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摘要: 本文结合人防工程内部空气环境的特点，分析了影响人防工程空气品质的有害物的来源，提出了净化人防工程内部空气品质的若干技术途径。
关键词: 人防工程; 空气质量；吸附；净化
前言
随着城市人防工程的开发利用，工程内的空气品质问题日益突出，人们对室内空气品质的要求不断提高。近年来，地面建筑受室内空气品质的影响，“病态建筑综合症”大量出现，和地面建筑物相比，人防工程由于受岩石（土壤）以及封闭空间等因素的影响，空气环境更加恶劣，人们长期生活或工作在空气环境较差的人防工程中，势必会对身心健康造成极大的危害。人防工程内部空气环境不仅受温度、湿度、气流速度和壁面温度等热环境指标的影响，工程内的二氧化碳、一氧化碳、甲醛、含尘量、微生物、挥发性有机化合物、氡及其子体、负离子等空气品质指标，在很大程度上制约了人防工程的开发利用。本文主要介绍影响人防工程内部空气质量的相关有害物的来源、危害及控制措施。
1 人防工程内部空气有害物的来由
1.1人体散发
人体散发有害物主要通过呼吸和皮肤的代谢。人呼吸时需吸入空气，在肺泡内空气中的氧气被摄取，然后排出含有高浓度二氧化碳及其它一些有毒、有害气体。研究发现，人体肺部可排出20余种有毒物质，其中10余种含有挥发性毒物。人员呼出的主要有害物为二氧化碳和水蒸气及其它代谢产物。人体若吸入了某些有机化合物,也能从呼吸道排出部分该化合物的原形及其气态分解产物。例如吸入苯后,仍可有50-70%的苯随呼气排出;甲醛在体内可分解成甲酸从呼出氣中排出。人体的皮肤也能排出汗液或其它具有不良气味的挥发性气体。人们通过呼吸、说话、咳嗽、打喷嚏等活动,还能将呼吸道的各种病原体排入室内空气中。常见的如流感病毒、肺炎双球菌、溶血性链球菌、结核杆菌等等。另外,通过人们的活动,还能从室外带入各种有害微生物,例如金黄色葡萄球菌、霉菌等等。
1.2围护结构、建筑材料
人防工程建在地下，工程周围被岩石或土壤包围，自然界中分布在岩石、土壤中的镭，不断衰变，产生放射性物质——氡，氡及其子体通过围护结构的表面、裂缝、地下水等，不断的向工程内散发
人防工程的建筑材料，如用于地基、地面、墙壁等的承重材料，大多采用砖、水泥、花岗岩、及石膏等，在制造砖和水泥的原材料中如果含有高本底浓度的铀或镭,特别是使用含有微量铀元素的花岗岩，易释放出氡气。
1.3装饰材料
人防工程内部均进行了不同程度的装修，许多装饰材料都是化工产品,能释放出多种挥发性有机化合物(V0Cs)。其中具有代表性的是甲醛。甲醛主要存在于多种粘合剂中。在粘贴装饰材料或制作人造板家具后,甲醛就会大量释放到室内空气中,某些塑料地板砖、塑料壁纸、化纤地毯、涂料中也含有不同数量的甲醛。尤其是用脲醛树脂制成的隔热板材料(UFFI)甲醛的释放量很大。由于甲醛大多被用于物体的内部,因此,需要经过相当一段时间的释放方能充分。其释放期限的长短与用料多少有关。也与气温、气湿、气流有关。一般说来,少则一个月,多则1-2年。
某些粘合剂、油漆、涂料、地板蜡等化工用品中含有苯、甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、二异氰酸脂类等有毒物质。据粗略统计,约有300余种。这些挥发性有机物大多影响神经系统,引进头晕、头痛、无力,还能损害肝脏。苯能损害造血系统,引起白血病。
1.4各种形式的燃烧 人防工程内的燃烧主要有：吸烟、燃油或燃煤锅炉、液化气或煤气、柴油发电机、汽车燃油等。燃料的燃烧产物种类也很多,燃煤能产生二氧化硫、颗粒物、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、氮氧化物、颗粒物等等。液化石油气、天然气等气体燃料也能产生C0、C02、甲醛、氮氧化物等。烟草在燃烧时，燃烧处的温度高达850℃至900℃，烟草里的成分在超高温状态下，有的被破坏分解，有的又合成新的化学物质，这其中主要有一氧化碳、丙烯醛、尼古丁、焦油、氰氢酸等，焦油含多种有机化合物，其中含有微量苯并芘、苯蒽等物质。电炉的高温燃烧能将空气中的氮气和氧气结合成氮氧化物。
1.5杀虫剂
为了消除工程内的各种飞虫、爬虫和微生物，掩盖工程内的异味，经常人为的喷洒各种杀虫剂、气雾剂、香味剂、清新剂等。各种雾剂、粉剂散发的味道混杂在一起，成为工程内挥发性化合物的又一重要来源。
1.6室外空气带入
随着城市建设步伐的加快，人口密度不断增加，汽车的拥有量也不断上升，人们在生产和生活过程中不断向外排放废气，致使室外空气质量逐渐恶化，城市大气污染加剧，人防工程周围的空气环境不断恶化，汽车排放的尾气、工厂排放的废气、居民区的垃圾异味、空气中的粉尘、化合物等，如不采取相应处理，都会随新风系统进入工程。
1.7通风空调系统
空调系统的热湿处理的设备在加湿、减湿过程中，也易成为污染源。在降温、除湿时，表冷器表面凝水积尘，极易污染空气。系统中的部件如帆布软接头、法兰连接处等最易积尘和发霉最易发生微生物污染。赫尔辛基大学对空气处理机和空调系统作了认真的实验测定，结果指出，几乎所有空调部件都是污染源和臭味源。其中包括过滤器、盘管、热回收器、风机和消声器，各组成构件的恶化作用不同，其中主要是过滤器（纤维型），污染的主要原因是油、尘和污表面，新过滤器可能同样发生气味，有的构件可能在生产过程中就被灰尘或油污染了。室内用于喷雾、加湿、空调冷却等的用水。如果这些用水的水质不良,就会将水中的细菌喷入室内空气中，最严重的是军团杆菌，这种杆菌在水中的生存力很强,随着水雾吸入呼吸道后能引起肺部炎症，急性发作时有致命危险。
2净化人防工程内部空气的若干技术措施
2.1利用光触媒技术净化
光触媒[Photocatalyst]是光[Photo=Light]+触媒（催化剂）[catalyst]的合成词。光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称。它在光的照射下，会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，可杀灭细菌和分解有机污染物，把有机污染物分解成无污染的水（H2O）和二氧化碳（CO2），而因具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化空气功能。只要把光触媒均匀喷涂于室内墙面上，利用灯光就能够源源不断的分解有害物质，大大降低污染物对人体的危害。
2.2利用物理吸附法及化学吸附法对人防工程内部空气净化
“人防工程内部空气净化系统”是利用利用物理吸附法及化学吸附法集一体的设备。该系统主要用来滤除人防工程局部空间（尤其是指挥作战室）空气中的烟（雾）气溶胶、苯、甲苯，二甲苯，甲醛，氨，细菌，SO2，NO2，H2S，及TVOC（总的可挥发有机物气体）等有害气体和烟尘、异味，对0.3um级粉尘的过滤效率达到案99%。可以清新空气，有效改善人防工程的空气质量，保护人防工程内工作人员的身体健康。在风机作用下，有毒有害气体经过过滤单元，烟（雾）气溶胶等被过滤材料有效的滤除；然后经吸附单元，有毒有害组分或被物理吸附或催化分解，从而转变为洁净空气。
2.3利用通风空调系统的回风管道添加吸附物质对人防工程内部空气净化
目前，人防工程通风空调系统对空气的净化处理大多采用粗效和中效两级过滤的措施，粗中过滤器只能过滤尘埃及附着在其上的微生物，对空气中的有害气体和细菌却无能为力，而有害气体和细菌在室内空气中的的含量较高、正是IAQ恶化的重要因素。在回风管道中安装具有吸附VOC功能的活性炭、多孔铝硅酸盐、氧化铝等物质过滤器是降低VOC浓度的重要举措。
2.4利用增加新风量对人防工程内部空气净化。
改善人防内部空气品质的主要方法是：增加新风量，发挥新风效应，引入低污染的新风，同时减少或者消除新风处理、传递和扩散过程中的污染。做到以下几点：A、合理选择新风取风口的位置；B、加强新风过滤处理，改变通常只作粗效过滤的观念；C、提倡新风直接入室，缩短新风年龄，减少途径污染。
合理的气流组织即是合理布置送排风口，充分将新鲜空气送入工作区，减少送风死角，以提高室内的换气效果，发挥新风效应，充分稀释室内污染物浓度，从而提高空气品质。高质量的安装和调试、先进到位的运行管理，同样是保证工程内空气品质不可缺少的。
2.5消除和控制室内污染源对人防工程内部空气净化
室内空气异味是“可感受的室内空气品质”的主要因素。控制异味的来源，减少室内低浓度污染源，应注重建筑和装饰材料的选用，减少吸烟和室内燃烧过程，减少各种气雾剂的使用等。湿度是影响霉菌在建筑中生长的主要因素，减少空调系统的潮湿面积，控制细菌的生长繁殖。空调系统设备选择和管道的设计、安装的重点在于尽量减少尘埃污染和微生物污染，减少污染源、防止尘埃和湿气的积累。
总结
根据我国人防工程现状，已经制订并颁布了“人防工程平时使用环境卫生标准”，针对该标准，还应建立和完善相应的设计、测试、评价工程空气指标的政策法规，使人防工程从设计、施工到运行管理都有明确的质量保证和法规依据。切实提高工程的空气品质，减少影响人防工程空气品质的有害物的来源，努力净化人防工程内部空气，更好的发挥人防工程的“三个效益”。
关键词: 人防工程; 空气质量；吸附；净化
前言
随着城市人防工程的开发利用，工程内的空气品质问题日益突出，人们对室内空气品质的要求不断提高。近年来，地面建筑受室内空气品质的影响，“病态建筑综合症”大量出现，和地面建筑物相比，人防工程由于受岩石（土壤）以及封闭空间等因素的影响，空气环境更加恶劣，人们长期生活或工作在空气环境较差的人防工程中，势必会对身心健康造成极大的危害。人防工程内部空气环境不仅受温度、湿度、气流速度和壁面温度等热环境指标的影响，工程内的二氧化碳、一氧化碳、甲醛、含尘量、微生物、挥发性有机化合物、氡及其子体、负离子等空气品质指标，在很大程度上制约了人防工程的开发利用。本文主要介绍影响人防工程内部空气质量的相关有害物的来源、危害及控制措施。
1 人防工程内部空气有害物的来由
1.1人体散发
人体散发有害物主要通过呼吸和皮肤的代谢。人呼吸时需吸入空气，在肺泡内空气中的氧气被摄取，然后排出含有高浓度二氧化碳及其它一些有毒、有害气体。研究发现，人体肺部可排出20余种有毒物质，其中10余种含有挥发性毒物。人员呼出的主要有害物为二氧化碳和水蒸气及其它代谢产物。人体若吸入了某些有机化合物,也能从呼吸道排出部分该化合物的原形及其气态分解产物。例如吸入苯后,仍可有50-70%的苯随呼气排出;甲醛在体内可分解成甲酸从呼出氣中排出。人体的皮肤也能排出汗液或其它具有不良气味的挥发性气体。人们通过呼吸、说话、咳嗽、打喷嚏等活动,还能将呼吸道的各种病原体排入室内空气中。常见的如流感病毒、肺炎双球菌、溶血性链球菌、结核杆菌等等。另外,通过人们的活动,还能从室外带入各种有害微生物,例如金黄色葡萄球菌、霉菌等等。
1.2围护结构、建筑材料
人防工程建在地下，工程周围被岩石或土壤包围，自然界中分布在岩石、土壤中的镭，不断衰变，产生放射性物质——氡，氡及其子体通过围护结构的表面、裂缝、地下水等，不断的向工程内散发
人防工程的建筑材料，如用于地基、地面、墙壁等的承重材料，大多采用砖、水泥、花岗岩、及石膏等，在制造砖和水泥的原材料中如果含有高本底浓度的铀或镭,特别是使用含有微量铀元素的花岗岩，易释放出氡气。
1.3装饰材料
人防工程内部均进行了不同程度的装修，许多装饰材料都是化工产品,能释放出多种挥发性有机化合物(V0Cs)。其中具有代表性的是甲醛。甲醛主要存在于多种粘合剂中。在粘贴装饰材料或制作人造板家具后,甲醛就会大量释放到室内空气中,某些塑料地板砖、塑料壁纸、化纤地毯、涂料中也含有不同数量的甲醛。尤其是用脲醛树脂制成的隔热板材料(UFFI)甲醛的释放量很大。由于甲醛大多被用于物体的内部,因此,需要经过相当一段时间的释放方能充分。其释放期限的长短与用料多少有关。也与气温、气湿、气流有关。一般说来,少则一个月,多则1-2年。
某些粘合剂、油漆、涂料、地板蜡等化工用品中含有苯、甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、二异氰酸脂类等有毒物质。据粗略统计,约有300余种。这些挥发性有机物大多影响神经系统,引进头晕、头痛、无力,还能损害肝脏。苯能损害造血系统,引起白血病。
1.4各种形式的燃烧 人防工程内的燃烧主要有：吸烟、燃油或燃煤锅炉、液化气或煤气、柴油发电机、汽车燃油等。燃料的燃烧产物种类也很多,燃煤能产生二氧化硫、颗粒物、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、氮氧化物、颗粒物等等。液化石油气、天然气等气体燃料也能产生C0、C02、甲醛、氮氧化物等。烟草在燃烧时，燃烧处的温度高达850℃至900℃，烟草里的成分在超高温状态下，有的被破坏分解，有的又合成新的化学物质，这其中主要有一氧化碳、丙烯醛、尼古丁、焦油、氰氢酸等，焦油含多种有机化合物，其中含有微量苯并芘、苯蒽等物质。电炉的高温燃烧能将空气中的氮气和氧气结合成氮氧化物。
1.5杀虫剂
为了消除工程内的各种飞虫、爬虫和微生物，掩盖工程内的异味，经常人为的喷洒各种杀虫剂、气雾剂、香味剂、清新剂等。各种雾剂、粉剂散发的味道混杂在一起，成为工程内挥发性化合物的又一重要来源。
1.6室外空气带入
随着城市建设步伐的加快，人口密度不断增加，汽车的拥有量也不断上升，人们在生产和生活过程中不断向外排放废气，致使室外空气质量逐渐恶化，城市大气污染加剧，人防工程周围的空气环境不断恶化，汽车排放的尾气、工厂排放的废气、居民区的垃圾异味、空气中的粉尘、化合物等，如不采取相应处理，都会随新风系统进入工程。
1.7通风空调系统
空调系统的热湿处理的设备在加湿、减湿过程中，也易成为污染源。在降温、除湿时，表冷器表面凝水积尘，极易污染空气。系统中的部件如帆布软接头、法兰连接处等最易积尘和发霉最易发生微生物污染。赫尔辛基大学对空气处理机和空调系统作了认真的实验测定，结果指出，几乎所有空调部件都是污染源和臭味源。其中包括过滤器、盘管、热回收器、风机和消声器，各组成构件的恶化作用不同，其中主要是过滤器（纤维型），污染的主要原因是油、尘和污表面，新过滤器可能同样发生气味，有的构件可能在生产过程中就被灰尘或油污染了。室内用于喷雾、加湿、空调冷却等的用水。如果这些用水的水质不良,就会将水中的细菌喷入室内空气中，最严重的是军团杆菌，这种杆菌在水中的生存力很强,随着水雾吸入呼吸道后能引起肺部炎症，急性发作时有致命危险。
2净化人防工程内部空气的若干技术措施
2.1利用光触媒技术净化
光触媒[Photocatalyst]是光[Photo=Light]+触媒（催化剂）[catalyst]的合成词。光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称。它在光的照射下，会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，可杀灭细菌和分解有机污染物，把有机污染物分解成无污染的水（H2O）和二氧化碳（CO2），而因具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化空气功能。只要把光触媒均匀喷涂于室内墙面上，利用灯光就能够源源不断的分解有害物质，大大降低污染物对人体的危害。
2.2利用物理吸附法及化学吸附法对人防工程内部空气净化
“人防工程内部空气净化系统”是利用利用物理吸附法及化学吸附法集一体的设备。该系统主要用来滤除人防工程局部空间（尤其是指挥作战室）空气中的烟（雾）气溶胶、苯、甲苯，二甲苯，甲醛，氨，细菌，SO2，NO2，H2S，及TVOC（总的可挥发有机物气体）等有害气体和烟尘、异味，对0.3um级粉尘的过滤效率达到案99%。可以清新空气，有效改善人防工程的空气质量，保护人防工程内工作人员的身体健康。在风机作用下，有毒有害气体经过过滤单元，烟（雾）气溶胶等被过滤材料有效的滤除；然后经吸附单元，有毒有害组分或被物理吸附或催化分解，从而转变为洁净空气。
2.3利用通风空调系统的回风管道添加吸附物质对人防工程内部空气净化
目前，人防工程通风空调系统对空气的净化处理大多采用粗效和中效两级过滤的措施，粗中过滤器只能过滤尘埃及附着在其上的微生物，对空气中的有害气体和细菌却无能为力，而有害气体和细菌在室内空气中的的含量较高、正是IAQ恶化的重要因素。在回风管道中安装具有吸附VOC功能的活性炭、多孔铝硅酸盐、氧化铝等物质过滤器是降低VOC浓度的重要举措。
2.4利用增加新风量对人防工程内部空气净化。
改善人防内部空气品质的主要方法是：增加新风量，发挥新风效应，引入低污染的新风，同时减少或者消除新风处理、传递和扩散过程中的污染。做到以下几点：A、合理选择新风取风口的位置；B、加强新风过滤处理，改变通常只作粗效过滤的观念；C、提倡新风直接入室，缩短新风年龄，减少途径污染。
合理的气流组织即是合理布置送排风口，充分将新鲜空气送入工作区，减少送风死角，以提高室内的换气效果，发挥新风效应，充分稀释室内污染物浓度，从而提高空气品质。高质量的安装和调试、先进到位的运行管理，同样是保证工程内空气品质不可缺少的。
2.5消除和控制室内污染源对人防工程内部空气净化
室内空气异味是“可感受的室内空气品质”的主要因素。控制异味的来源，减少室内低浓度污染源，应注重建筑和装饰材料的选用，减少吸烟和室内燃烧过程，减少各种气雾剂的使用等。湿度是影响霉菌在建筑中生长的主要因素，减少空调系统的潮湿面积，控制细菌的生长繁殖。空调系统设备选择和管道的设计、安装的重点在于尽量减少尘埃污染和微生物污染，减少污染源、防止尘埃和湿气的积累。
总结
根据我国人防工程现状，已经制订并颁布了“人防工程平时使用环境卫生标准”，针对该标准，还应建立和完善相应的设计、测试、评价工程空气指标的政策法规，使人防工程从设计、施工到运行管理都有明确的质量保证和法规依据。切实提高工程的空气品质，减少影响人防工程空气品质的有害物的来源，努力净化人防工程内部空气，更好的发挥人防工程的“三个效益”。