關於船舶艙室空氣淨化策略的思考

第３９卷第６期船海工程

２０１０年１２月

ｄｅｃ．２０１０

關於船舶艙室空氣淨化策略的思考

王建軍（海軍裝備部駐上海地區軍事代表局，上海２０００８３）

摘要：概述了艙室空氣汙染物的主要種類、**和危害。針對艙室空氣汙染現狀，提出了改善艙室空氣

質量的三種淨化艙室策略。闡述了光催化氧化和非平衡等離子復合淨化技術，同時對艙室空氣汙染控制策略

進行了展望。

關鍵詞：空氣淨化；空氣汙染物；船舶艙室

中圖分類號：ｕ６６４．８６

文獻標誌碼：ａ文章編號

一些船舶的船員每天停留在艙室內的時間超常。其中的甲醛對人的眼粘膜、鼻和上呼吸道有

過了８０　，特別是在遠航期問，這個比例可能會

強烈的刺激作用，可引起哮喘、過敏性哮喘和支氣

更高，因而呼吸的絕大部分是室內空氣。統計資管炎。

料表明，一般室內空氣汙染往往超出室外２～５

２）懸浮微生物。艙室空氣中的有害懸浮微倍，有時甚至超出１００倍。船舶艙室由於要求密生物主要包括細菌、病毒、黴菌等。微生物能通過

閉性好而新風量又受到限制等因素，空氣汙染更特應性機制、傳染和直接毒害途徑等引起疾病，嚴加嚴重。由於艙室空氣汙染導致的各種疾病已嚴重威脅著人們的生活、工作。

重影響了船員的ｔ作效率和長期健康。因此，艙

３）懸浮顆粒物。空氣中挾帶的固體或液體室空氣質素問題已成為行業的研究熱點之一。

的顆粒稱為懸浮顆粒物或氣挾物，主要**於室１　艙室空氣汙染物的主要種類、來

外及室內燃料的燃燒，其中直徑小於１０　ｐｍ者稱源和危害

為可吸人顆粒物，對健康影響較大。可吸入顆粒物能直接接觸**和眼睛，阻塞**的毛囊和汗由於設計功能和使用場合不同，艙室內部構腺，引起**炎和眼結膜炎或造成角膜損傷。此造及所含裝置也不盡相同。

這導致不同的艙室內外，空氣中的細菌、微生物、病毒和致癌物質等有空氣中所含的汙染物的種類和數量有著較大的差害物質隨可吸入顆粒物進入人體肺部，並有可能

異。但按照艙室汙染源散發汙染物及典型室內空

透過肺泡進入血液，直接危害人體健康，容易引起氣調查結果歸納出主要汙染物有三大類：

呼吸道感染、心臟病、支氣管炎、哮喘、肺炎、肺氣１）揮發性有機物。揮發性有機物是沸點低

腫等疾病。

於２６０℃，室溫下飽和蒸汽壓超過１３　３３２ｐａ的易

揮發性化合物【，如甲醛、苯、甲苯、二甲苯、苯並２　艙室空氣汙染的控制技術

吡、酚類化合物、鹵代烴、乙酸乙酯、甲苯二異氰酸

２．１艙室汙染源的控制

酯等，主要源於建築材料、室內裝修裝飾材料、家消除或減少艙室汙染源是改善艙室空氣質具、清潔劑、殺蟲劑、廚房油煙、吸菸、燃燒廢氣等。量，提高舒適性的最經濟、有效途徑。控制汙染源

揮發性有機物毒性非常大，會導致中樞神經系統、即在船體選材和艙室裝飾裝修過程中控制能夠給呼吸系統、生殖系統、迴圈系統和免疫系統功能異

艙室內環境帶來汙染的用具等進入艙室內部，避免使用含有較多揮發性有機物的膠合板、裝飾板、收稿日期塗料等ｌ２］，而選擇揮發性有機物散發量小的綠色

修回日期

建材和材料。研究表明，奈米材料的加入可大大作者簡介：王建軍（１９７６），男，學十，工程師。

提高塗料的抗菌效果。船舶艙室內的非金屬材料研究方向：機電工程和塗料由於經常處於潮濕、空間小、易汙染的環

境，尤其是在**帶和熱帶海域，非常容易長霉

１０８關於船舶艙室空氣淨化策略的思考王建軍

菌，可以新增奈米材料製備具有抗菌作用的艙室內構件和塗料。

此外，人的活動是懸浮顆粒物產生的主要**。平時應養成良好的個人習慣，不在室內從事劇烈活動，保持個人衛生清潔。此外，由於艙室空

間狹小、密閉性高，而通風量又不夠，應嚴禁在艙室內吸菸，並減少各種化妝品、噴霧劑、殺蟲劑等的使用。

２．２空調通風系統的合理應用

在艙室外空氣質素基本滿足艙室內空氣質量要求的情況下，經常開門窗或安裝使用通風換氣機是清除室內汙染最便捷、經濟、有效的方法。對於已經進入到艙室和艙室內部產生的汙染物，通

過加強通風換氣，用經過濾的新鮮空氣可稀釋艙

室內空氣汙染物，使其質量濃度降低。文獻［３］對使用面積２３　ｍ　新建房屋進行通風試驗，結果表明在開窗通風１ｏ、１５和３０　ｍｉｎ後，甲醛質量濃度

分別降低和７．１～８．１倍。此外，應定期清洗過濾網，更換過濾器濾芯，這既可保證盤管的風量，又能及時清除過濾器上的髒

汙。但通風換氣對艙室內空氣汙染物的處理只是起到了稀釋效果，對艙室內汙染物的清除是不夠

的；再者，只要汙染源存在，通風換氣停止一段時間，汙染物又會積聚到一定濃度。因此，通風換氣

也只是治標不治本，還需採用空氣淨化技術從根本上治理艙室空氣汙染物。

２．３空氣淨化新技術的研究與應用

諸如吸附法、臭氧淨化法、靜電除塵法等傳統空氣淨化技術的缺陷激發了研究者們重新考慮和

研究新型空氣淨化技術來替代傳統技術，並且也取得了很大進展。目前的空氣淨化新技術有光催化氧化空氣淨化技術、非平衡等離子空氣淨化技術、生物吸附劑空氣淨化技術等。２．３．１光催化氧化空氣淨化技術

光催化氧化技術是２ｏ世紀９０年代開始興起的，其原理是利用紫外光，由光催化反應將反應體系吸收的太陽能轉變為化學能，使艙室內有害氣

體及異味氣體等分解為無臭無害對策產物，同時可殺滅艙室內空氣中的細菌、病毒等微生物。近年來，隨著物理、化學及材料科學的發展，奈米材料光催化氧化空氣技術成為了一種新型的、極具

發展前途的空氣淨化技術。ｔｉ０。因其穩定性好、活性高，且無二次汙染、安全無毒，被廣泛用作光

催化氧化反應的催化劑。研究表明，奈米ｔｉｏ

塗料可以很好地降解室內甲醛等主要汙染物，降解效率在９ｏ　以上。相關研究多在較高質量濃

度條件下進行，但單一汙染物在室內空氣中質量濃度往往較低，而較低質量濃度的汙染物的光催

化降解效率較差，並且光催化將汙染物礦化要經過許多中間步驟，生成有害的中問產物。因此，國內外眾多研究者又將光催化氧化技術與物理吸附技術相結合，以克服上述缺點。二者相結合，可利

用物理吸附技術為催化技術提供高濃度反應環境，催化氧化技術降解甲醛使吸附劑得到再生。奈米ｔｉｏ。公尺催化劑與一些氣體吸附劑相結合在弱紫外光下就可以有效降解低濃度有害氣體。

２．３．２非平衡等離子淨化技術

等離子體被成為物質的第四種形態，由大量高能電子、離子、分子、中性原子、激發態原子、光子和自由基組成，其總正負電荷數相等，巨集觀上保持電中性，但表現出很高的化學活性＿４］。等離子體按離子溫度可以分為熱平衡等離子體和非平衡等離子體。熱平衡等離子體中離子溫度與電子溫度相等，而非平衡等離子體內部的電子溫度遠高於離子溫度，系統處於熱力學非平衡狀態，其表觀

溫度很低，所以又被成為低溫等離子體。

非平衡等離子體淨化是利用氣體放電產生的具有高度反應活性的電子、原子、分子和自由基與各種有機、無機汙染物分子反應，從而其分解成小分子化合物。經檢測，等離子體空氣消毒淨化機

對空氣中的金黃色葡萄球菌殺滅率為９９．９　，對白色念球菌殺滅率為９９．９６　，對空氣中的自然菌的殺滅率在９０　以上。非平衡等離子技術不僅可以淨化各種有害氣體、分解顆粒物質，還可以調節離子平衡，所以從理論上說，它在空氣淨化方

面有著其他淨化技術無可比擬的優點。但同時該技術也存在一定的缺陷，其中主要是伴隨有ｃｏ、臭氧及其他中間副產物的產生，從而引起二次汙染。針對這一缺點，近幾年，在等離子體開發技術不斷改進的基礎上，人們逐漸將研究重點轉向了等離子體與各類催化劑的協同淨化作用。

放電等離子與催化劑協同作用，既可增強放電等離子體

對汙染物分子的降解能力，也可降低催化劑能耗，提高空氣淨化裝置的整體經濟性。催化劑還可以促進ｃｏ的完全氧化和臭氧的分解，消除二次汙染。非平衡等離子淨化技術與催化氧化淨化技術

１（］９

第６期船海工程第３９卷

的優勢結合，起到了更好的空氣淨化效果。活動等造成的空氣汙染，從源頭控制空氣汙染，同

３　結束語

鑑於艙室空氣汙染物種類多、**廣、危害大，採用單一技術對艙室空氣汙染物進行控制都難以取得令人滿意的效果。因此，在未開發出一時合理利用空調通風系統。

參考文獻

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［３３王

琨，李文樸，歐陽紅，等．室內空氣汙染及其控制

研究方向。控制艙室空氣汙染，提公升艙室空氣質措施的比較研究ｅｊ］．哈爾濱工業大學學報，２００４，３６

量不僅需要科研人員加大對空氣淨化新技術，特

別是復合淨化技術的研發力度，還需要研發、應用［４］都基峻，季學李．低溫等離子體處理氣態汙染物ｅｊ］．

綠色環保建材，嚴格控制艙室內裝飾、用具和人員

汙染防治技術

（上轉第１０７頁）

（３）：５－８．

參考文獻

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船科技大學學報陶穎．１７．５萬ｄｗｔ綠色環保型散貨船設計特ｏ，ｅｊ］．

［２］趙正平．船舶綠色製造技術初探ｅｊ］．造艦技術，２００３上海造船１１０

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空氣淨化器的種類

關於空氣淨化器的營銷策劃報告

選擇空氣淨化器的心得

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