(一)我国的甲醛工业
我国甲醛工业创始于1956年,最初的年生产能力只有3 000 t。经过30多年的缓慢增长后,甲醛生产于20世纪90年代加速(见图7-3 A),最终于2004年超过美国成为全世界最大的生产国,并在2007年达到了惊人的12 000 kt,产量为50年前的4 000倍。2006年中国的甲醛产量约占全球总产量的34%(见图7-3 B),是美国的2.4倍,德国的4倍。同时中国的甲醛消费也领先世界,2007年消费总量为11 990 kt。
图7-3 中国甲醛的生产能力和消费水平,以及生产量在全球范围的所占的比重
A:从1956至2007年中国甲醛的生产能力和消费水平;
B:2006年各国甲醛生产量在全球范围所占的比重(比荷卢经济联盟包括比利时、荷兰、卢森堡)
表7-2为中国甲醛生产企业的分布图,由表可见,我国的甲醛生产企业主要集中在沿海地区,其次是我国的中部、东北地区和新疆维吾尔自治区,再其次是西北地区、重庆市和贵州省。甲醛生产企业最多的省份是山东,其境内有56家甲醛生产企业。
表7-2 中国甲醛生产企业的分布图
(二)工业甲醛的应用
在我国甲醛是一种非常重要的化工产品和原料,主要的工业和日用用途包括以下几个方面。
1.制备强力粘胶和高分子绝缘材料 约占总产量65%的甲醛被用于制造合成树脂(粘胶),这些树脂包括脲醛树脂(urea formaldehyde,UF)、酚醛树脂(phenol formaldehyde,PF)和三聚氰胺甲醛树脂(melamine formaldehyde,MF)。甲醛制备的树脂是品质十分优良的黏合剂,黏结力强,耐水耐潮,机械性能好,坚固耐磨。由甲醛为原料的强力黏合剂常常被用于建筑装饰和专修,例如门窗家具接头接缝的黏合、木质地板护墙板天花板的黏合,甚至瓷砖和大理石的黏合。甲醛制备的强力黏合剂可以长期释放甲醛,往往是室内空气甲醛的最主要来源。同时PF和MF还可以进一步用来制备高分子绝缘材料,后者被广泛用于电子工业。(www.xing528.com)
2.制备人造板材和家具 作为强力黏合剂,甲醛又被广泛用于制备人造板材和家具,是木材加工产业的重要原料。人造板材主要包括胶合板、纤维板、刨花板、密度板、大芯板等。以人造板材为材料的家具也可以成为室内甲醛污染的重要来源。
3.制备纺织品整理剂 甲醛是一种重要的纺织品整理剂。服装的面料生产中,为了达到防霉、防皱、防缩、阻燃等作用,或为了保持印花、染色的耐久性,或为了改善手感,就需在助剂中添加甲醛。用甲醛印染助剂比较多的纺织品是纯棉纺织品,因为纯棉纺织品容易起皱,使用含甲醛的助剂能提高棉布的硬挺度。
4.制备防腐溶液 浓度为35%~40%的甲醛水溶液俗称为福尔马林,具有防腐杀菌性能,常可用来浸制生物标本、给种子消毒等。不法商人也常常使用福尔马林来保鲜,例如海鲜、蔬菜等等。医科院校解剖实验室内的甲醛污染就主要来自福尔马林处理的生物样品,在这些场所,空气甲醛常常可以超过1 mg/m3的水平。
5.制备其他日用商品 某些日用商品,例如油漆(包括鞋漆)、涂料、化妆品、清洁剂、油墨等都可能含有甲醛。甲醛在这些日用商品中能够起到多种作用,例如防腐和消毒作用。因为甲醛具有高度的挥发性,故很容易从这些商品中挥发出来。
(三)室内空气中甲醛的主要来源
1.使用上述含有工业甲醛产品 20世纪80年代和90年代,我国的室内空气甲醛主要来自建筑装饰装修过程中使用的人造板材。2000年以来由于国家强制实施了人造板材有害污染物限量标准,木材加工产业逐渐采用聚氨酯来取代脲醛树脂和酚醛树脂,现在人造板材所致的甲醛空气污染已经部分得到缓解。但是建筑物的装饰与装修仍然是我国目前室内空气甲醛污染的主要来源,而污染源已不再是木质板材,而是强力黏合剂、油漆和涂料等。
2.环境烟草烟雾(ETS) ETS是室内空气甲醛另外一种重要的来源,香烟烟雾中甲醛含量为70~100 mg/kg。在美国,抽烟产生的甲醛可能占室内空气甲醛总量的10%~25%。
3.室内燃气的使用 家庭烹调使用燃气也可以成为室内甲醛的部分来源。来自美国加州大学的一项研究表明,在一间27 m3的模拟厨房中,使用一个炉温为180℃的燃气炉,在通风不畅的情况下,1h之后厨房空气中甲醛的浓度可以达到0.46 mg/m3的水平,为WHO限值的4.6倍;而在采用了抽风罩的条件下,lh之后厨房空气中甲醛的浓度仅只有0.04 mg/m3。
4.室内燃香的使用 室内使用燃香(包括蚊香、棒香、线香等)可以成为另外一种室内甲醛的来源。清华大学的一项研究表明,在一间30 m3的模拟房间中,在不通风的情况下,所研究的6种不同的燃香:燃烧时间范围为50~120 min,平均燃烧时间为(72.0±27.6)min;燃烧后室内甲醛浓度为0.09~0.33 mg/m3,平均浓度为(0.17±0.10)mg/m3,为我国甲醛标准的1.7倍,为燃烧前本底水平(0.01 mg/m3)的17倍。
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