車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量的管理現(xiàn)狀及控制措施分析

孫建亮，董長(zhǎng)青

（中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心，北京100176）

1 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的日益提高，汽車(chē)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚闹匾煌üぞ摺?jù)工信部數(shù)據(jù)表明，2011年，我國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)增長(zhǎng)，汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量雙超1840萬(wàn)輛，汽車(chē)保有量已突破1億輛。汽車(chē)給人們生活帶來(lái)方便的同時(shí)，車(chē)內(nèi)空氣污染也會(huì)危害駕駛員與乘客的身體健康。我國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)多起消費(fèi)者由于汽車(chē)內(nèi)部有毒有害氣體嚴(yán)重超標(biāo)、損害消費(fèi)者身體健康而投訴汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家的案例。不斷提升的生活質(zhì)量要求和日益增強(qiáng)的健康關(guān)注度使得人們對(duì)汽車(chē)車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量與舒適性的要求越來(lái)越高，汽車(chē)車(chē)內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量成為人們?nèi)找骊P(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。

影響車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量的指標(biāo)有易揮發(fā)性有機(jī)物、氣味及霧化性，車(chē)內(nèi)空氣污染問(wèn)題主要由車(chē)內(nèi)易揮發(fā)性有機(jī)物（Volatile Organic Compounds，VOCs）造成的，已引起政府有關(guān)部門(mén)的高度重視，并制定了車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以加強(qiáng)對(duì)車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量的管理。本文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外車(chē)內(nèi)VOC相關(guān)法規(guī)現(xiàn)狀及其差異、控制消減措施，以期為汽車(chē)企業(yè)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)、銷(xiāo)售及檢測(cè)機(jī)構(gòu)提供技術(shù)參考，為汽車(chē)消費(fèi)者提供信息指導(dǎo)。

2 車(chē)內(nèi)VOC定義

造成車(chē)內(nèi)空氣污染的物質(zhì)主要是易揮發(fā)性有機(jī)物，很多國(guó)家的研究者用VOC含量的高低來(lái)表示污染程度。易揮發(fā)性有機(jī)物是指在常溫狀態(tài)下容易揮發(fā)的有機(jī)化合物，目前，尚未有被國(guó)際上一致認(rèn)可的定義，現(xiàn)在最常用的有世界衛(wèi)生組織、美國(guó)聯(lián)邦環(huán)保署及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織等組織制定的定義［1］。世界衛(wèi)生組織（WHO）對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的定義為：熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50～260℃之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱(chēng)（表1）。美國(guó)聯(lián)邦環(huán)保署（EPA）的定義：除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，任何參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 4618－1－1998對(duì)VOC的定義是：原則上，在常溫常壓下，任何能自發(fā)揮發(fā)的有機(jī)液體和／或固體。德國(guó)DIN 55649－2000標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在通常壓力條件下，沸點(diǎn)或初餾點(diǎn)低于或等于250℃的任何有機(jī)化合物。

上述VOC的定義分為兩類(lèi)，一類(lèi)是普通意義上的VOC定義，只說(shuō)明什么是揮發(fā)性有機(jī)物，或者是在什么條件下是揮發(fā)性有機(jī)物；另一類(lèi)是環(huán)保意義上的定義，即會(huì)產(chǎn)生危害的那一類(lèi)揮發(fā)性有機(jī)物。從環(huán)保意義上說(shuō)，揮發(fā)和參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的化合物具有危害性，不揮發(fā)或不參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的化合物不構(gòu)成危害。

表1 世界衛(wèi)生組織對(duì)VOC的分類(lèi)

3 車(chē)內(nèi)VOC的來(lái)源及危害

3.1 車(chē)內(nèi)VOC的來(lái)源

車(chē)內(nèi)VOC的來(lái)源有很多，主要有以下3個(gè)方面［2］。

3.1.1 內(nèi)飾件／內(nèi)飾材料

車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量狀況與車(chē)輛制造工藝和零部件種類(lèi)有直接關(guān)系，車(chē)內(nèi)VOC的主要來(lái)源是汽車(chē)內(nèi)飾件／內(nèi)飾材料，主要有：新車(chē)內(nèi)飾，如車(chē)內(nèi)地板、門(mén)內(nèi)護(hù)板、車(chē)頂棚襯里等；新車(chē)的車(chē)內(nèi)各配件，如座椅、座墊和座椅套等；生產(chǎn)中所使用材料，如油漆、稀釋劑和黏合劑等。

3.1.2 汽車(chē)自身排放

汽車(chē)自身排放的污染物，主要有CH、CO、NOx、苯烯烴、芳香烴、微生物等，能夠通過(guò)排氣管、曲軸箱、燃油蒸發(fā)等途徑進(jìn)入車(chē)內(nèi)，造成車(chē)內(nèi)污染。

3.1.3 外部污染物

如果車(chē)輛密封不嚴(yán)，外界環(huán)境的污染物將進(jìn)入車(chē)內(nèi)環(huán)境，造成車(chē)內(nèi)空氣污染，這種車(chē)內(nèi)污染在交通堵塞的情況下尤為明顯。車(chē)外空氣中污染物主要來(lái)自于燃料燃燒、交通運(yùn)輸?shù)犬a(chǎn)生的VOCs。

3.2 車(chē)內(nèi)VOC的危害

VOC中危害最大的兩種化學(xué)成分是苯和甲醛。

苯是具有特殊氣味的一種有機(jī)化合物，膠水、油漆、涂料、溶劑等含有大量的苯、甲苯和二甲苯等。慢性苯中毒主要使骨髓造血功能發(fā)生障礙。人在散發(fā)著苯氣味的密閉房間里，會(huì)出現(xiàn)頭暈、胸悶、惡心、嘔吐等中毒癥狀。

甲醛是無(wú)色、具強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，水溶液通稱(chēng)福爾馬林。裝飾用品、車(chē)內(nèi)飾品及許多使用有機(jī)涂料和高分子材料的生活用品等均會(huì)散發(fā)甲醛。甲醛對(duì)粘膜有強(qiáng)烈的刺激作用，特別對(duì)眼、鼻和呼吸道的刺激作用最強(qiáng)，是一種致癌物質(zhì)，能引起皮膚過(guò)敏，還影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)，長(zhǎng)時(shí)間吸入可引起胃癌。

4 國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)分析

截至目前，日本、韓國(guó)、俄羅斯、中國(guó)等國(guó)家均頒布了針對(duì)汽車(chē)車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量的國(guó)家規(guī)范，美國(guó)、澳大利亞等國(guó)家對(duì)新車(chē)內(nèi)部VOC含量的規(guī)定參照室內(nèi)VOC含量標(biāo)準(zhǔn)，還有部分國(guó)家沒(méi)有制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但其國(guó)內(nèi)企業(yè)具有內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，如德國(guó)，大眾、寶馬等企業(yè)有自己的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)。本文主要討論各國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之間的異同。

4.1 我國(guó)室內(nèi)和車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的差異

為了預(yù)防和控制室內(nèi)空氣污染，保護(hù)人體健康，國(guó)家質(zhì)檢總局聯(lián)合衛(wèi)生部、環(huán)保部頒布了《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB／T 18883－2002）。該標(biāo)準(zhǔn)引入室內(nèi)空氣質(zhì)量概念，明確提出“室內(nèi)空氣應(yīng)無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)異常嗅味”的要求。其中規(guī)定的控制項(xiàng)目包括化學(xué)性、物理性、生物性和放射性污染。規(guī)定控制的化學(xué)性污染物不僅包括人們熟悉的甲醛、苯、氨、氧等污染物質(zhì)，還有可吸入顆粒物、二氧化碳、二氧化硫等13項(xiàng)化學(xué)性污染物質(zhì)?！妒覂?nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委以前發(fā)布的《民用建筑室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》、10種《室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量》共同構(gòu)成了我國(guó)較完整的室內(nèi)環(huán)境污染控制和評(píng)價(jià)體系。

《長(zhǎng)途客車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量要求》（GB／T 17729－2009）規(guī)定了長(zhǎng)途客車(chē)車(chē)廂內(nèi)空氣主要成分（氧氣、二氧化碳和一氧化碳）的含量要求，但沒(méi)有涉及易揮發(fā)性有機(jī)物。

我國(guó)自2012年3月1日起執(zhí)行《乘用車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》（GB／T 27630－2011），以下簡(jiǎn)稱(chēng)《指南》，限制車(chē)內(nèi)空氣中苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛的最高濃度（表2），該標(biāo)準(zhǔn)是我國(guó)第一次就乘用車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量發(fā)布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，它的實(shí)施填補(bǔ)了車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量問(wèn)題的法律空白。

按照《車(chē)內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物和醛酮類(lèi)物質(zhì)采樣測(cè)定方法》（HJ／T400－2007），在車(chē)輛中共定性檢測(cè)到200多種有機(jī)物，其中苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙苯、甲醛、乙醛和丙烯醛在車(chē)內(nèi)的檢出率高達(dá)98%。因此限制上述8種易揮發(fā)性有機(jī)物是很有必要的。表2顯示我國(guó)對(duì)車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量的要求遠(yuǎn)低于室內(nèi)空氣質(zhì)量，其中差別較大的是甲苯、乙苯和二甲苯，可能是由于汽車(chē)內(nèi)空間狹小、密閉，車(chē)內(nèi)VOC濃度遠(yuǎn)高于室內(nèi)空氣的原因。

表2 我國(guó)車(chē)內(nèi)／室內(nèi)空氣質(zhì)量部分指標(biāo)對(duì)比表 mg／m3

《指南》對(duì)于認(rèn)定車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量，促進(jìn)綠色環(huán)保的技術(shù)、配件、原料的有效推廣，保障消費(fèi)者的合法權(quán)益，具有重要意義。實(shí)施后，一方面它將敦促汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)商重視汽車(chē)內(nèi)飾的用料和生產(chǎn)工藝過(guò)程，以提高車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量；另一方面它也會(huì)成為消費(fèi)者維護(hù)自身權(quán)益的依據(jù)。

雖然我國(guó)發(fā)布了《指南》，但是也必須看到《指南》并非強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。也就是說(shuō)，即使消費(fèi)者發(fā)現(xiàn)自己的愛(ài)車(chē)車(chē)內(nèi)空氣污染程度“超標(biāo)”，也無(wú)法根據(jù)《指南》進(jìn)行維權(quán)。在這種現(xiàn)實(shí)情況下，企業(yè)自律顯得尤為重要。在國(guó)外，各國(guó)雖然也沒(méi)有成熟的車(chē)內(nèi)空氣污染強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，但是諸如奔馳、大眾、寶馬等知名企業(yè)早就采用了先進(jìn)的第三方監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，以保障消費(fèi)者利益。

4.2 國(guó)內(nèi)外車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的差異

美國(guó)和澳大利亞沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)新車(chē)內(nèi)部VOC含量的限制，均參照室內(nèi)VOC含量標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)綠色建筑委員會(huì)規(guī)定：室內(nèi) TVOC含量不超過(guò)0.5mg／m3。1992年澳大利亞國(guó)家健康與醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)（NHMRC）建議：TVOC每小時(shí)平均含量不要超過(guò)0.5 mg／m3；任何 VOC每小時(shí)平均含量不要超過(guò)0.25 mg／m3。

2004年俄羅斯頒布《汽車(chē)交通工具乘客廂和駕駛室空氣中污染物含量實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和方法》（P51206－2004），確定了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料燃燒、燃料氣化和涂料在乘客廂和駕駛室內(nèi)產(chǎn)生污染物質(zhì)的含量要求，主要檢測(cè)在行駛過(guò)程中的車(chē)內(nèi)污染物，規(guī)定的排放因子有CO、NO2、NO、CH4、甲醛等。

日本汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)（JAMA）將汽車(chē)內(nèi)空間視為居住空間的一部分，集合行業(yè)整體的力量開(kāi)展研究，并注重汽車(chē)不同于住宅的特點(diǎn)及環(huán)保，制定了《汽車(chē)內(nèi)VOC檢測(cè)方法》和《降低汽車(chē)內(nèi)VOC的自主舉措》。自主舉措要求：乘用車(chē)從2007年度發(fā)售的新車(chē)型、貨車(chē)和客車(chē)等商用車(chē)從2008年度發(fā)售的新車(chē)型開(kāi)始，需達(dá)到厚生勞動(dòng)省規(guī)定的室內(nèi)13種物質(zhì)的濃度指導(dǎo)值。而且，此后各公司也要繼續(xù)努力降低汽車(chē)內(nèi)濃度。

2007年6月，韓國(guó)建設(shè)部頒布《新規(guī)制作汽車(chē)的室內(nèi)空氣質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)》，該管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定新生產(chǎn)汽車(chē)的揮發(fā)性污染物排放檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)（表3）。

表3 各國(guó)車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)比表 mg／m3

通過(guò)比較，可以看出：

（1）日本限制的車(chē)內(nèi)VOC種類(lèi)相對(duì)多一些，共限制14種有害物質(zhì)，而俄羅斯只限制了甲醛的最高濃度。甲醛是各國(guó)都限制的有害氣體。

（2）同種類(lèi)VOC不同國(guó)家的限值大多不同，有的相差幾倍，如我國(guó)對(duì)車(chē)內(nèi)甲苯含量的限值是日本的4倍。同時(shí)，各國(guó)均沒(méi)有限制總揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC）的數(shù)量，對(duì)車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量的要求低于室內(nèi)空氣質(zhì)量。

5 控制車(chē)內(nèi)VOC的措施

車(chē)內(nèi)空氣污染物的控制和凈化主要通過(guò)源頭控制和末端治理兩種途徑來(lái)進(jìn)行［3，4］。

5.1 源頭控制

汽車(chē)內(nèi)飾件／內(nèi)飾材料受熱釋放出的VOC是污染車(chē)內(nèi)空氣的主要原因，對(duì)汽車(chē)內(nèi)飾件及所用材料提出嚴(yán)格的VOC限值要求，從原材料和工藝入手，通過(guò)嚴(yán)格控制有害物質(zhì)發(fā)揮，來(lái)提高車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量，將從根源上解決車(chē)內(nèi)空氣污染問(wèn)題。關(guān)鍵控制技術(shù)體現(xiàn)在3個(gè)方面。

5.1.1 合理的控制策略

汽車(chē)主機(jī)廠(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況實(shí)行“由整體到局部”的控制策略，即把整車(chē)控制目標(biāo)分解到各個(gè)零部件／材料中去，制定各零部件／材料的VOC釋放限值企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。建立合理的管理體系，嚴(yán)格監(jiān)控供應(yīng)商所提供產(chǎn)品的質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)整車(chē)控制的目標(biāo)。

5.1.2 選材控制

通過(guò)掌握不同內(nèi)飾材料、涂料、膠粘劑等材料對(duì)車(chē)內(nèi)VOC影響的信息，采用環(huán)保材料，從而從源頭消減VOC釋放量。

5.1.3 加工過(guò)程控制

汽車(chē)制造廠(chǎng)商都應(yīng)當(dāng)盡快提高生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、改良生產(chǎn)工藝、使用綠色環(huán)保的材料，確保產(chǎn)品環(huán)保、安全，共同推進(jìn)車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量的不斷提高。

5.2 末端治理

末端治理汽車(chē)車(chē)內(nèi)空氣污染物的方法有多種，如通風(fēng)換氣法、噴灑清新劑法、活性炭吸附法、臭氧殺菌消毒法、負(fù)離子法、光觸媒法及生物凈化等［5］。

6 結(jié)語(yǔ)

車(chē)內(nèi)空氣污染正逐漸凸現(xiàn)，越來(lái)越受到人們的重視，盡管各國(guó)在治理車(chē)內(nèi)空氣污染方面已積累不少經(jīng)驗(yàn)，但要從根本上解決此問(wèn)題，還有許多工作要做。

隨著國(guó)家提出振興汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，我國(guó)的汽車(chē)行業(yè)更加蓬勃發(fā)展，在不久的將來(lái)中國(guó)的汽車(chē)保有量將超過(guò)美國(guó)，真正成為世界第一汽車(chē)大國(guó)，而對(duì)于VOC的關(guān)注度還沒(méi)有達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家的關(guān)注水平。因此，有必要加強(qiáng)對(duì)汽車(chē)企業(yè)和廣大老百姓的宣傳，提倡汽車(chē)企業(yè)在汽車(chē)內(nèi)飾的研發(fā)和生產(chǎn)上采用環(huán)保材料，這樣不僅有利于使用者的健康，也是對(duì)環(huán)保汽車(chē)產(chǎn)品的宣傳推廣。

［1］馬 輝，陳文波.車(chē)內(nèi)有害氣體（VOC）現(xiàn)狀研究［J］.汽車(chē)工藝與材料，2006（8）：13～14.

［2］陳炳基.淺談汽車(chē)內(nèi)空氣污染來(lái)源及影響因素［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2008，33（8）：142～145.

［3］楊紅剛，李 剛，解科峰，等.汽車(chē)車(chē)內(nèi)空氣污染與對(duì)策［J］.環(huán)境與健康雜志，2007，24（10）：822～823.

［4］李俊賢，李 莉，金建偉，等.轎車(chē)車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量控制方略［C］／／中國(guó)機(jī)械學(xué)會(huì).第十五屆全國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)年會(huì)論文集.北京：中國(guó)機(jī)械學(xué)會(huì)，2010：234～235.

［5］余 剛.汽車(chē)內(nèi)部空氣污染成因及控制［J］，交通節(jié)能與環(huán)保，2009（3）：33～36.