甲醛 (Formaldehyde) 

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化學式 HCHO,質量 30.03,又稱蟻醛,天然存在的有機化合物。有特殊刺激氣味的無色氣體,對人眼、鼻等有刺激作用。體積百分比 40% 的甲醛水溶液稱 100% 福馬林 (FORMALIN)。氣體相對密度1.067 (空氣=1),液體密度0.815G/CM³ (-20℃)。它主要用於生產工業樹脂,例如刨花板和塗料。1996 年甲醛的每年生產量為約 870 萬噸。

2011 年美國國家毒理學計劃描述甲醛為「已知人類致癌物」。

甲醛的多種形式

化學式 HCHO,質量 30.03,又稱蟻醛,天然存在的有機化合物。有特殊刺激氣味的無色氣體,對人眼、鼻等有刺激作用。體積百分比 40% 的甲醛水溶液稱 100% 福馬林 (FORMALIN)。氣體相對密度1.067 (空氣=1),液體密度 0.815G/CM³ (-20℃)。它主要用於生產工業樹脂,例如刨花板和塗料。1996 年甲醛的每年生產量為約 870 萬噸。

2011 年美國國家毒理學計劃描述甲醛為「已知人類致癌物」。

與許多簡單的碳化合物相比,甲醛更為複雜,由於它有幾種不同形式。作為氣體甲醛具有特殊的刺激性氣味,無色的氣體。冷凝時氣體轉換為各種其它形式的甲醛 (具有不同的化學式),更有實用價值。一個重要的衍生物是甲醛環狀三聚物或 1, 3, 5 三惡烷,它是一種有氯仿樣氣味的白色固體,化學式 (CH2O)3。還有一種直鏈聚合物所謂的多聚甲醛。這些化合物具有相似的化學性質,並且通常可以互換。

當甲醛溶解在水中也形成水合物水甲醛 (METHANEDIOL),化學式 H2C(OH)2。一個飽和水溶液約含 40% (體積) 或 37% (質量) 的甲醛,被稱為「100%福馬林」。通常添加少量的穩定劑如甲醇,以抑制氧化和聚合,一個典型的商業級福馬林含 10 – 12% 的甲醇。

自然界中產生甲醛

在高層大氣過程中貢獻環境中總甲醛的 90%。甲醛是在甲烷以及其它碳化合物氧化 (或燃燒) 的中間體,例如在森林火災,汽車尾氣和菸草煙霧。通過陽光和氧氣的大氣作用,在大氣中產生的甲烷和其他碳氫化合物,成為煙霧的一部分。甲醛也已在外層空間檢測到。

在活生物體中甲醛和它的加合物無處不在。它是由內源性胺基酸代謝形成的,並且在人類和其他靈長類動物的血液中以約 0.1 毫摩爾濃度存在。因為它由陽光或由存在於土壤或水中的細菌在幾個小時內被分解,所以甲醛不會在環境中積累。人類會快速代謝微量甲醛,在體內將其轉換為甲酸,因此在代謝過程中的少量甲醛,能避免蓄積在體內導致健康問題。

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甲醛危險性

甲醛是最常見的室內空氣污染毒物,約有三千多種不同建築材料均含有甲醛 [來源請求],主要來源為纖維板、三夾板、隔音板、保麗龍等裝潢材料。目前甲醛已被世界衛生組織確定為致癌和致畸型物質,室內濃度達 0.5 MG/M3 會使人體產生流淚及眼睛異常敏感的症狀。長期接觸低劑量甲醛可引起慢性呼吸道疾病,引起鼻咽癌、結腸癌、腦瘤、細胞核基因突變等。

甲醛對皮膚及黏膜有刺激性作用,比如咽喉和眼睛鼻腔等,造成這些位置水腫,發炎、潰爛,甚至最後導致鼻咽癌等嚴重病變。接觸過甲醛的皮膚可能出現過敏現象,嚴重者甚至會導致肝炎、肺炎及腎臟損害。

對嬰幼兒的孕婦危害更加嚴重,可導致懷孕期間胎兒停止生長發育,心腦發育不全,嚴重可導致胎兒畸形和流產等嚴重後果。[來源請求] 孕期甲醛暴露可能會增加自然流產的發生風險。

因為甲醛樹脂被用於各種建築材料,包括膠合板、毛毯、隔熱材料、木製產品、地板、菸草、裝修和裝飾材料,且因為甲醛樹脂會緩慢持續放出甲醛,因此甲醛成為常見的室內空氣污染之一。甲醛一般會從源頭慢慢釋出,新製產品在最初數月內所釋出的甲醛量最高,一段時間後,釋出的甲醛量便會漸漸降低。

甲醛若在空氣中的濃度超過 0.1 MG/M3,會導致眼睛和黏膜細胞的傷害。在體內,甲醛可能導致蛋白質不可逆的與 DNA 鍵結。動物實驗顯示暴露在大劑量的甲醛中會使得鼻子與喉嚨致癌的機率增加。然而在大部份的建築內甲醛含量濃度不足以產生致癌性。美國國家環境保護局將甲醛分類為可能致癌物質,國際癌症研究機構 (IARC) 則將其分類為人類致癌物質。

2009 年 3 月,美國安全化妝品運動組織的一份報告中指出,強生等公司的嬰兒產品含有致癌物質甲醛和二惡烷。

2010 年 7 月 31 日,中華人民共和國中華全國工商業聯合會傢俱裝飾業商會舉辦了「對甲醛零容忍」新聞發布會,作為對中華人民共和國國家安監總局檢測事件的回應。中華人民共和國國家安監總局對全國 85 家木質傢俱製造企業的檢測結果顯示70%以上的傢俱企業生產環境有毒物質濃度超標,嚴重影響工人的健康。發布會代表傢俱製造行業發表「對甲醛零容忍」宣言。

空氣中甲醛濃度標準

為改善室內空氣品質及加強公眾對這方面的關注,香港政府於 2003 年實施自願性的「室內空氣品質管理計劃」。這計劃採用兩個級別的室內空氣品質指標 (「卓越級」及「良好級」),作為評估樓宇室內空氣品質的基準。經參考多份文獻,包括世界衛生組織 2000 年發出的 “GUIDELINES FOR AIR QUALITY”,得出「卓越級」甲醛含量為每立方米少於30微克 (30ΜG/M³,亦等同 24PPBV或 0.024 PPM) 而「良好級」指標則要求甲醛含量每立方米少於 100 微克 (100ΜG/M³,亦等同 81PPBV 或 0.081PPM)。

去除甲醛方法(家居環境)

  • 物理性方法:

最有效的避免甲醛方法還是來源管制,也就是裝潢與傢俱選購中從風格與材料著手,例如儘量多用原木釘接或金屬材質傢俱和裝修,減少膠劑型的木工產物,尤其避免廉價三夾板製品,同時油漆和木材無法避免使用時也選擇低甲醛檢驗合格材料。從來源減少甲醛於屋中存量是釜底抽薪的最佳方案。

強力通風

強力通風是強力有效降低甲醛濃度方法,超越其他方式,但只有在室外溫濕度、空氣品質及噪音可以接受的情況下才能執行,不一定能讓甲醛降至安全量,而且一旦停止通風甲醛濃度就會開始增加,若是噪音或冷氣使用等問題造成無法長期開窗,加裝全熱式交換機配合冷氣使用是一種妥協做法,與開窗有接近的效果。

光等離子

空氣中的 O2 分子和 H2O 分子經過特殊波長的奈米光管照射,分解成具有高氧化性光等離子的等離子氣流,這些帶有大量電子鍵的光等離子等離子氣流具有破壞有機分子的能力,能夠迅速中和空氣中的揮發性甲醛、甲苯、VOC 等氣體分子,使之分解成為水和二氧化碳,該技術本身不會產生任何其他有害物質。由於中和甲醛分子而形成的水分子可以繼續經過奈米光管再次作用,通過這樣的鏈式反應將污染物分解。

活性碳

室內放活性碳包可吸附甲醛,碳表面極多小孔構造可鎖住甲醛分子,但除此之外別無其他機制,所以吸附滿後就無效需要頻繁換包,甚至已經吸附的甲醛還會在氣溫上升時又被釋放出來。將碳包在太陽戶外下曝曬可以放走它鎖住的氣體重新使用,然而這種回收使用頂多兩三次就會無效,所以頻繁換包是唯一方法。好處是抽屜中或深處房間等紫外線較少,光觸媒失效的地方可以使用。

臭氧裝置

有效濃度的臭氧亦有毒,但是臭氧可以在短時間內分解,在確定有一段時間沒有人畜存在、人畜進入前一段時間可以關閉的情況下,可以開啟臭氧產生器,減少甲醛累積量。

  • 化學反應方法:

央視專題實證所有噴劑類的化學變化方法,其實效果都乏善可陳,許多是在最理想實驗室狀態下有效,但實務生活中環境不同於實驗室,且必須永遠不斷補噴以彌補化學反應後噴劑效果遞減,如果勤勞補噴的狀態下是有一些效果,能搭配其他方法形成多管齊下。

負離子裝置

純水添加電解質導通電流,將水分子電解解離。直流電極之 (-)極,析出氫氣;(+) 極則析出氧氣。經電解質後.PH值越高的鹼性電解水,水中解離的氫離子和氫氧根離子濃度乘積越高,也能夠迅速中和空氣中的揮發性甲醛、甲苯、VOC 等氣體分子發生反應,使之分解成為水和二氧化碳,該技術不會產生任何其他有害物質。據研究和使用證明:負離子可以有效清除室內甲醛等有害氣體。中科院經實驗證實:小粒徑負離子清除甲醛的有效率達 73.33% 以上,長期使用達 99%,但這只是實驗室中理想理論值,與現實生活環境有所差距,因為家中裝備整套負離子裝備且長期開啟顯然不現實。

天然素材噴劑

天然素材是從大自然採集得來,每種植物不單有獨特的特性,亦有不同的用途。例如產於日本的柏科 (英文學名:Cupressaceae) (日本學名: 檜),主要從柏樹中萃取液汁加以提煉和應用,PH 值 6.5 它能吸収和分解甲醛、甲苯、VOC 等。

甲殼素噴劑

甲殼素可有效吸附分解室內空間的甲醛,將其分解成無害的鎢和水,並有抗菌、防蟎防黴、吸附異味等功效。

光觸媒噴劑

光觸媒原料多位二氧化鈦,是牙膏的重要成分,經加工後可於光照下產生催化作用。把建材或含甲醛的基材表面塗噴光觸媒,光觸媒經紫外線照射後表面的氫氧離子會被電洞氧化成”氫氧自由基”,而氫氧自由基會從其他的有機物 (甲醛及各種揮發性有機物) 搶走電子,而被搶走電子的有機物會因為失去鍵結能力而降解成為更小的分子,如二氧化碳、水。相對甲醛去除劑,這樣的分解不會產生後續的有害有機化合物,所以可以避免二次污染。

光觸媒對於無法經常被很強的光照射處 (如櫥櫃內部),幾乎沒有效果。晚上關燈睡覺時,甲醛量可能會上升。尤幸基於室內空間容積比板材體積大得多,而甲醛釋放速度普遍不會太快,所以除極端情況外,關燈睡覺的8小時中,室內甲醛濃度通常會維持於安全水準。現今光觸媒已可應用室內人做光源,不再依賴太陽紫外線,所以這問題已不再影響日常使用。

甲醛清除噴劑

為應對政府對甲醛污染的管制,市面上有廠商販售甲醛捕捉劑及類似產品。它們大部分是應用含有氨(胺)基之化合物;結構為R-NH2。氨(胺)基化合物和甲醛作用時的化學反應:

H2CO (甲醛) + R-NH2 (氨 (胺) 基化合物) → H2C = N-R + H2O

氨 (胺) 基之化合物雖多帶有些微的氨味,但對於甲醛的清除效率高,故在市面上廣泛流通售賣。但是隨著化學反應的耗損,必須長期重添。另外其複合而成的化合物亦可能有毒。

室內盆栽

關於室內植物降低甲醛相關資料,請參考 “淨化室內空氣之植物應用及管理手冊 – 行政院環境保護署”  一文。並非所有植物都具備有效降低室內 VOCS (揮發性有機化合物) 的能力,可參考上述資料挑選。但若考量養殖容易度及綜合降低室內 VOCS 能力,白鶴芋無疑為優先考量之一。跟據 WOLVERTON 於 1993 年撰寫的研究報告,一棵 46 釐米高的白鶴芋於強光照射下可每小時降解 939 微克甲醛。假設每日光照 12 小時,一棵 46 釐米高的白鶴芋可降解 11268 微克 (11毫克) 甲醛。

香港浸會大學於 2010 年發表的報告,發現植物降解甲醛效率其實並不高,每平方米葉面每小時淨化甲醛效率只是 0.1 毫克。如果要達到 1993 年文獻所指的結果,該棵植物葉面總面積要達 10 平方米。這意味,之前的研究可能高估了植物降解甲醛效率。

如果是實用面積 80 平米,層高 3 米的居室內,甲醛濃度為每立方米 0.5 毫克。室內空氣即總共有 120 毫克甲醛。要降到安全標準 (0.1毫克 / 立方米) 就需要至少清除 96 毫克甲醛。即使還不考慮從裝飾材料裏新揮發出來的甲醛,如依賴一棵中形植物 (葉面總面積為 0.3 平方米) 也要工作 240 天。或者如果要在1星期內清除好,就需要 34 棵,相信並非可行方案。

去除甲醛方法的謬誤

坊間有很多關於去除甲醛方法的存有有頗大謬誤。例如以菠蘿、洋蔥、茶葉等放於室內環境,聲稱可吸附甚至分解甲醛。這些方法最後都被證實為無稽之法。即使沒有嗅到氣味,甲醛並未消失,只是被那些香味所掩蓋。這樣,反而會令市民放下戒心,忽視通風的重要性,令室內空氣的甲醛含量更加高。