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[摘要]建筑材料與室內污染的產生密切相關。文章概述了建筑材料的種類，介紹了建筑材料產生的污染物質，并闡明了這些污染物質的危害及建筑標準對這些污染物質的控制標準和要求。

[關鍵詞]建筑材料；污染物質；危害與控制

人類的居住環境實際就是由建筑材料所圍成的與室外環境隔開的室內小環境，在這個小環境中，各種材料釋放或散發出的有害物質對室內環境質量有很大影響。一部分無機材料及其產品中含有高本底的鐳(Ra)，鐳可蛻變成放射性很強的氡氣(Rn)，能引起肺癌。很多有機合成材料和溶劑可向室內空氣中釋放出許多揮發性有機化合物，如甲醛、苯、甲苯、醚類、酯類等。在室內空氣中已檢測出300多種有機化學物質，其中有20多種有致癌或致突變作用。在室內空氣中有害化學物質的濃度有時雖不是很高，但在它們長期的綜合作用下，可使居住人群出現病態建筑物綜合癥和其它與建筑物相關的疾病。

1建筑材料的種類

建筑材料是建筑工程、裝修工程中所使用的各種材料及其制品的總稱，根據性能和用途分為基本建筑材料和裝飾裝修材料，二者有時很難嚴格區別；根據組成和結構又分為金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料。

1.1基本建筑材料

基本建筑材料主要是指建筑物的地基、梁柱、墻壁、屋頂，等處所用的基礎及結構材料，如金屬材料中的鋼鐵、鋁材、銅材等，無機非金屬材料中的水泥、混凝土、石材、石膏、磚瓦、陶瓷、玻璃等，高分子材料中的木材、塑料、粘合劑等。常用的建筑材料主要有：

1.1.1水泥

水泥是最常用的建筑材料之一，主要是以石灰巖和粘土為原料，石灰巖和粘土中的放射性元素含量接近地殼中天然本底值。但在水泥生產過程中，摻入一定量的石膏、礦渣、粉煤灰、煤渣、鋼渣等放射性相對較高的工業廢渣作為混合材料，將會使水泥具有較高的放射性。再生建筑材料的放射性隨著工業廢渣摻量不同也有區別，廢渣摻入量增加，磚瓦、水泥等材料的放射性有所增強。

1.1.2混凝土

混凝土是最重要的水泥制品，一般情況下混凝土放射性比水泥低。在建筑結構施工中，通常使用尿素或氨水作為水泥混凝土防凍劑，這些氨類化合物可從墻體中釋放出氨氣，造成室內空氣污染。因此，混凝土氨釋放量是室內空氣質量研究的重要內容。

1.1.3陶瓷

陶瓷制品是目前應用十分普遍的建筑材料，主要由粘土或頁巖等作坯料，表面涂上不同顏色的釉料加工而成。其坯料隨原料不同輻射水平有所差異，一般用頁巖作坯料比用粘土作坯料的放射性稍高。釉料是由不同顏色的無機原料加鋯乳濁劑配制而成，鋯化合物中天然放射性元素含量因產地而異。

1.1.4石材

天然石材主要有花崗巖、大理石、板巖等。天然材料本身都具有一定的放射性，由于巖石種類和成巖方式不同使材料的放射性差異很大。其中，大理石的輻射水平較低，花崗巖屬火成巖中的酸性巖石，原生放射性元素含量較高，稍高于地殼平均值。

1.1.5石膏

石膏中的磷石膏是一種裝飾材料，放射性元素含量較高，因此，在選用以磷石膏為原料的室內裝飾材料時，應持慎重態度。在基本建筑材料中使用量最大的是無機非金屬類建筑材料，這類建筑材料比較突出的污染問題是放射性和氨釋放量。建筑材料產生的放射性污染有兩種類型：一是存在于建筑材料中的天然放射性元素，二是天然放射性元素衰變產生的氡氣(氡及其子體)。我國建筑材料產品中天然放射性元素主要是鐳-226、釷-232和鉀-40，天然放射性元素發射出的射線對人體產生外照射，由鐳-226和釷-232衰變產生的氡氣，被人體吸入后產生內照射。

1.2裝飾裝修材料

裝飾裝修材料是指用于建筑物的墻面、柱面、地面等表面處起保護、美化作用的飾面材料，如粘合劑、涂料、人造板材、家具、壁紙、地板、地毯、墻磚、衛生潔具等，其中絕大部分屬于高分子材料。

1.2.1粘合劑

粘合劑分為天然的和合成的粘合劑兩大類，天然粘合劑主要有膠水、糊精、樹膠，膠乳、橡膠水等。合成粘合劑主要有環氧樹脂、聚乙烯醇縮甲醛、酚醛樹脂、醛縮脲甲醛、合成橡膠膠乳、合成橡膠膠水等。粘合劑在建筑裝修、家具制作以及日常生活中都有廣泛的應用，合成粘合劑在使用時可揮發出大量有機污染物，主要種類有：甲醛、苯、甲苯、二甲苯、甲苯二異氰酸酯等。

1.2.2涂料

涂敷于表面與其他材料很好粘合并形成完整而堅韌的保護膜的物料稱為涂料，在建筑上涂料和油漆是同一概念。涂料的組成包括膜物質、顏料、助劑以及溶劑。成膜材料的主要成分有酚醛樹脂、脲醛樹脂、過氧乙烯樹脂、氯化橡膠等，在使用過程中可向空氣中釋放大量的甲醛、苯、氯乙烯、酚類等有害氣體。溶劑基本上都是揮發性很強的有機物質，其作用是將涂料的成膜物質溶解分散為液體，使之易于涂抹并形成固體的膜，因此涂料的溶劑是室內空氣重要的污染源，剛刷涂料的房間空氣中可檢測出大量的苯、甲苯、二甲苯、甲苯二異氰酸酯等有機物。涂料中的顏料和助劑含有多種重金屬如鉛、鉻、鎘、汞以及砷等有害物質。

1.2.3人造板材及其制品

人造板材及人造板家具是室內裝飾、裝修的重要組成部分。人造板材在生產過程中需要加入粘合劑，家具的表面還要涂刷各種油漆。這些粘合劑和油漆中都含有大量的揮發性有機到室內空氣中，造成室內空氣的污染。在新裝修、新家具的房間中可以檢測出較高濃度甲醛、苯等有毒化學物質。

1.2.4壁紙、地板、地毯

壁紙是國內外使用比較廣泛的墻面裝飾裝修材料，天然紡織壁紙尤其是純羊毛壁紙中的細毛絨是一種致敏源，可導致人體過敏。塑料壁紙在使用過程中，由于含有未被聚合的成分以及老化分解，可向室內釋放甲醛、氯乙烯、苯、甲苯、二甲苯等有機污染物。塑料壁紙還含有鉛、鉻、鎘、汞、砷、鋇、硒等。

地板是目前常用的地面裝飾裝修材料，根據成分不同分為塑料、木質、陶瓷等地板，其中聚氯乙烯卷材地板污染物有氯乙烯、可溶性重金屬(鉛、鎘)、有機揮發物。地毯是一種有著悠久歷史的室內裝飾品，傳統的地毯是以動物毛為原材料。現代常用的地毯都是用化學纖維為原料編制而成的，用于編制地毯的化纖有聚丙烯酸胺纖維、聚酯纖維、聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維等。化纖地毯可向空氣中釋放甲醛、苯乙烯、4-苯基環己烯等有機化學物質。地毯具有很強的吸附能力，能吸附甲醛、灰塵、病原微生物等許多有害物質，尤其純毛地毯是塵螨的理想滋生和隱藏場所。

1.3其它功能材料

1.3.1保溫及隔熱材料

保溫及隔熱材料可分為無機和有機兩大類。無機保溫及隔熱材料中通常以石棉纖維為原料制成的，使用時石棉纖維就會飄散到空氣中，呼吸進入人體內造成嚴重的危害。合成保溫及隔熱材料常用各種樹脂為基本原料，加入一定量的輔助材料，經加熱發泡而制成；品種有聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、脲醛樹脂泡沫塑料等，在使用過程中，合成時未被聚合的游離單體以及高溫下分解產生的氣態有機化合物，會逐漸釋放出來，主要污染物有甲醛、氯乙烯、苯、甲苯等。

1.3.2吸聲及隔聲材料

常用的吸聲材料包括無機材料中的石膏板，有機材料中的軟木板、膠合板，多孔材料中的泡沫玻璃，纖維材料中的礦渣棉、工業毛毯等。隔聲材料一般有軟木、橡膠、聚氯乙烯塑料板等。這些吸聲及隔聲材料都向室內釋放多種有害物質如石棉、甲醛、酚類、氯乙烯等。

2建筑材料產生的污染物質

由室內空氣污染調查和各類建筑材料分析可見，建筑材料是當前室內空氣污染的重要發生源，釋放或散發出的主要污染物質有甲醛(HCHO)、苯(C6H6)、甲苯(C7H8)、二甲苯(C8H10)、揮發性有機化合物(VOC)、氨(NH3)、放射性氡氣(Rn)等氣體成分以及石棉、重金屬等少量的懸浮顆粒物。

2.1甲醛

甲醛主要來自室內裝修裝飾所用的建筑材料，包括膠合板、細木工板、中密度纖維板和刨花板等木質人造板材。甲醛與其他樹脂結合在一起具有較強的粘合性，還能加強加板材的硬度，具有防蟲防腐的功能。所以常用甲醛合成多種粘合劑，如脲醛樹脂(UF)、酚醛樹脂等，其主要原料是甲醛、尿素、苯酚和其他輔料。目前生產人造板材使用的粘粘劑是以甲醛為主要成分的脲醛樹脂，將人造板材制作家具、裝飾墻面時，其中殘留和未參與反應的甲醛會逐漸向周圍環境釋放出來，是形成室內空氣中甲醛的主體。盡管其他各類裝飾材料，如塑料壁紙、化纖地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等也可能向外界散發甲醛，但其甲醛釋放量遠遠低于各類人造板材。因此，人造板材釋放的甲醛是室內甲醛污染的主要來源。

2.2苯及苯系物

室內空氣中約70%的苯來源于裝飾裝修材料的使用，在新裝修的居室內可以測出較高濃度的苯。人類日常活動如吸煙、噴灑殺蟲劑等均可導致空氣中苯系物的種類和數量增加。

2.3揮發性有機化合物

揮發性有機化合物的釋放源主要是家庭裝修中使用的有機溶劑型涂料、有機粘合劑板材等。隨著各種裝飾材料和化學品的廣泛使用，室內揮發性有機化合物的種類會不斷增加。

2.4氨

目前居民家庭和城市寫字樓室內空氣中的氨氣主要來自于以下幾個方面：(1)建筑施工中的混凝土防凍劑等外加劑。(2)室內裝飾品。(3)木制板材。室內氨污染的主要原因是在建筑結構施工中使用尿素或氨水作為水泥混凝土防凍劑，這些氨類化合物可從墻體中釋放

出氨氣，污染室內空氣。

2.5氡

氡是由鐳衰變產生，是低層大氣中天然放射性氣體的主要組分，氡及其短壽命衰變子體的輻射劑量占天然輻射源的54%。氡廣泛存在于巖石狹縫、地下水、地面水、土壤、空

氣、天然氣中。室內的氡主要來源于花崗巖、大理石、水泥、磚瓦、石膏等建筑材料，特別是天然石材和工業廢渣再生材料中含有較高的鐳，這些建筑材料用于地基、地面、墻壁、屋頂等處，衰變出來的氡即可逸入室內。

近年來的調查說明，各種摻入工業廢渣的水泥、磚瓦等再生材料是造成室內氡污染的主要原因，日益增多的天然石材裝修也是造成室內氡污染的潛在因素之一。

3建筑材料產生的污染物質的危害

監測結果表明居室內空氣污染物的濃度遠遠高于室外，室內的居民長期吸入這些物質后，會出現程度不同的不適癥，可對呼吸系統、神經系統和血液循環系統造成損傷，嚴重影響人們的正常生活與工作。下面重點分析建筑材料主要污染物的性質及其對人體健康的危害。

3.1甲醛

甲醛(HCHO)是最簡單的醛類，相對分子質量30.03，熔點-92℃，沸點-19.5℃，是一種具有易揮發性的有機化合物。甲醛為無色、具有刺激性氣味的氣體，相對密度(1.04)比空氣略大，易溶于水、醇、醚中，30%～40%的水溶液稱為福爾馬林，可用做消毒劑。此溶液在室溫下極易揮發，加熱更甚。甲醛聚合物受熱易發生解聚作用，在室溫下能釋放出微量的氣態甲醛。

甲醛對人的皮膚和粘膜有強烈的刺激作用，可使細胞中的蛋白脂凝固變性，抑制一切細胞機能；由于甲醛在體內生成甲醇，而對視力及視網膜有較強的損害作用。甲醛對人體健康的影響主要表現在嗅覺異常、刺激、過敏、肺功能異常、肝功能異常、免疫功能異常等方面，但個體差異很大。甲醛已經被WHO確定為可疑致癌物。在室內裝飾裝修過程中，大量使用以甲醛為主要原料的脲醛樹脂，導致室內甲醛濃度是室外的幾倍到幾十倍。用脲醛樹脂為膠粘劑引起各種疾病，主要癥狀是呼吸道強烈刺激、咽喉燒灼、呼吸困難、眼睛刺激、咳嗽、發冷等，出現過敏性皮炎、神經失調等癥狀。我國一般住宅新裝修后甲醛的濃度峰值可達0.85mg·m-3，使用一段時間后可降至0.08mg·m-3。WHO以嗅閾值作為健康終點效應值，提出甲醛限量濃度為0.10mg·m-3，我國室內空氣質量標準(GB/T18883-2002)等效采用了該值作為濃度限值。

3.2苯及苯系物

苯(C6H6)是一種無色至淺黃色透明油狀液體，具有強烈芳香氣味，易揮發為蒸汽，是室內揮發性有機物的一種。相對分子質量78.11，熔點5.5℃，沸點80.1℃，蒸汽相對密度2.71。苯蒸汽與空氣可形成爆炸混合物。苯不溶于水，易溶于乙醇、乙醚等許多有機溶劑。

甲苯和二甲苯都為無色、有芳香氣味，具有揮發性、易燃、燃點低的液體。

1993年WHO將苯確定為致癌物。苯的健康效應表現在血液毒性、遺傳毒性和致癌性三個方面。苯能引起麻醉和刺激呼吸道，并在體內神經組織及骨髓中蓄積，破壞造血功能，長期接觸會造成嚴重后果。

我國部分城市居室和辦公室的測定結果表明，室內空氣中苯含量為0.011～0.56mg·m-3，室外空氣中苯的含量為0.01～0.134mg·m-3。房屋裝修之后，室內苯的平均含量范圍在0.42～0.56mg·m-3之間。在同時考慮物種差異和個體差異的情況下，WHO于1987年提出0.1mg·m-3作為保障大眾健康的指導值。

我國室內空氣質量標準中苯的濃度限值為0.11mg·m-3。在居民區進行的檢測表明，居民區空氣中甲苯、二甲苯含量為0.03～0.05mg·m-3。WHO提出0.1mg·m-3作為保障大眾健康的指導值，我國室內空氣質量標準中甲苯、二甲苯的限值是0.20mg·m-3。

3.3揮發性有機化合物

根據WHO定義：揮發性有機化合物(VOC)是指在常壓下，沸點在50～260℃之間的各種有機化合物，按其化學結構的不同，可以進一步分為八類：烷烴、芳烴類、烯烴、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他。VOC對人體健康的影響主要表現在感官效應和超敏感效應，當室內空氣中的VOC濃度小于0.2mg·m-3時，人體感到舒適；當VOC濃度在0.2～3mg·m-3時，人體可能感到刺激和不舒適，會使人產生頭痛、疲倦和瞌睡，導致昏眩和昏睡；當VOC濃度在3～25mg·m-3時，人體感到不舒適；當VOC濃度大于25mg·m-3時，對人體產生毒性效應，可能會導致昏迷、抽筋、甚至死亡。

3.4氨

氨(NH3)為無色而有強烈刺激氣味的氣體。相對分子質量17.03，沸點-33.5，熔點-77.8，相對密度0.5962。氨極易溶于水、乙醇、乙醚，氨的水溶液呈堿性。氨可燃，在空氣中的體積比達到16%～25%時能發生爆炸。氨在高溫時會分解成氮和氫，有催化劑存在時可被氧化成一氧化氮。氨對健康影響主要表現為對口、鼻粘膜及上呼吸道有很強的刺激作用，其癥狀根據氨的濃度、吸入時間及個人感受性等而有輕重。人對氨的嗅閾為：0.5～1.0mg·m-3，輕度中毒表現有鼻炎、咽炎、氣管炎、支氣管炎，嚴重時可出現支氣管痙攣及肺氣腫，氨氣濃度達3500mg·m-3以上時，可立即致人死亡。在居住環境中接觸氨，也可造成呼吸道、眼睛和皮膚的刺激。

我國室內空氣質量標準中氨氣濃度的限值是0.2mg·m-3；理發店、美容店衛生標準(GB9666-1996)規定空氣中氨氣濃度不超過0.5mg·m-3。GB18588-2001中混凝土外加劑釋放氨的量＜0.10%(質量分數)。

3.5氡

氡(Radon，Rn)是一種無色無味的惰性氣體，易擴散，能溶于水，極易溶于脂肪。在體溫條件下，氡在脂肪和水中的分配系數為125:1，故極易進入人體組織。氡在自然界中有三種放射性同位素存在，其中Rn半衰期最長，為3.825d。氡氣放射性的危害主要是對人體產生內照射。放射性氡及其子體氣溶膠吸入人體后，粘著在支氣管表層粘膜上，被呼吸系統截留，并在局部區域不斷累積；部分侵入體液進入肺細胞組織，對人體產生電離損害；長期吸入高濃度氡最終可誘發肺癌。氡及其子體對人類的輻射危害主要是肺癌、白血病和呼吸道病變，潛伏期可長達15～20年，這種內照射對人體健康的危害極其嚴重。WHO實驗證實了氡是目前已經認識到的19種最重要的致癌物質之一，氡照射已被一些國家列為僅次于吸煙的第二位致癌因素，我國預測氡及其子體所致肺癌占公眾肺癌的3%～20%。鈾和鐳是具有一定豐度的地殼天然組成元素，大氣中氡氣的天然本底濃度范圍為0.1～10Bq·m-3。當室內存在放射性污染源時，室內空氣中的放射性水平會遠比天然本底值高。由于室內情況的差異，空氣中氡的濃度可以從幾個Bq·m-3變動到10000Bq·m-3。通常室內的氡濃度比室外高5～10倍，醫學上有臨床意義使人體肺部產生病理反應的氡氣濃度是3000Bq·m-3。國際上大多數國家室內空氣中氡含量行動水平在200～600Bq·m-3范圍內，我國室內空氣質量標準中氡含量的行動水平為400Bq·m-3，對于新建和已建、地面和地下建筑統一采用這個標準。

由以上分析可見，建筑材料所產生的污染物質中大多數是具有揮發性的有機化合物，通過呼吸道、皮膚、眼睛等對居室內人群的健康產生危害。另有少量的石棉、重金屬等懸浮顆粒物，通過呼吸道或消化道進入人體內造成中毒。

4結語

在居室內建筑材料是最主要的室內污染源，釋放出甲醛(HCHO)、苯(C6H6)、甲苯(C7H8)、二甲苯(C8H10)、揮發性有機化合物(VOC)、氨(NH3)、放射性氡氣(Rn)等氣體成分，另外還散發出少量的石棉、重金屬等懸浮顆粒物，這些有害物質是引起建筑物綜合癥(SBS)的重要原因。室內空氣污染物質的種類繁多、來源復雜，對室內人群造成的健康危害是長期接觸、聯合作用的結果。怎樣才能建造出一個舒適、健康的室內空氣環境，除了選用環保型建筑材料之外，更為重要的是進行科學地裝修設計。

參考文獻

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