汽車揮發(fā)性有機污染物的排放及檢測

韓斌 鄭浩 翟殿清

（1天津市環(huán)境保護技術開發(fā)中心 天津 300191 2天津市環(huán)境監(jiān)測中心 天津 300191）

進入21世紀以來，中國汽車市場出現(xiàn)了井噴式的消費增長，汽車銷量從2002年的325萬輛迅速增長到2012年的1541萬輛以上。據(jù)中國國家汽車行業(yè)“十五”規(guī)劃研究組預測，到2020年，我國轎車保有量將達到1億輛。有車族將在車內度過越來越多的時間。汽車車內空間狹小，結構復雜，也沒有建筑室內空間規(guī)則，車內的污染物會對人體健康產生很大的危害。本文主要就汽車車內VOCs排放特性、污染情況及檢測等方面進行了探討。

1 VOCs排放特性分析

1.1 VOCs特性

揮發(fā)性有機化合物（VOCs）是指在常壓下，沸點在50～260℃的各種有機化合物。VOCs按其化學結構，可以進一步分為：烷類、芳烴類、烯類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他等。目前車內揮發(fā)性有機化合物已鑒定出300多種。除醛類以外，常見的還有苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、萘、二異氰酸酯（TDI）等。它們各自的濃度往往不高，但若干種VOCs共同存在于車內時，其聯(lián)合作用是不可忽視的。

1.2 VOCs的危害

流行病調查和實驗研究結果表明,總揮發(fā)性有機物在<200 μg/m3時，人體沒有異常感覺；在200~3000μg/m3時,人體會感覺到刺激和其他不適；在3000~25000μg/m3時，可導致頭痛或其他神經(jīng)毒害作用；在>25000μg/m3時，將對人體出現(xiàn)明顯的毒性作用。

1.3 汽車內揮發(fā)性有機化合物污染源

汽車內空氣污染，主要是由汽車內飾材料產生的揮發(fā)性有機物。影響較大的主要為汽車儀表臺板、門內飾板、地毯、頂棚、座椅總成等。根據(jù)制造工藝和零部件種類的不同，可大致歸為4種類汽車內污染源，如表1所示。

表1 4種類型汽車內污染源

2 VOCs檢測方法

2.1 整車VOC檢測方法

2.1.1 整車VOC檢測采樣方法

（1）隨意環(huán)境條件采樣方法，即不設定任何采樣環(huán)境條件，被測車輛在隨意環(huán)境條件下封閉一定時間后采集車內空氣樣品；國內外許多研究機構和檢測機構曾采用過該方法測試內空氣污染物，但是由于環(huán)境條件和采樣時間的不確定性，其可比性和重現(xiàn)性比較差。

（2）德國大眾汽車整車VOC采樣，考察車內裝飾材料表面溫度在65℃時的VOC釋放情況。

（3）日系汽車整車采樣，將密閉車輛加熱至40℃，保持一定時間后測定甲醛，然后啟動汽車發(fā)動機，開空調，檢測VOC。

（4）國內汽車整車檢測方法，將密閉車輛密閉16h，然后在室溫（25℃±1℃）條件下測試車內VOC的釋放情況。

2.1.2 整車VOC(不包括醛酮類物質)測試方法

目前關于整車VOC（不包括醛酮類物質）的測試方法主要有：固相吸附-熱脫附-氣相色譜-質譜法、容器采樣-氣相色譜-質譜法、固相吸附-溶劑萃取-氣相色譜-質譜法。

2.1.3 醛酮類物質測試方法

目前，針對醛酮類化合物的測試方法有AHMT分光光度法、酚試劑分光光度法、乙酞丙酮分光光度法，這些方法采用含有反應試劑的吸收瓶采樣。此外，還有利用氣相色譜法、離子色譜法和高效液相色譜法；國內汽車行業(yè)應用較多的測試方法是高效液相色譜法。

2.2 零部件VOC檢測

2.2.1 頂空氣相色譜法是取一定量的樣品放入頂空瓶中，在一定溫度下加熱，用氣相色譜質譜對揮發(fā)出的氣體進行測定，該方法比較簡單，但重復性差。

2.2.2 采樣袋-氣相色譜質譜法是將待測的樣品放入一定規(guī)格的特殊采樣袋中，該采樣袋本身要求不含有VOC，然后將密封的采樣袋放入烘箱中在65℃下加熱2h，用Tenax吸附管和采樣泵進行采樣，采樣管可以用熱脫附-氣相色譜質譜法進行測定，也可以用有機試劑將吸附劑進行洗脫后，用氣相色譜質譜對洗脫液進行測試。

2.2.3 金屬罐-氣相色譜質譜法是將樣品放入鋁制的密閉金屬罐中，65℃加熱l h后，用Tenax管吸附VOC，然后用有機試劑洗脫吸附劑，采用氣相色譜質譜對洗脫液進行測定，同時也可以采用熱脫附-氣相色譜質譜法進行測試。

3 汽車中揮發(fā)性有機化合物（VOC）的防治

目前，對于汽車中VOC的控制技術有很多，可從以下幾個方面入手。

3.1 合理控制車內空氣通風換氣

在駕駛新車的半年內，消費者切勿在行駛時緊閉車窗，應盡量少用空調，以加強車內有害物質釋放；如果車主有自家車庫，可以在不開車的時候經(jīng)常開窗通風。體弱者、妊娠期婦女、兒童和有過敏性體質的人不宜在密閉的條件下長時間駕駛和乘坐新車

3.2 使用車內空氣凈化裝置

研究證明，空氣消毒凈化器能夠有效去除存在于車內空間中的污染物；而二氧化鈦光觸媒作為室內空氣凈化劑，其方便性、安全性正逐漸突顯出來，光觸媒技術得到了世界權威機構和專家的廣泛肯定，被譽為“當今世界最理想的車輛殺菌凈化新技術”。除此之外，活性炭是一種非常優(yōu)良的吸附劑，它具有物理吸附和化學吸附的雙重特性，可以有選擇地吸附空氣中的甲醛、甲苯、二甲苯及氨氣等車內空氣污染的主要元兇，以達到防腐、防潮、除臭、防霉、殺菌消毒除臭凈化空氣等目的。

3.3 車內構件材料和裝飾材料的污染防治方法

3.3.1 塑料裝飾件的防治

塑料裝飾件主要污染源是脫模劑和涂料。制造商可選用水性脫模劑，用水稀釋或直接使用，可減少VOC排放。并購買合格的涂料品種；嚴格按產品工藝要求；施工后及時通風。同時開發(fā)水性涂料和高固體涂料。

3.3.2 地毯、氈制品的防治

制造商應替換地毯、氈制品制造過程中使用的粘結材料酚醛樹脂，選用環(huán)保型的膠粘劑。并選用不含或選用含酚醛樹脂含量低的地毯、毛毯。

3.3.3 粘膠劑的防治

粘膠劑防治方法：①開發(fā)水性膠粘劑，以水作為分散介質，無毒、無污染。②采用熱熔型膠粘劑，不含有機溶劑。③膠粘劑使用后處理過程，盡量使VOC揮發(fā)完全。④尋找毒性小的溶劑，作為替代品。

附著力促進劑防治方法：①尋找毒性小的溶劑，作為替代品。②后處理過程盡量使VOC揮發(fā)完全。

4 結論

要從根本上解決揮發(fā)性有機物的污染應該健全檢測監(jiān)控體系，從源頭切斷污染源。汽車設計研究部門應加大汽車用環(huán)保無害材料的研究，使新型環(huán)保材料可以得到充分利用。此外，政府相關部門也應當制定和完善相應的標準法規(guī)，統(tǒng)一汽車內部VOC含量的限量、采樣方法、檢測方法等，使整個汽車行業(yè)應當嚴格遵守相關的法規(guī)，采用環(huán)保型材料和新技術以減少VOC的排放，使人們有良好安全的駕駛環(huán)境。

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