国外文献报道, 人们一生中约60% ~ 90%的时间是在室内环境中度过的。美国ARB对加州的调查结果表明, 居民在居室中的时间约占87%。我国上世纪80年代调查显示, 对于城市居民室内居留时间占80%, 农村居民占70%。目前, 人们已经逐渐认识到室内空气质量(指家庭居室、旅游客房、办公室、车间、实验室、载人客车和飞机内部的空气质量)是建筑物常规清洁的重要内容。根据WHO(世界卫生组织)的统计, 全世界30%的建筑物存在室内空气质量问题。

室内环境作为人类生活的第一环境和影响人体健康最直接的因素, 探讨室内环境质量的优劣及其对人体健康的影响, 其学术价值和实用意义都显而易见。室内环境是一个相对封闭、个人活动集中的狭小空间, 由于空气流动较差, 易于积累大量的颗粒性烟尘和其它污染物, 其空气污染程度往往比室外高得多。一些研究者指出, 某些诸如甲醛、苯乙烯类化学污染物室内浓度往往要比室外高出2 ~ 50倍。由于室内污染对人体健康的影响的严重性, WHO指出, 发展中国家的室内空气污染已成为全球四大环境问题之一。

国外对室内空气污染的研究始于20世纪70年代, 对污染源和污染物的分类以及对人体健康影响均有所报道。U. S. EPA(美国环境保护署)1987年的研究报告中指出, 在能够诱发癌症的13个严重环境问题中, 室内空气污染排在第四位, 而就室内环境污染而言²²²Rn的健康危害排在第一位。室内空气污染包括化学类、生物类和物理类污染。化学类污染指因化学物质, 如甲醛、苯系物、氨气、氡及其子体和悬浮颗粒物等引起的污染。

调查表明:我国各大城市室内环境质量不容乐观, 有文献报道室内空气污染物多达数十种, 室内空气污染程度往往是室外的2 ~ 5倍^[1-6]。特别是装修造成室内空气污染及对人体健康的危害, 已成为社会各界和消费者关注的热点问题。与此相关的室内空气净化产品也由物理类的机械滤过型产品向带有光催化分解的功能性产品过渡。总体来看, 市场处于分散无序和低水平的状态; 主要是室内环境的质量评价标准、卫生规范和污染控制规范以及防治技术尚不成熟。

1 室内环境卫生标准

总体来看, 室内环境卫生标准尚处于发展健全中。从标准的功能来看, 大体可分为环境质量标准与有害物质监测标准两大类; 从人居活动场所来分, 包括公共场所和民用生活住宅; 从标准涉及的污染物和环境介质来看, 又可分为室内空气质量标准和装修材料有害物含量限量标准。

目前, 已颁布的室内环境质量标准约10余项, 其中新颁布的GB/T18883-2002室内空气质量标准属综合性标准, 涉及了多种污染物限值, 如表 1所示:

与室内环境有关的污染物监测方法标准共32项, 如表 2所示:

从上述两类室内环境卫生标准来看, 仍存在不少问题。主要是涉及标准发布的行政管理部门较多, 有国家卫生部、国家质检总局、建设部、环保总局等, 体系显得较乱, 个别污染物限值也不完全统一, 例如室内空气中甲醛限量标准, 在不同部门制订的标准(含待批)中, 其数值从0.08, 0.10, 0.12mg/m³不等^{[7, 8]}。目前, 涉及室内环境标准混乱问题已引起国家相关部门的关注。应该说, 2003年颁布的新标准在规范化方面已有明显改进。

2 室内空气污染物及健康影响

影响人类身体健康的居室空气污染物主要由毒性气体和微粒组成。按其来源可分为大气扬尘、燃煤及燃气、室内装修、生活日用品和宠物养护及生活垃圾等。类似于环境污染物, 存在于室内的污染物又可分为化学类、物理类、生物类。

2.1 化学类污染物 2.1.1 燃煤及燃气

由燃煤及燃气产生的室内化学类污染物主要有:CO、SO₂、NO_X等。依据煤质及燃气成分的不同, 以及燃烧状况和室内环境温度、湿度的差异, 其生成量会在很大范围内变化。据初步调查, 一般居室由此产生的这类污染物量参见表 3。

2.1.2 室内装修

依据装修材质(木质材料、石材、水泥、砂石等)、粘合剂、油漆等的不同, 室内装修新增污染物的变化范围颇大。在装修过程中, 会产生噪声、静电、电磁波等物理类污染; 装修工程结束, 居室环境的化学类污染物常常会突现出来, 而且会持续相当长时间。包括甲醛、苯系物、挥发性有机物(VOC)、NH₃等。如装饰表面大量使用石材的话(尤其花岗岩), γ和Rn等放射性污染也会增大。

2.1.3 生活日用品

这类污染物有香水、空气清新剂、杀虫剂、化妆品、洁厕灵等生活日用品的有机挥发物等。尤其在洗浴间使用的洗涤、洗发及护肤用品, 挥发生成的微量有机类化学物有许多种。

2.2 物理类污染物 2.2.1 大气扬尘

由于室内不可能与区域环境完全隔绝。因此, 区域外环境的扬尘会导致室内固体尘埃(TSP)的产生, 加之, 清扫及室内的人为影响, 可使室内的TSP再悬浮和再分配。据报道, 世界上的一些城市如伦敦、纽约、巴黎室内年降尘量范围在265 ~ 367t/km^{2 [9-12]}。而我国对沈阳、上海等6城市的初步调查表明室内年降尘量范围在97 ~ 378t/km²。

2.2.2 氡及其子体

氡及其子体存在于一切生活和工作环境中。室内空气中的氡主要来源于建筑物地基和周围土壤, 建筑材料, 家用燃料, 生活用水以及室外空气中的氡。我国居室空气中[Rn]水平见表 4^{[13, 14]}。

2.3 生物类污染物

宠物养护及生活垃圾是室内产生生物类污染的主要污染源, 包括宠物寄生细菌以及微生物、病毒、螨虫、真菌等。其中, 有些可引发人畜共患疾病, 如皮疹、过敏性皮炎等。此外, 室内植物花粉也可能造成人们的过敏性反应。

2.4 健康影响 2.4.1 室内空气污染物潜在健康影响

依据U. S. EPA研究报告, 室内空气污染已成为能够诱发癌症的13个严重环境问题中的主要问题之一, 氡更是诱发肺癌的无形杀手。室内污染在发展中国家尤为严重, 孟加拉及印度是亚洲室内污染最严重的国家, 有人估计数百万人死亡中的一半与室内空气污染严重相关。表 3.3列出了室内空气污染物的来源及其潜在的健康影响。氡的健康影响研究进展见2.4.2小节。

2.4.2 氡的危害

氡及其子体存在于一切生活和工作环境中。在正常情况下人类每年接受的天然辐射照射剂量约2.4mSv, 其中50%的贡献来自氡及其子体的照射。ICRP(国际放射防护委员会)50号出版物估计公众肺癌中10%可归因于氡及其子体的照射; WHO(世界卫生组织)公布氡及其子体是19种致癌物质之一; 1987年IARC(国际癌症研究机构)将氡归为Ⅰ类致癌因素; 以前有关居民室内氡浓度的行动水平是根据矿工流行病学调查的危险平均结果外推的。2006年UNSCEAR(联合国原子辐射效应科学委员会)第五十四届会议向联合国大会提交的科学报告中指出:居民终生(75年)受到100Bq/m³氡照射将产生终身超额相对危险为0.16%^[16]。对于不吸烟的居民, 在其一生(75年), 对应于100和400Bq/m3浓度的氡照射其绝对肺癌危险度分别约为0.5%和0.7%, 吸烟者约高2倍^[17]。这是氡及其子体致居民肺癌研究的最新进展性成果, 为“居民长期受到较高活度浓度水平氡照射可以引起癌症”提供了直接证据。除此之外, 氡及其子体的照射还可能引起白血病、不孕不育、胎儿畸形、遗传等后果。

3 室内微环境质量的改善

基于对室内环境污染物来源的全面分析, 任何单一使用物理、化学或生物技术治理的方式, 其效果均有限。必须引入居室生态调控的理念, 采用生态调控原理展开居室污染生态调控方法技术研究, 综合运用多种技术手段, 有针对性地制定居室污染物治理办法。

其中物理化学类污染物防治措施包括:污染物消除及降解。可应用通风、过滤、吸收的原理, 采用空气净化器、吸附剂和光催化(TiO₂)的方法^[18-21]; 而在污染物阻隔方面可采用卫橱隔断新设计和超密封型窗户等方式解决。关于室内氡的防治, 对新建建筑防氡关键为选址和建材, 避免选择高本底地区和高氡潜势地区, 避免使用高放射性核素含量或高氡析出率的建材建造房屋。对于已建超标住房, 则应查找氡的来源, 采取相应的补救措施。如堵塞地面、墙壁的缝隙, 屋面喷涂防氡漆, 减少使用高氡地下水等。一般情况下加强室内通风是降低室内氡行之有效的方法。

室内生态调控措施的采用也可发挥显著功效:人居环境与室内微环境的系统设计是前提条件; 区域环境绿化及生态建设是改善居室微环境质量的积极措施, 利用植物吸收污染物的生态修复原理, 在室内养花种草(吊兰、长青藤等), 可大大降低室内污染物浓度; 新型吸附污染物的墙体涂料和绿色建材的使用也是居室设计和建筑的发展方向^[22-24]。

居室微环境的生态调控和生态修复是改善居室微环境质量的发展方向。目前, 这方面的研究才刚刚起步, 有大量的理论和实际问题有待深入。

4 结束语

室内环境是人类生活的第一环境, 是人体健康最直接的影响因素, 对室内微环境质量与人体健康的研究有其显著的学术价值与实用意义, 必将成为21世纪的环境科学热门研究领域。鉴于室内微环境污染及人体健康是一个多学科交融的新领域, 涉及的污染物监测项目多达数十项, 而且, 研究室内污染物对人体健康的影响和效应, 提出污染治理的有效措施是一个十分复杂的课题。居室污染是一个长期低剂量暴露的过程, 短期很难找到暴露剂量与健康效应的关系; 且人群是大范围活动的, 甚至从一个地区迁移到另一个地区, 不仅暴露在室外空气环境中, 也暴露在不同的室内环境中, 其暴露剂量水平难于定量测定。其次室内微环境污染监测技术仍十分薄弱, 亟待加强。这些都是未来研究的重要领域。