo)致人體的損害（如引起皮疹或眼結(jié)膜炎）。但是空氣凈化器的紫外線燈管是安裝在空氣凈化腔內(nèi)，并無(wú)紫外線泄漏直接照射人體，不會(huì)導(dǎo)致人體的損害；結(jié)構(gòu)類似于紫外線空氣消毒器（UVairsterilzier)。

紫外線空氣消毒器（UVairsterilzier)在國(guó)外也常見(jiàn)，其基本結(jié)構(gòu)是把紫外線燈管放置在密閉的容器里，運(yùn)用風(fēng)機(jī)把室內(nèi)空氣強(qiáng)制性地引進(jìn)并與紫外線接觸達(dá)成殺菌的作用。單純紫外線空氣消毒器只能殺滅空氣中的微生物但不能清除空氣中污染顆粒物。因此，單純的紫外線空氣消毒器并不屬于空氣凈化器的范疇。紫外線燈管是以天然水晶為材料之純石英玻璃管所制造，目前因成本關(guān)系與用途不同，也有用高硼砂玻璃管代替的，其特性與效果都有相稱之差異。以天然水晶為原料制造之純石英管，與以高硼砂為原料之高硼砂玻璃管，兩者不僅效果相差很多，價(jià)位也相差數(shù)倍，因此應(yīng)視使用之地方作不同之選擇。純石英管其紫外線穿透率達(dá)＞80%，高硼砂玻璃管的紫外線穿透率為＜50%。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，除非對(duì)消毒是否完全，視為非重要因素，使用壽命非考慮重點(diǎn)之設(shè)備外，都應(yīng)考慮用石英玻璃管所制造的紫外線燈管。在低壓汞蒸氣放電燈中，汞蒸氣會(huì)產(chǎn)生185nm波長(zhǎng)之紫外線，此一波長(zhǎng)之紫外線可將外界空氣中的O2變成O3(臭氧)，臭氧是非?；顫姷姆肿?，極易與其它分子起化學(xué)變化，導(dǎo)致再分解，轉(zhuǎn)變成氧，達(dá)成更新空氣，除臭殺菌之目的。經(jīng)添加特殊成份之石英玻璃管，可有效的控制185nm波長(zhǎng)之紫外線逸出，達(dá)成控制臭氧多寡之目的。因應(yīng)各種不同場(chǎng)合之需要，因而有低臭氧(無(wú)臭氧)、臭氧、高臭氧等多種產(chǎn)品。一般在有人員活動(dòng)之時(shí)間或空間，不建議使用臭氧燈管，由于空氣中臭氧被吸入人體后，將促進(jìn)血紅蛋白的凝結(jié)，導(dǎo)致人體供氧局限性，發(fā)生頭暈、惡心的感覺(jué)，影響健康。特別經(jīng)常在濃度達(dá)成＞0.3ppm(mg/m2)時(shí)之環(huán)境中工作，將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的傷害。對(duì)附加臭氧燈管之使用者務(wù)必特別小心。一般空氣凈化器采用無(wú)臭氧石英紫外線燈管（波長(zhǎng)是254nm——365），照射強(qiáng)度達(dá)成太陽(yáng)光紫外線強(qiáng)度的500-1000倍。

光觸媒空氣凈化器-光觸媒的作用原理光觸媒空氣凈化器是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外比較流行的一種空氣凈化器。光觸媒事實(shí)上是屬于半導(dǎo)體的一種。半導(dǎo)體(Semiconductor)是指其導(dǎo)電率介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料，如TiO2、ZnO和Fe2O3。由于這些半導(dǎo)體在光線的照射下，表現(xiàn)出強(qiáng)大的氧化能力，因此稱為光觸媒。在空氣凈化方面常用的光觸媒是TiO2。在光觸媒空氣凈化器里一般都安裝了紫外線燈管，其目地是運(yùn)用紫外線的照射來(lái)激發(fā)光觸媒。當(dāng)紫外線照射（或強(qiáng)烈的太陽(yáng)光）光觸媒時(shí)，光觸媒釋放帶負(fù)電荷的電子而光觸自身則變?yōu)閹д姾傻目昭ǎ╤ole)，電子和空穴呆產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑（自由基）。空氣中的有害物質(zhì)接觸到光觸媒時(shí)被分解。

[什么是自由基（Freeradical)？物質(zhì)是由分子組成的，分子又由原子構(gòu)成；原子是由帶正電荷的原子核和帶負(fù)電荷的電子組成的。帶正電荷的質(zhì)子和不帶電荷的中子組成原子核。正常情況下，由于質(zhì)子的正電荷與電子負(fù)電荷的總量相等，所以表現(xiàn)出中性。在外界能量的作用下，假如分子或原子失去原有的電子，就成為正離子；而得到額外的電子時(shí)，則成為負(fù)離子。自由基(Freeradical)是指帶有一個(gè)或多個(gè)不配對(duì)（奇數(shù)）電子的原子、分子、離子等。負(fù)離子也可以帶電子，但不能稱為自由基，由于負(fù)離子所帶的額外電子都是配對(duì)的（偶數(shù)）。例如：H2O=H++OH-在這個(gè)反映式中H的所有電子都轉(zhuǎn)移到OH-上成為負(fù)離子，而H+的電子數(shù)為零（偶數(shù)），成為正離子。重要的是OH-中額外的電子與O原子中外層的電子配對(duì)，電子數(shù)為10個(gè)（偶數(shù)），因此是負(fù)離子。]

自由基只能在很短時(shí)間內(nèi)單獨(dú)存在。自由基由于帶有不配對(duì)的電子，總在尋找電子來(lái)配對(duì)。為了“搶劫”電子，自由基襲擊周邊穩(wěn)定的分子時(shí)，分子的配對(duì)電子被自由基搶去，自身又變?yōu)樾碌淖杂苫?。新的自由基又襲擊其它分子，這樣引起氧化-還原連鎖反映，最終導(dǎo)致物質(zhì)的破壞。目前，光觸媒的重要用途是去除空氣中的揮發(fā)性有機(jī)氣體（VoltatileOrganicCompounds,VOC's)。2.6臭氧技術(shù)-臭氧的作用原理臭氧的分子是由三個(gè)氧原子組成的。臭氧的化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，總想分解。O3假如碰到空氣中的污染物時(shí)，O3中的O立即“沖向”污染顆粒物后引起“爆炸”，從而消滅空氣中的污染顆粒物。O3與污染顆粒“同歸于盡”后，即變?yōu)镃O2和H2O，而O3自身還原為O2。臭氧是一種高效的消毒劑。高濃度的臭氧化對(duì)人體具有危害，因此，臭氧空氣消毒器不能在有人的狀態(tài)下使用。臭氧（O3）是氧的同素異形體。是一種淺藍(lán)色氣體，具有強(qiáng)烈的刺激性臭味。其穩(wěn)定性在常溫下分解緩慢，在高溫下分解迅速，形成氧氣，是已知最強(qiáng)的氧化劑之一。臭氧可以將二氧化硫氧化成三氧化硫或硫酸。但因空氣中臭氧的濃度很低，這些反映進(jìn)行的很慢。臭氧和烯烴反映生成醛是臭氧的特性反映。在25`C時(shí)，0.02-0.1mg/m3的臭氧即可察，空氣中含量在15%-20%的臭氧具爆炸性，臭氧在水中的溶解度比氧高，是一種廣譜高效的消毒劑?？勺鳛樯钜盟南緞┦褂谩?/p>

1．來(lái)源與接觸機(jī)會(huì)

臭氧在大氣中有著重要意義，在距地面12-35km高空的平流層中氧在太陽(yáng)紫外線作用下形成了一個(gè)臭氧層，它可吸取90%的紫外線，對(duì)地球上的生物有保護(hù)作用。故臭氧是高空空氣的正常組分。而在近地面的正常大氣中臭氧的含量極微少。電擊時(shí)可生成一些臭氧，夏天雷陣雨后田野中可嗅到一種特殊的氣味就是臭氧。在生產(chǎn)中，高壓電器放電過(guò)程，強(qiáng)大的紫外燈、碳精棒電弧點(diǎn)火花，光譜分析發(fā)光，高頻無(wú)聲放電，焊接切割等過(guò)程中均生成一定的臭氧。在生活中電影放映燈、電視機(jī)、復(fù)印機(jī)、激光印刷機(jī)、負(fù)離子發(fā)生器、電子消毒柜（器）、舞廳的黑燈等在使用過(guò)程中也能產(chǎn)生臭氧，它們是臭氧的室內(nèi)重要來(lái)源。此外，在交通擁護(hù)的重要機(jī)動(dòng)車干道，特別是在氣溫高、天氣晴朗、紫外線強(qiáng)烈的夏秋季節(jié)均有臭氧的身影。近年來(lái)已證實(shí)大城市的大氣污染物"煙霧"，在紫外線的作下，是臭氧參與烴類和氮氧化物的光化學(xué)