本文摘要：摘要室內空氣污染物主要分為三大類：顆粒污染物、氣態(tài)污染物、微生物污染物，這其中包括了常見的PM2.5，甲醛，細菌，霉菌等，也有常常被忽視的苯，異味，過敏原，病毒等，這些有毒有害物質給我們的健康帶來重大威脅。空調作為調節(jié)室內空氣狀況的重要家電，除
摘要室內空氣污染物主要分為三大類：顆粒污染物、氣態(tài)污染物、微生物污染物，這其中包括了常見的PM2.5，甲醛，細菌，霉菌等，也有常常被忽視的苯，異味，過敏原，病毒等，這些有毒有害物質給我們的健康帶來重大威脅�？照{作為調節(jié)室內空氣狀況的重要家電，除了基本的調節(jié)室內溫度的功能，凈化空氣的作用也越來越被消費者需求和看重。現在越來越多的凈化技術被應用到了空調上，致力于為我們提供“健康空氣”。
關鍵詞室內空氣污染物;凈化技術;空調;健康
0引言
當今，人類正面臨“煤煙污染”、“光化學煙霧污染”之后，以“室內空氣污染”為主的第三次環(huán)境污染。室內空氣污染目前主要分為三大類，顆粒污染物、氣態(tài)污染物、微生物污染物。顆粒污染物通常包含PM0.3~PM10(粒徑0.3μm~10μm)的固態(tài)顆粒物，俗稱的霧霾，顆粒污染物是其主要組成成分。霧霾的源頭多種多樣，比如汽車尾氣、工業(yè)排放、建筑揚塵、垃圾焚燒，甚至火山噴發(fā)等等，霧霾天氣通常是多種污染源混合作用形成的。
但各地區(qū)的霧霾天氣中，不同污染源的作用程度各有差異�？晌腩w粒物直徑一般在2.5μm以下，可直接通過呼吸系統(tǒng)進入支氣管，甚至肺部。所以，顆粒污染物影響最大的就是人的呼吸系統(tǒng)，造成的疾病主要集中在呼吸道疾病、腦血管疾病、鼻腔炎癥等病種。氣態(tài)污染物危害較大的主要有：氡、甲醛、苯、氨以及酯、三氯乙烯等揮發(fā)性有機物，其來源于建筑及室內裝飾材料、室外污染物、燃燒產物和人本身活動。其中室內裝飾材料及家具的污染是造成室內空氣污染的主要方面[1]。
國家衛(wèi)生、建設和環(huán)保部門曾經進行過一次室內裝飾材料抽查，結果發(fā)現具有毒氣污染的材料占68%，這些裝飾材料會揮發(fā)出300多種揮發(fā)性的有機化合物。其中甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯、揮發(fā)性有機物以及放射性氣體氡等，人體接觸后，可以引起頭痛、惡心嘔吐、抽搐、呼吸困難等,反復接觸可以引起過敏反應，如哮喘、過敏性鼻炎和皮炎等,長期接觸則能導致癌癥(肺癌、白血病)或導致流產、胎兒畸形和生長發(fā)育遲緩等。微生物污染物主要包括細菌，霉菌，病毒等微生物，冬天、夏天為了保證空調效果需長時間緊閉門窗，因為缺乏氣流交換，室內微生物大量滋生，家里的老人和兒童因為抵抗力較弱，這種情況下就非常容易出現身體不適等癥狀，青壯年長期處于這種環(huán)境也會對身體健康造成不良影響[2-3]。
針對如此眾多的高危污染物，空氣凈化器最早出現并逐漸被廣大的民眾所接受，能夠吸附、分解或轉化各種空氣污染物(一般包括PM2.5、粉塵、花粉、異味、甲醛之類的裝修污染、細菌、過敏原等)，有效提高空氣清潔度的產品，主要分為家用、商用、工業(yè)、樓宇�？諝鈨艋鲬秒m廣泛，但也存在諸如占用室內空間，噪音大，更換耗材成本高等缺點。于是凈化技術應用于空調的想法被實現并逐漸推廣開來。應用于空調的凈化技術大致沿用空氣凈化器的技術，但又不完全相同，考慮空調本身的制冷制熱功能以及內部復雜的結構設計，相比凈化器來說，在空調上實現凈化功能的難度系數更大。
1凈化技術按照原理進行劃分，大致可分為以下三類
1.1被動吸附過濾式的凈化原理(濾網凈化類)用風機(單獨或空調風機)將空氣抽入機器，通過內置的濾網過濾空氣，主要能夠起到過濾粉塵、異味、有毒氣體和殺滅部分細菌的作用。而濾網主要分為：顆粒物濾網和有機物濾網。顆粒物濾網又分為粗效濾網、中效濾網和高效濾網。
1.2主動式的凈化原理(無濾網型)主動式的凈化技術擺脫了風機與濾網的限制，不是被動的等待室內空氣被抽入空調內進行過濾凈化，而是有效、主動的向空氣中釋放凈化滅菌因子，通過空氣會擴散的特點，到達室內的各個角落對空氣進行無死角凈化。市場上凈化滅菌因子的技術主要有銀離子技術、負離子技術、低溫等離子技術、光觸媒技術和凈離子群離子技術等。
1.3雙重凈化類(主動凈化+被動凈化)這種凈化技術其實就是將被動式凈化的技術與主動凈化類的技術進行結合。此種技術的應用在實際使用時的效果相比來說要更好一些。凈化技術應用于空調方面，大多是以模塊的方式進行安裝，通過空調本身的風機或結構，使用直接或間接的方式，達到去除室內顆粒污染物、氣態(tài)污染物、微生物污染物等各類污染物的效果，下面是針對本文所提及的污染物種類，從功能點進行劃分，結合目前市面上的各大空調品牌產品中所使用的技術，按照凈化技術的發(fā)展，進行簡述。
2污染物的去除
2.1針對顆粒污染物的去除，主要分為以下兩大類
2.1.1HEPA濾網
高效微�？諝膺^濾器(HEPA)是空氣凈化中使用的最熱門的技術之一。標準的HEPA過濾器能夠吸納99.7%大小為0.3μm的懸浮微粒(0.3μm是最難過濾的)，HEPA能使吸進的空氣更清新、潔凈，吸收化學煙霧、細菌、塵埃微粒及花粉等。HEPA濾網的優(yōu)點是有效安全，是去除空氣中顆粒污染物的最主要技術，但缺點是只能濾除懸浮微粒、無法濾除有害氣體。
而且它的風阻也相對比較大，鑒于空調本身的制冷制熱對于風阻的要求極高，如果將進風口完全覆蓋的話，制冷制熱效果極差，此種情況覺不會被廣大用戶所接受，于是空調廠家會想辦法降低風阻，比如降低厚度、進行分體設計(單獨凈化風機)、將制冷制熱與凈化分離(凈化模塊可往復運動)等方式，大大提升了用戶對于凈化的體驗。
2.1.2靜電集塵技術
利用高壓靜電吸附的原理去除空氣中的微粒污染物，如灰塵、煤煙、花粉、香煙味和廚房油煙等，此技術一般使用集塵模塊和負離子發(fā)生器配合使用。該技術的優(yōu)點是風阻低，基本不影響空調的制冷制熱;無需更換耗材，進行清洗后可以繼續(xù)使用。最初的電子集塵器是這一技術的應用，由于技術的不成熟，存在諸如工作時由于高壓打火，釋放臭氧超標等問題;還有3M的HAF產品，材料本身自帶靜電，但是在潮濕環(huán)境中凈化效果衰減會比較快;目前此技術應用最安全有效的是來自英國達爾文公司的IFD凈化模塊，已經廣泛應用于各大空調廠家的高端凈化產品中。
2.2針對氣態(tài)污染物的去除，主要分為以下兩大類
2.2.1活性炭濾網
活性碳是一種國際公認的高效吸附材料[4]，早在“一戰(zhàn)”時，它就被應用于防毒面具�；钚蕴急粡V泛用于汽車或者室內的空氣凈化�；钚蕴际且环N多孔的含碳物質，其發(fā)達的空隙結構使它具有很大的表面積，所以很容易與空氣中的有毒有害氣體充分接觸，活性碳孔周圍強大的吸附力場會立即將有毒氣體分子吸入孔內，所以活性碳具有極強的吸附能力也是去除氣態(tài)污染物的主要技術，而且目前針對活性炭的改性升級，也出現了很多的同類高性能產品�；钚蕴课郊夹g主要分為兩類：物理吸附和化學吸附。物理吸附主要是針對大分子有機氣體(例如苯類等TVOC)通過活性炭自身的微孔結構吸附這些大分子污染物。
化學吸附主要針對一些小分子氣態(tài)污染物例如(甲醛，硫化氫，氮氧化物等)，因為小分子氣體被吸附后很容易再次脫開形成二次污染，所以要對活性炭進行化學處理，使得被吸附的氣體與化學成分發(fā)生反應，從而達到吸附效果。活性炭技術的缺點是使用一段時間會飽和，易產生二次污染，需要定期更換，一般間隔半年時間更換一次。
2.2.2光觸媒催化技術
光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導體材料的總稱，它涂布于基材表面，在光線的作用下，具有催化降解功能，能降解空氣中有毒有害氣體。由于需要配備專門的光源，在空調內部實現此功能費用較高，目前此技術應用性不高。
2.3針對微生物污染物的去除，從使用目的上區(qū)分可分為兩大類
第一類除菌技術是借助空調實現對室內空氣進行除菌的技術，我們在空調上應用除菌技術的最終目的是殺滅室內空氣中的細菌霉菌病毒等有害微生物，為室內環(huán)境提供健康空氣，這類除菌技術的應用大大改善了我們的工作生活環(huán)境。第二類是對空調自身滋生的細菌霉菌等微生物進行殺滅去除的技術，空調器內部因為溫度、濕度比較適宜，灰塵污物等覆蓋在濾網、蒸發(fā)器、接水盤等位置，為細菌霉菌等微生物滋生提供了良好的條件，若空調長時間未清理，灰塵污物等大量聚集，細菌霉菌大量滋生，空調就成為了室內空氣的污染源，正是因為這個原因，一方面我們在日常使用空調的過程中，尤其是空調長時間未使用，再次開啟時要先清理空調，平時也要定期清理，另一方面在空調上應用一些除菌、清潔技術，及時殺滅空調中滋生的細菌霉菌。
2.3.1第一類對室內空氣進行除菌的技術
目前應用在空調上的對室內空氣除菌的技術主要包括兩大類，一種是利用紫外光進行除菌，一種是利用帶電離子進行除菌。
1)紫外光除菌技術紫外線的UVC波段，波長200nm~275nm，又稱為短波滅菌紫外線。它的穿透能力最弱，無法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外線幾乎被臭氧層完全吸收。紫外線殺菌燈發(fā)出的就是UVC短波紫外線。紫外線消毒是利用適當波長的紫外線能夠破壞微生物機體細胞中的DNA(脫氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結構，造成生長性細胞死亡和(或)再生性細胞死亡，達到殺菌消毒的效果。紫外線除菌效果穩(wěn)定，無二次污染，除菌效果好，目前國內各品牌空調中海爾母嬰空調率先應用此技術，UVC-LED燈珠能發(fā)射UVC波段紫外光，有效殺滅經過空調的室內空氣中的細菌霉菌病毒等有害微生物，為室內提供健康空氣。
2)帶電離子除菌技術目前空調上應用的帶電離子除菌技術主要有負離子除菌、等離子除菌、Nanoe除菌等，離子除菌技術的核心原理就是帶電離子與微生物表面的帶電基團結合，影響其代謝過程，進而破壞微生物的結構，最終導致微生物死亡。以“凈離子群技術”為例，通過等離子放電，釋放出(H+)和(O2−)離子，(O2−)離子奪取微生物表面的(H+)結合形成(-OH)，導致微生物的代謝紊亂，結構遭到破壞，(-OH)與(H+)結合生成H2O返回空氣中，微生物因為結構被破壞而死亡。
帶電離子同樣可作用于PM2.5等微粒，通過靜電吸引，使小粒子相互結合成大顆粒而沉降，但是帶電離子的穩(wěn)定性相比紫外線要差一些。紫外除菌技術和帶電離子除菌技術各有優(yōu)缺點，在應用時可根據不同的側重點進行選擇。隨著技術的發(fā)展，這兩類技術會不斷的修正自身的缺點，強化自身的優(yōu)點，給我們帶來更好的除菌體驗。
2.3.2第二類抑制、去除空調自身滋生微生物的技術
隨著技術的進步，我們越來越意識到空調自身滋生的細菌霉菌是我們室內微生物污染的重要來源，各種除菌技術應運而生。其中最具代表性的是蒸發(fā)器自清潔技術、濾網自清潔技術、抑菌涂層技術等。海爾獨有的蒸發(fā)器自清潔技術，遙控器控制自清潔功能，通過內部結霜使污垢剝離蒸發(fā)器迅速瓦解灰塵污垢，然后通過凝水技術，沖洗蒸發(fā)器，以達到清潔的目的，這樣吹出來的風都是健康的空氣。濾網自清掃技術主要部件包括毛刷、集塵盒、聯動裝置，將沉積在濾網上的灰塵污垢清掃下來，收集到集塵盒中，這樣就避免了灰塵污垢在濾網上長期沉積導致滋生細菌霉菌。
空調的蒸發(fā)器、接水盤、濾網都是容易滋生細菌霉菌的部位，為了抑制細菌霉菌的滋生可在這些部件上使用抑菌材料，抑菌涂層就是比較常用的抑菌手段。以Ag+抑菌涂層為例：銀離子(Ag+)接觸細菌后，導致細菌的蛋白質遭受破壞，造成細菌死亡。
其接觸原理基于電吸附，因為細胞膜帶有負電荷，而銀離子(Ag+)帶有正電荷，二者產生電吸附使之牢固結合，其結果是銀離子穿透細胞膜并進入細菌體內，與細菌體內蛋白質上的硫氨基(-SH)產生化學反應：這個反應造成蛋白質凝固，使細菌合成酶的活性遭到破壞，干擾細菌DNA的合成，使細菌喪失分裂增殖能力而死亡。與此同時Ag+和蛋白質的結合還破壞了細菌的呼吸系統(tǒng)，物質傳輸系統(tǒng)，此外，由于Ag+具有較高的氧化還原(0.798ev，25C)因此細菌被消滅后又會游離從菌體釋出，并繼續(xù)再與其他有機細菌產生氧化反應再度滅除病菌，周而復始的產生殺菌抗菌的作用。
3結語
隨著民眾生活水平的不斷提高，對于室內空氣污染物的重視程度也逐步提升，針對此需求出現的各品牌空調和凈化功能一體的機器也不斷涌現，從一開始單一針對甲醛或是PM2.5逐步發(fā)展為現在的多效合一(同時去除各類污染物)，以及凈化性能的極致極速體驗，想必具有凈化技術功能的空調將會被越來越多的用戶所接受并購買。
參考文獻
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[3]丁力行，嚴漢彬.空調系統(tǒng)微生物二次污染與控制研究進展[J].仲愷農業(yè)工程學院學報,2010,23(1)
[4]唐冬芬，等.以活性炭為主的吸附類空氣凈化技術發(fā)展綜述[J].潔凈與空調技術，2010,17(3)
空調論文投稿刊物：《潔凈與空調技術》(季刊)創(chuàng)刊于1994年，是由中國電子工程設計院與中國電子學會潔凈技術分會主辦的，是國內目前唯一一本以宣傳潔凈技術為主要目的，公開發(fā)行的科技期刊。本刊以應用技術為主，兼具學術性和信息性，及時報導國家有關建筑節(jié)能及環(huán)境保護等重大技術政策。
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