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论建筑装修材料与环境保护
环境工程系毕业设计(论文)
题目:
论建筑装修材料与环境保护
院系:
环境工程系
专业:
环境工程
班级:
03120501
姓名:
孔德杉
指导老师:
冯兴华
完成日期:
2007.05.23
2007年5月23日
论建筑装修材料与环境保护
摘要:
介绍了建筑装修材料及其有毒物质的主要来源;详述其对居民健康和生态环境的危害效应,提出防止对策。
以及建筑材料在取材、生产加工、运输、使用和废弃过程中,排放出大量废水、废气和废渣,对人类的健康造成威胁,产生有害物质,导致大气、水体和土壤污染。
建筑材料是人类从事建设活动的物质基础,直接影响建筑物或构建物的性能、功能、寿命和经济成本,从而影响人类生活空间的安全性、方便性和舒适性。
从保护生态环境,促进可持续发展的角度出发,介绍了建筑装修材料有毒物质对居民健康和城市生态环境的影响,探索建筑装修材料内有毒物质的防治措施,旨在为建设美好的生态环境提供理论依据。
我们应不断提高人们环保意识和自我保护能力,开发和生产更多的新型环保建材、新型绿色建筑材料,从而保护人民健康,建设人类美好的家园。
关键词:
建筑装修材料有毒物质居民健康污染
Onarchitecturaldecorationmaterialsandenvironmentalprotection
Designer:
KongDeshan
Tutor:
FengXinghua
Abstract:
Introducedtheconstructionrepairmaterialand it’sthevirulentmaterialmain origin;Relatesin detailittotheinhabitanthealthandtheecological environmentharmeffect,proposedpreventsthecounter measure.Aswellasthebuildingmaterialinselectsmaterial,theproductionprocessing,thetransportation,usesandabandonsintheprocess,dischargesthemassivewastewater,thewastegasandthewasteresidue,posesthethreattohumanity'shealth,producesthedeleterioussubstance,causestheatmosphere,thewaterbodyandthesoilpollution.Thebuildingmaterialisthehumanityisengagedinconstructionthematerialbase,directlyaffectsthebuildingortheconstructingperformance,thefunction,thelifeandtheeconomiccost,thusaffectsthehumanitytolivethespatialsecurity,theconvenienceandcomforttableness.Fromtheprotectionecologicalenvironment,promotedthesustainabledevelopmentangletoembark,introducedconstructionrepairmaterialvirulentconfrontationinhabitanthealthandcityecologicalenvironmentinfluence,inexplorationconstructionrepairmaterialvirulentmaterialpreventingandcontrollingmeasure,wasforthepurposeofprovidingthetheorybasisfortheconstructionhappyecologicalenvironment.Weshouldunceasinglyraisethepeopleenvironmentalprotectionconsciousnessandprotectoneselftheability,developsandproducesthemorenewenvironmentalprotectionsbuildingmaterials,thenewgreenbuildingmaterial,thusprotectsthepeople'shealth,constructsthehumanhappyhomeland.
Keywords:
ArchitecturaldecorationmaterialsToxicsubstances
ThehealthoftheresidentsPollution
目 录
第一章绪论………………………………………………1
第二章建筑材料对环境的影响…………………………2
2.1消耗大量资源………………………………………………2
2.2造成大气污染………………………………………………2
2.3带来放射性污染……………………………………………3
2.4产生有害物质………………………………………………3
2.5导致水和土地污染…………………………………………3
第三章建筑装修材料及有毒物质………………………4
3.1常用的建筑装修材料…………………………………………4
3.2建筑装修材料主要有毒物质极其来源…………………………4
第四章建筑装修材料有毒物质对居民健康及生态环境的影响……………………………………………5
4.1居民健康方面………………………………………………5
4.1.1甲醛对人体的危害………………………………………5
4.1.2苯对人体的危害…………………………………………6
4.1.3氨对人体的危害…………………………………………6
4.1.4总挥发性有机化合物(TVOC)对人体的危害……………………7
4.1.5氡及其子体对人体的危害…………………………………7
4.2生态环境方面………………………………………………8
4.2.1建筑装修材料原料制造阶段对生态环境的影响………………8
4.2.2建筑装修材料生产阶段对生态环境的影响……………………9
4.2.3建筑装修材料使用阶段对生态环境的影响……………………9
4.2.4建筑装修材料废弃阶段对生态环境的影响……………………9
第五章保护环境对建筑材料发展的要求…………………10
5.1资源节约型建筑材料的开发与生产……………………………10
5.2健康型装饰材料的开发与生产…………………………………10
5.3环保型建筑材料的生产与开发…………………………………11
第六章开发利用建筑材料中实现环境保护及有毒物质污染的防治对策…………………………………12
6.1环境保护方面的对策…………………………………………12
6.1.1大力宣传,加强环保意识…………………………………12
6.1.2制订健全的建材环保法规…………………………………12
6.1.3依靠科技,大力加强建筑材料的开发利用和研究………………12
6.1.4采取各种措施,促进环境保护………………………………12
6.2有毒物质污染的防治对策……………………………………13
6.2.1加快制定和修改建材环保标准并开发和生产绿色建材…………13
6.2.2采取措施将有毒物质带来的室内污染降至最低限度……………13
6.2.3继续加大环保宣传力度……………………………………14
结论…………………………………………………………15
致谢…………………………………………………………16
参考文献………………………………………………………17
第一章绪论
建筑材料是人类从事建设活动的物质基础,直接影响建筑物或构建物的性能、功能、寿命和经济成本,从而影响人类生活空间的安全性、方便性和舒适性。
因此。
长期以来人类一直在从事着建筑材料的性能研究工作,并不断地开发新的材料。
但是这些研究开发工作,多数是为了满足建筑物的承载安全、尺寸规模、功能和使用寿命等方面的要求,以及人们对所构筑的生存环境的安全性、舒适性、方便性和美观性等更高的追求,而很少考虑到材料的生产和使用给生态环境、能耗等方面造成的影响。
20世纪后半期,人居环境与可持续发展成为全世界关注的焦点。
建筑材料在人类与自然界进行的物质交换活动中用量再大,对地球资源、能源的消耗和自然环境、生态平衡等具有重要的影响。
因此,在从事建筑材料的研究及开发工程中,不仅要考虑材料的性能能否满足人类的需求,还要考虑材料的生产和使用对能源和环境是否带来过大的负面影响。
建材产业是振兴我国经济发展的支柱产业之一,同时也是造成环境污染的主要工业之一,在建筑装修材料的生产、使用、废弃和降解阶段,其有毒物质对居民健康和城市生态环境造成了严重的威胁。
然而目前国内外对关于建筑装修材料有毒物质的研究主要集中在对室内环境的污染和人体健康的直接影响方面,而对城市生态环境的影响方面研究则较少。
本文从保护生态环境,促进可持续发展的角度出发,介绍了建筑装修材料有毒物质对居民健康和城市生态环境的影响,探索建筑装修材料内有毒物质的防治措施,旨在为建设美好的生态环境提供理论依据。
第二章建筑材料对环境的影响
建筑材料主要包括水泥,钢材、木材,另外还包括建筑玻璃,建筑与卫生陶瓷,砖瓦,新型墙体材料等,是基本建设的物质基础,是建设住宅,改善人来居住条件的物质保证。
建筑材料是使用最广,用量最多(每年全国约40t)的材料,它的大量生产和使用,一方面为人类构筑了丰富多彩的生活设施,另一方面,在建筑材料的采取,制备生产加工,运输,使用和废弃过程中,由于要消耗大量的资源和能源,排放出大量的废水,废气和废渣,或使用不当,性能或功能限制,设计建筑物时缺乏对生态环境的考虑,很容易对人类的健康安全造成威胁和损害,对人类生存环境造成污染。
主要表现在以下几个方面:
2.1消耗大量资源
我国每年为生产建筑材料要消耗各种矿产资源70多亿吨,其中长用的原材料如钢、铁、铝材的资源效率都低于50%,亦即每生产1吨上述建筑材料,要向环境排放一半以上的废气物,远远超出了环境的容纳和消化能力。
一方面,从原矿到成品的资源利用率低,如生产1吨生铁,需消耗矿石量3~5吨,生产1吨钢,消耗铁矿石10吨以上;每生产1亿吨块粘土砖,就要用去20万立方米粘土,以我国目前年生产砖瓦6000亿块标准砖计算,砖瓦行业需消耗粘土12亿立方米,特别是在平原地区烧砖会大量毁坏农田,据统计,我国每年毁坏农田6666公顷以上。
另一方面,由于加工技术落后,不合理的开采和浪费,导致建筑材料行业对不可再生资源的综合利用率非常低,更加剧了资源短缺。
如冶金矿山中大量石英等矿物被作为脉石丢弃,与煤共生的高岭土、陶瓷土等矿产大都未被利用,石棉矿山中,占采掘量95%的蛇纹石也基本作为尾矿丢弃。
据统计,我国矿产资源总回收率仅30%~50%,与世界先进水平相比约低20%。
2.2造成大气污染
建材工业是仅次于电力工业的全国第二耗能大户,建筑材料生产过程中燃烧煤、油、燃气排放出大量的有害气体(如CO2、SO2、H2S、NO、CO等)、如钢铁工业每生产1亿吨钢铁排放的废气占工业总排放量的30%。
这些气体是形成酸雨的主要原因。
据报道,很多国家由于酸雨的影响,地下水中的铜、锌、镉的浓度已经上升到正常值的10~100倍。
在水泥、石棉等建筑材料生产中和运输过程中产生的大量粉尘、化学建材中塑料的添加剂和助剂的挥发、涂料中溶剂的挥发、粘接剂中有毒物质的挥发等都对大气带来各种污染。
2.3带来放射性污染
有些矿渣、炉渣、粉煤灰、花岗石、大理石放射性物质超量。
据统计,水泥、瓷砖、大理石等可使室内氧的浓度高达室外的2~20倍。
氡是有一种天然放射性气体,无色、无味、无臭,很不稳定,容易衰变为人体能吸收的同位素。
氡能在呼吸系统滞留和沉淀,破坏肺组织,从而诱发肺癌。
人生活在这样的居室中长期受到放射性照射,影响身体健康。
2.4产生有害物质
主要指装修材料产生的有害物质。
所谓“有害建材”,主要源于四种有害物质:
甲醛、苯、酯、三氯乙烯。
甲醛主要来自保温材料、地板胶、涂料、塑料贴面板等,是一种致癌物质。
苯来自于合成纤维、塑料、橡胶等,它可以抑制人体的造血功能。
酯和三氯乙烯均来源于油漆、干洗剂、粘结剂等,他们刺激人体的粘膜,可引起结膜炎、咽喉炎等疾病。
因此,人们在强调装饰材料的实用型和美观型外,越来越重视材料的健康型和环保型,健康型建材应运而生。
2.5导致水和土地污染
国家规定,混凝土拌和饮用水,一般都用自来水,pH要求大于4。
但建筑工地废水(混凝土搅拌地)碱性偏高pH:
12~13,还夹杂有、可溶性有害的混凝土外加剂。
水泥厂及有关化学建材生产企业,超标飞灰大量排放,如铸铁行业每生产1亿吨的钢铁排放的废水占工业总排放量的14.1%,还有窑灰和废渣乱堆或倒入江河湖海,造成了严重的水体污染。
土壤是植物赖以生存的基础。
长期用带有碎砖瓦砾的“垃圾肥”,土壤就会严重的“渣化”。
第三章建筑装修材料及有毒物质
3.1常用的建筑装修材料
目前我国建筑装修材料可分为两类,即有机材料和无机材料。
这两类材料又有天然与人造之分,天然有机材料的使用越来越少,而人造板材,塑料化纤制品越来越多。
常用的有:
无机非金属建筑材料,如砂、石、砖、水泥、商品混凝土、预制构件、新型墙体材料等;无机非金属装修材料,如石材、建筑卫生陶瓷、石膏板、吊顶材料等;人造板材和饰面人造板,如胶合板、细木工板、刨花板、纤维板等;溶剂型涂料,如醇酸清漆、醇酸调和漆、醇酸瓷漆、硝基清漆、聚氨脂漆等;胶粘剂,防水材料、壁纸、地毯等。
3.2建筑装修材料主要有毒物质极其来源
建筑装修材料中的有毒物质多达千种,其中对人体健康危害最大的是甲醛、苯、氨、总挥发性有机化合物(TVOC)、氡等。
甲醛的主要来源有用做室内装修的胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材、化学地毯、泡沫塑料、涂料、粘合剂等;苯在各种建筑装修材料的有机溶剂中大量存在,例如各种油漆的填加剂和稀释剂,苯也用做装饰材料、人造板家具的溶剂;氨的污染源主要来自建筑本身,即建筑施工中使用的混凝土外加剂和氨水为主要原料的混凝土防冻剂;总挥发性有机化合物(TVOC)污染源主要有人造板、泡沫隔热材料、塑料板材、壁纸、纤维材料等;氡有放射性,是镭钍等放射性蜕变的产物,主要来自建筑装修材料中某些混凝土和天然石材,如石材、瓷砖、卫生洁具、墙砖等材料。
第四章建筑装修材料有毒物质对居民健康及生态环境的影响
4.1居民健康方面
建筑装修材料在生产,使用及废弃阶段均对居民健康有危害,尤其是使用阶段危害更甚,因为现代人有80%以上的时间是在室内度过的,婴幼儿,老弱病残者在室内的时间更长。
建筑装修材料中有毒物质对人体的伤害基本相同,当有毒物质释放后,被人体组织吸收,然后通过血液循环扩散到全身各处,时间久了便会造成人的免疫力功能失调,使人体组织产生病变而引起多种疾病。
若在短时间且通风不良的情况下人体吸入,则会产生急性中毒,严重会出现呼吸衰竭,心室颤动甚至死亡。
4.1.1室内对人体呼吸系统的危害之一——甲醛
甲醛有强烈的刺激性,以气体形式挥发,性质活泼、易于氧化,可引起流泪、咽痛、咳嗽、胸痛、头痛、恶心等,对动物甲醛可引起鼻癌。
甲醛在居室建筑材料和家具中应用十分广泛,如复合木板粘合剂,作为墙体保温材料的脲醛树脂等。
据中国环境监测总站的调查,新建成的装修和未装修的住宅,甲醛污染都是很严重。
未装修的房间由于墙体内装有脲醛泡沫塑料隔热层,在无通风的情况下,室内空气中甲醛的浓度最高时竟然是室外的600多倍。
经过装修的住宅,其复合木地板,墙面涂料以及中密度板家具会散发出甲醛,在装修后的5天内,室内甲醛浓度最高,是室外的数百倍之多;装修6个月后,室内是室外的40倍以上;装修一年后,室内是室外的15倍左右。
北京环境监测中心的统计也显示,新装修的室内甲醛浓度明显高于旧房,有家具的居室空气中甲醛浓度明显高于没有家具的居室,有中密度板的新家具的居室中甲醛浓度最高。
我国室内空气甲醛卫生标准(最高容许浓度)规定为0.08mg/m3(GB/T16127-1995)。
一般在明显感觉到刺激性化学气味时,可以认为室内甲醛超过了容许的标准,此时对人体就会造成伤害。
通常偶然时间接触会刺激眼睛、鼻腔和呼吸道而引起过敏反应,长期接触可能会增加患鼻癌的风险。
闻到有明显化学气味时要即时开窗通风。
4.1.2危险的芳香味——苯系物
在现代居室中各种油漆、涂料的广泛使用是造成本息无污染的主要原因。
而苯系物多具有致癌、致畸的作用。
苯系芳香族是一类特殊的碳氢化合物。
其特征是含有6个碳原子和6个氢原子组成的苯环,只含有一个苯环的芳香烃类称为单环芳香烃,即苯系物。
苯的化学性质比较稳定,不容易发生加成和氧化反应,但却容易发生取代反应,这也是芳香烃化合物的共性。
另外,苯系物大多具有特殊气味,在常温常压下呈液态或固态不溶于水。
苯蒸汽易燃而有一定毒性。
室内的苯、二甲苯等苯系物的污染物通常由于在装修过程中以及日常生活中使用了不合格的化学用品而产生,如不合格的油漆、容积、涂料、粘结剂、清洁剂、化纤地毯和杀虫剂等。
居室遇到的苯系物以苯和二甲苯为主。
我国对室内空气环境苯的最高容许浓度为0.1mg/100m3(中华人民共和国卫生部行业标准WS/T182-1999)。
如果室内苯含量浓度超过此标准,则会对人体造成伤害。
苯系物本身具有明显的芳香型刺激气味,正常情况下超过此标准人体就会有明显感知,也能凭感知判断苯系物的存在,苯是重要的致癌物,主要是引起白血病,长期的低浓度接触会增加人群患癌的风险。
在感知或经测定证明室内苯系物超标时,最简单的办法是打开窗通风换气,外出或清晨应注意通风,或设置简单的净化装置降低室内苯浓度,注意找到苯系物的产生源头,在专业人员指导下采用针对性的措施予以清除。
4.1.3冬季施工混凝土防冻剂——氨气
冬季施工因为天气寒冷,为防水泥混凝土冻结影响工程质量,普遍使用含氨的防冻剂。
氨气是带有强烈刺激气味的气体。
刺激黏膜,尤其是眼结膜,高浓度氨气会引起呼吸窘迫综合征、呕吐,还有可能使烧伤皮肤、眼结膜和呼吸道黏膜。
据调查表明,北京新写字楼多数有污染氨气现象。
氨是一种碱性物质,对所接触的组织有腐蚀和刺激作用,它可以吸收组织中的水分,使组织蛋白质变性,并使组织脂肪皂化,破坏细胞膜结构,减弱人体对疾病的抵抗力。
氨浓度过高时,除了腐蚀作用外,还可通过三叉神经末梢的反射作用引起心脏停搏和呼吸停止。
氨气在一定温度、湿度条件下可以从溶于水泥中释放。
在温度高湿度大时氨气浓度会明显增加。
当感觉到有明显刺激气味并伴有头痛、恶心等反应时,可以判断氨气已超标。
室内消除氨气可用通风空气净化器的措施消除,若严重超标时,不宜再室内居住,并需要保持较长时间的通风。
目前科学家们正在研究采用先进的光催化和冷触媒技术降低室内氨污染程度。
4.1.4空气中的有机杀手——总挥发性有机化合物(TVOC)
TVOC是指室温下饱和蒸气压超过了133.32pa的有机物,其沸点在50℃至250℃,在常温下可以蒸发的形式存在于空气中,它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的气味性,会影响皮肤和黏膜,对人体产生急性损害。
TVOC可有嗅味,有刺激性,而且有些化合物具有基因毒性。
TVOC能引起机体免疫水平失调,影响中枢神经系统功能,出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等自觉症状;还可能影响消化系统,出现食欲不振、恶心等,严重时可损伤肝脏和造血系统,出现变态反应等。
室内的TVOC主要是由建筑材料、室内装饰材料及生活和办公用品等散发出来的。
如建筑材料中的人造板、泡沫隔热材料、塑料板材;室内装饰材料中的油漆、涂料、粘合剂、壁纸、地毯;生活中用的化妆品、洗涤剂等;办公用品主要是指油墨、复印机、打字机等;
此外,家用燃料及吸烟、人体排泄物及室外工业废气、汽车尾气、光化学污染也是影响室内总挥发性有机物(TVOC)含有量的主要因素。
2002年国家新家颁布的《民用建筑室内环境污染控制规范》中,室内空气中TVOC的含量,已经成为评价居室室内空气质量是否合格的一项重要项目。
在此标准中规定的TVOC含量为Ⅰ类民用建筑工程:
0.5mg/m3、Ⅱ类民用建筑工程:
0.6mg/m3。
4.1.5不活泼的放射性元素——氡
氡(Rn)是惰性气体元素,其化学性质不活泼。
氡气无色无味易被脂肪、橡胶、硅胶和活性炭吸附。
常温下氡及其子体在空气中能形成放射性气溶胶而污染空气。
氡的半衰期为3.8天。
氡在半衰过程中放出α、β、γ射线并产生一系列放射性产物,最终成为稳定的元素铅。
氡气时一种由岩石和土壤释放产生的天然放射性气体,广泛存在于人们生存底空间。
氡从天然到人工的铀衰变而来。
氡作为一种自然产生的气体,人们看不到,也闻不到。
这种隐蔽的污染物增加了对人们危害的潜在威胁。
通过长期的流行病学调查、动物实验、细胞和分子实验研究均已证实氡及其子体是导致人类肺癌的主要危害因素之一。
氡致癌机制是弥漫在空气中的氡可衰变为铅、铋、钚的放射性同位素。
以金属离子形式与空气混合被吸入肺内,有的则附着在支气管上皮黏膜上,有的溶入体液进入细胞组织。
它们继续衰变放射出α、β、γ射线致使细胞损伤而诱发癌变。
室内氡的主要来源为:
①房基土壤或岩石中析出的氡,氡通过泥土地,墙体裂隙,结合面,建筑材料缝隙进入房间;②建筑材料,装修材料中析出的氡,如水泥、石材和沥青等,可能由于这些材料本身含有放射性元素而源源不断地释放出氡气;③户外空气中进入室内的氡;④供水及天然气中释放出的氡。
4.2生态环境方面
良好的生态环境是人类生存和社会发展的基础,是实现社会可持续发展的必要条件,生态环境建设在维护整个生态平衡中具有特殊的地位和作用。
在建筑装修材料的生产,使用和废弃过程中,要消耗大量的资源和能源,并排放大量的废水、废气和废渣,给生态环境造成严重的影响。
4.2.1建筑装修材料原料制造阶段对生态环境的影响
建材行业是不可再生资源依存度非常高的行业,大部分建材的原料来自不可再生的天然矿物原料,由于加工技术落后,导致建材行业对不可再生资源的综合利用非常低,并且向环境中排放大量的废弃物,给环境带来难以承受的负担,远远超过了环境的容纳和消化能力。
砂石、矿石的采掘形成了在“城市化”名义下的土地转移和转化,由此带来一系列生态环境问题。
此外,采掘过程中也产生了大量的粉尘、噪声、并造成大气污染和水体污染。
4.2.2建筑装修材料生产阶段对生态环境的影响
建筑生产过程中,燃烧煤、油、燃气排放大量的有害气体,如CO2、SO2、H2S、CO等,造成大气污染;水泥厂及有关化学建材企业排放大量的超标废水,窑灰废渣乱堆,甚至倒入江河湖海,造成生态环境中水体污染;同时建材行业也是工业固体废气物的重要来源。
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