日本生活小窍门

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臭氧发生器和臭氧除臭器的危险

什么是臭氧?

臭氧(O3)是氧气(O2)的一种同素异形体。存在于平流层(距地面 10-16 千米到 50 千米之间)的臭氧层被称为臭氧层,约占大气中臭氧总量的 90%。其余约 10%存在于对流层(距地球表面 10-16 千米)。

由于臭氧具有很强的氧化能力,因此可用于杀菌、病毒灭活、除臭、脱色、氧化和分解有害物质以及生物活性。当臭氧在干燥空气中的浓度为 1%(重量)时,其半衰期约为 16 小时,但当其溶解在水中时,其半衰期不稳定且很短,几十分钟后就会返回到氧气和水中。由于臭氧在处理后不会残留在水中,而且与氯相比,其味道和气味的变化较小,因此许多国家都用臭氧代替氯对自来水进行消毒。在日本和美国,臭氧还被批准用作食品添加剂。

臭氧并非只有在特殊条件下才能产生,普通公司中的激光打印机、家庭和社会福利设施中使用高压或紫外线的空气净化器、除臭器和消毒器也会产生臭氧。

臭氧毒性

臭氧作为一种气体对人体的呼吸系统有刺激作用,因此需要控制浓度。日本职业健康学会出版的《职业健康杂志》将臭氧的允许浓度定为百万分之 0.1,作为预防工人健康问题的标准。允许浓度的定义如下:

允许浓度是指在每天工作 8 小时、每周工作 40 小时的非体力劳动强度下,如果有害物质的平均接触浓度低于该值,预计接触有害物质的工人几乎不会受到不良健康影响的浓度。
关于允许浓度等的建议(2021 财政年度) 《职业健康杂志

 

臭氧对生物体的影响如下表所示。陆地空气中的浓度为 0.00 至 0.03 ppm。(大气臭氧及其测量方法

空气浓度 影响
0.01 ppm 敏感人群的嗅觉阈值
0.01 ~ 0.015 ppm 正常人的嗅觉阈值
0.06 ppm 对慢性肺病患者的嗅觉能力没有影响
0.1 ppm 对正常人来说不舒服,对大多数人来说会刺激鼻子和喉咙
0.1 ~ 0.3 ppm 增加哮喘患者的发作次数
0.2 ~ 0.5 ppm 暴露 3 ~ 6 小时后视觉退化
0.23 ppm 长期接触空气的工人慢性支气管炎发病率增加
0.4 ppm 增加气道阻力
0.5 ppm 明显刺激上呼吸道
0.6 ~ 0.8 ppm 胸痛、咳嗽、气道阻力增加、呼吸困难、肺气体交换减少
0.5 ~ 1.0 ppm 呼吸障碍,耗氧量减少
0.8 ~ 1.7 ppm 上呼吸道刺激症状
1.0 ~ 2.0 ppm 咳嗽、头发竖起、疲劳、头部沉重、上眼眶口渴、2 小时内每小时肺活量减少 20%、胸痛、精神活动减少。
5 ~ 10 ppm 呼吸困难、肺充血、肺水肿、脉搏加快、全身疼痛、瘫痪、昏迷
50 ppm 一小时后有生命危险
1000 ppm 几分钟后死亡

臭氧就是这样一种物质 Tadao Mizuno

 

 

臭氧造成的空气污染

臭氧是由工厂烟雾和汽车尾气等中的氮氧化物和碳氢化合物作为 "光化学氧化剂 "在自然界中产生的,也是造成空气污染的原因之一。(顺便提一下,光化学氧化剂累积成雾称为 "光化学烟雾")。

你可能会想:"我听说臭氧消耗了,我们不是应该制造臭氧吗?"但是,平流层臭氧和对流层臭氧是两回事。简而言之,平流层臭氧是好臭氧,对流层臭氧是坏臭氧。
对流层臭氧增加: 好臭氧与坏臭氧|《环境礼赞》第 67 期|国立环境研究所

什么是病态楼宇综合症?

正如 "什么是臭氧?"一文中所指出的,如今臭氧很容易在室内产生,而且人们担心室内臭氧浓度可能会上升。特别要指出的是,臭氧会与清洁剂和空气清新剂中的萜烯类化学物质迅速发生反应,从而产生一系列二次污染物,包括甲醛和其他有毒空气污染物。此外,臭氧与萜烯反应会产生羟基自由基,羟基自由基会迅速与有机物发生反应,从而形成其他潜在的有毒空气污染物。
清洁产品和空气清新剂:接触一次和二次空气污染物 - ScienceDirect

清洁剂还含有挥发性有机化合物 (VOC),这些物质以及与臭氧反应产生的甲醛会导致病态楼宇综合症。

当居住在受甲醛和建筑材料、家具等散发的挥发性有机化合物(以下简称 VOC)污染的房屋中时,可能会出现眼睛和喉咙痛、头痛、疲劳和烦躁等不适症状。我们称之为 "病态房屋综合症"。
思考病栋问题

 

厚生劳动省规定的室内甲醛浓度指导值为 0.08 ppm
・室内空气中化学物质的室内浓度指导值》(◆药师厚国書第 117001 号,1991 年 1 月 17 日)

然而,我们在夏季(2010 年 7 月至 9 月)和冬季(2010 年 11 月底至 12 月初)对新潟大学周围四年内建成的 13 栋学生公寓进行了甲醛浓度(检测管法)和其他参数的测量,结果如下: 夏季,半数房屋的氡浓度超过 0.08ppm。

因此,家具的价格相对较低,而且注重设计和功能性,很少有人考虑到家具对室内空气质量的影响。夏季,半数居住单元的甲醛浓度超过了 0.08 ppm 的指导值,一个居住单元的乙苯和苯乙烯浓度超过了指导值。在夏季,甲醛浓度较高的单位往往比其他单位有更多的家用物品和更高的室温,即使是 24 小时通风的单位,其送风口也是关闭的,这表明通风不足。
学生公寓中挥发性有机化合物浓度与家用产品的关系

 

 

空气净化器产生臭氧

市场上销售的各种空气净化器都可以去除室内空气中的颗粒物和其他微粒。但是,有些空气净化器,特别是带电晕放电的静电式空气净化器,在运行过程中会产生臭氧,但许多产品在其目录中并未提及臭氧的产生。相反,尽管会产生臭氧,而且臭氧会产生许多二次污染物,包括甲醛和其他有害空气污染物,但一些公司故意产生臭氧,夸大臭氧产生的优点,如杀菌和除臭,而不告知普通家庭臭氧产生的缺点。有些机型甚至以 "臭氧发生器 "或 "臭氧除臭器 "的名义在市场上销售,故意产生臭氧,而不向公众说明产生臭氧的弊端,有些机型还在空气净化器中加入了这种功能。

因此,我们使用 14 台市面上销售的空气净化器(不包括故意产生臭氧的型号)进行了一项研究,以检测空气净化器在一个 4 立方米的由不锈钢板制成的室内运行时产生的臭氧量以及停止运行后的衰减率。结果表明,一些静电除尘器型和离子型空气净化器都能产生臭氧,而臭氧产生量最大的空气净化器的臭氧浓度甚至在实际房间中也超过了 0.06ppm 的一般环境标准。
空气净化器产生的臭氧及其室内浓度的影响因素

2015 年进行了另一项实验,测量空气净化器的甲醛去除性能,但在不使用时,去除率在 9% 左右,效果不佳。
研究家用空气净化器的污染物去除性能和预测室内浓度的方法 甲醛的去除性能和降解性

我希望你现在明白了空气净化器、臭氧发生器和臭氧除臭器的危害。希望以上内容对你有所帮助。另请参阅此处!

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