题目

通风不畅环境中空气与新鲜空气区别实验改进
鲁教版三、关注空气质量实验探究：通风不畅环境中空气与新鲜空气的区别
能否得出正确结论?还需做哪些实验改进?

提问时间：2021-01-17

答案

1 实验方法
在体积 16.6L 的上端装有导气管的保干器中,加入一定量的甲醛、氨、苯等有害气体,分别以水、羊毛毡、棉花作为吸收剂,间隔一定时间,测定保干器内的有害气体浓度变化,计算吸收剂的吸收量.按照 GB/T 18883 标准,甲醛、氨测定使用 WFZUV-2012PC 型紫外分光光度计；苯的测定使用 SP-2000 型气相色谱仪；气体采样使用 QC-1 型气体采样器.
2 实验结果及讨论
2.1 水对甲醛的吸收
在保干器中注入 4 种浓度的甲醛,同时放入装有 5ml 水的培养皿, 24 小时后,检测残余甲醛浓度.结果见表 -1 .
表 -1 水对不同浓度甲醛的吸收
甲醛注入量浓度（ mg/m 3 ） 气体中甲醛残留浓度（ mg/m 3 ） 甲醛吸收量
（ mg × 10 -3 ） 水中甲醛浓度（ mg / L ）
0.2 0.06 2.3 0.5
1.0 0.21 13.1 2.6
2.5 0.96 25.6 5.1
5.0 1.03 65.9 13.2
可以看出,水对空气中的甲醛有很大的吸收能力,在极高的浓度（ 5.0 mg /m 3 ）的情况下,可以吸收空气中 79% 的甲醛 , ；空气中甲醛浓度超标（室内空气中甲醛浓度国家标准： 0.10 mg /m 3 ）两倍时,可以使空气中甲醛浓度降低到限量标准以下（ 0.06 mg /m 3 ）.
在保干器中注入超出国标限量值 10 倍浓度的甲醛（ 1.0 mg /m 3 ）,改变水的用量,测定气体中残余甲醛浓度.结果示于表 -2
表 -2 不同量的水对于甲醛的吸收
水的体积
（ ml） 24 h后气体中剩余甲醛浓度
（ mg/m 3 ） 72 h 后气体中剩余甲醛浓度
（ mg/m 3 ）
5 0.21
10 0.11
20 0.085 0 .027
30 0.060 0 .014
图 -1 水吸收前后气体中甲醛浓度的改变
可以看出,即使在很高的甲醛浓度情况下 (超标10倍),增加水量,也可有效地吸收甲醛,使其浓度降低到国家限量标准以下.按照空间和水的体积比例,16.6 L /12.5ml ≈ 1300 / 1计算,一间面积为20 m 2 高2.5 m 空间为50 m 3 的房间, 放置38升水(约5脸盆的水), 24小时后室内的空气中甲醛含量可以降低到标准限量以下.通常的室内装修时,甲醛超标情况远达不到10倍的水平,所需要的水量可以更少.
在水放置72小时后,空气中甲醛残余浓度远低于放置24小时后的浓度.由于水对甲醛的吸收需要一个过程,对于流动的水来说,甲醛的吸收过程要快得多.例如喷泉、推转石球的流水等室内观赏设施,可以更快速有效吸收空气中的甲醛.
2.2 羊毛毡和棉花对于空气中有害气体的吸附
保干器中放入 7.6 g羊毛毡, 分别加入 高浓度的甲醛 、氨、苯（超过国家标准限量的数十倍甚至十万倍）,室温下放置 15 小时后,检测干燥器内气体中甲醛、氨、苯的浓度 , 计算吸收率. 从表 -3和图-2可以看出,羊毛毡可以非常有效地吸附这些有害气体.
表 -3 羊毛毡对甲醛、氨和苯的吸附
投放物种 初始浓度
( mg/m 3 ) 终浓度
( mg/m 3 ) 吸收率
（ %）
甲醛 22.97 0.26 99
45.93 0.39 99
229.70 0.50 99
1109 11.65 99
氨 1.87 0.13 93
苯 15.88 1.72 89
图 -2 羊毛毡对有害气体的吸附
将 7.6g 的脱脂棉代替羊毛毡做甲醛吸附试验,其结果显示在表 -4 中.
表 -4 脱脂棉对不同浓度甲醛的吸附
甲醛投放量
(ug) 甲醛吸收量
(ug) 空气中甲醛
初始浓度
( mg/m 3 ) 空气中甲醛
残余浓度
( mg/m 3 ) 甲醛吸收百分比
（ %）
130 98 7.8 1.19 76
1144 1105 68.9 1.44 97
3682 3529 221.8 5.73 96
18409 17349 1109 39.82 94
可以看出脱脂棉对甲醛的吸附能力也很强.
2.3 羊毛毡和棉花对于吸附有害气体的 释放
纤维对于气体的吸附,多为物理吸附,当环境中该有害气体浓度低时,已经吸附的有害气体,就会释放出来.房屋中的壁纸、窗帘等会对装修材料释放的甲醛等有害气体,进行吸附,随后在一个很长的时间内,不断释放出被吸附的气体,成为二次污染源.新装修的房间,应当在有害气体挥发之后,再把吊挂窗帘等可移动的纤维制品,存放衣物被褥等.
将 7.6g 吸附了约 20000ug 甲醛的羊毛毡和脱脂棉放置在保干器中, 24 小时后,测得气体中甲醛的浓度很高,分别为 2.5 mg/m 3 和 19.3 mg/m 3 ,高于国家限量标准几十上百倍.脱脂棉得释放速度大于羊毛毡,空气中甲醛的浓度更高.在把试样暴露阳光下的室外 24 小时后,以同样方法再次测试.甲醛浓度分别为 0.26 mg/m 3 和 0.14 mg/m 3 .其浓度已经接近国家限量标准.
很显然,通风和日晒可以使纤维中吸附的有害气体很快释放.如果壁橱、衣柜的板材不断释放有害气体,那么释放的气体将大部分被纤维衣物等所吸收,减少了扩散到我们的呼吸空间里来；经常地把这些衣服暴露在阳光室外,可以有效地散发掉被吸附的有害气体.从这个意义上来说,纤维衣物等充当了有害气体的储存和搬运的功能,晾晒衣物,不仅是防潮防蛀的手段,也是减少室内空气污染的方法之一.