高校建筑物甲醛釋放量多維度檢測策略研究

喬 路，史 媛，常鋮煒，鄧茜凡，龍昊宇，茅宇婷

（文華學院，武漢 430074）

甲醛（HCHO），也可以稱為蟻醛，是一種無色、具有刺激性氣味的氣體[1-2]。在室內相對獨立的環境中，高濃度的甲醛會直接導致人體主要器官永久性衰竭，低濃度的甲醛會給人體帶來慢性疾病[3-4]。因此，甲醛儼然已成為日常生活中的重要安全隱患，必須引起人們的警覺和重視[5-6]。

盡管我國正式頒布實施《民用建筑工程室內環境污染控制規范》（GB50325-2010）和10 種室內裝飾裝修材料有害物質限量標準已有多年，但因甲醛超標危害人體健康的新聞仍層出不窮。隨著國家教育戰略的實施，高校每年會投入大量人力、財力進行校園內建筑物，包括學生公寓樓、教學樓、辦公樓等的建設、翻新。同時，高校也非常重視室內裝修的質量，直接促成建筑物裝修迭代頻繁，甲醛釋放量屢屢增加，嚴重危害了師生的學習、工作和生活。當前，高校必須采取有效措施，精確地檢測甲醛釋放量，更好地控制室內甲醛的濃度。

針對高校建筑物的甲醛釋放量，本文從多維度分析高校建筑物內甲醛檢測策略。首先，分析高校建筑中的甲醛釋放量；再者，總結了傳統的甲醛檢測方法，分析了新型的甲醛檢測方法；最后，對甲醛智能檢測的發展進行了分析。筆者多維度、全方位地分析了甲醛釋放量的檢測策略，旨在提高高校建筑檢測效率，降低成本。

甲醛檢測成本的降低，有助于提升高校對校園建筑室內甲醛等有毒有害物質檢測的頻率，甲醛檢測策略的創新與優化，有助于提升高校建筑室內甲醛的檢測質量。綜上，本文的研究將較大程度改善高校師生的學習和工作環境，保證高校師生的身心健康。

1 高校建筑物中甲醛的概述

高校建筑物中甲醛釋放量的主要來源：室外空氣中的甲醛流通進入室內；墻紙、塑料等裝飾材料使用含有甲醛的合劑；室內裝修地板材料、人造板材在加工過程中會加入含有甲醛原材料的黏合劑。

高校建筑物中甲醛釋放量對教師、學生和工作人員的主要危害有：造成裸露皮膚的過敏反應；通過呼吸道直接進入人體的甲醛與蛋白質發生化學作用，形成一定的刺激作用，對人體器官會造成傷害；甲醛濃度達到一定量，會成為致癌的誘導劑。

2 甲醛檢測方法

2.1 傳統檢測方法

傳統方法主要包括分光光度法、電化學法、色譜法和熒光法等，這些方法經過多年實踐，具有操作方便、實用性強等優點，并且技術更加成熟，準確度更高。分光光度法是檢測甲醛最普遍適用的方法，常用的幾種方法有乙酰丙酮法、酚試劑分光光度法、AHMT 法、品紅-亞硫酸法、催化動力學分光光度法和鉻變酸法。電化學法是根據化學反應所產生的電位、電量的變化來測定反應物濃度。色譜法是一種常見的檢測甲醛的儀器方法，靈敏度高，不易受干擾。其主要分為離子色譜、氣相色譜、液相色譜法這3 種檢測方法。熒光法的原理是經過紫外光照射后，某些物質能反映出該物質特性的熒光，經定性定量分析來測定該物質濃度。

2.2 新型檢測方法

隨著科技的發展，甲醛含量的測定與多領域結合，更加快速，方便。目前主要有化學發光法、離子選擇電極法、微流控芯片技術和甲醛測定的電化學傳感器。化學發光法的原理是在沒有任何光、電能或熱的條件下，被測物自身發生化學反應而產生光輻射，分析反應產生發光現象中的組分，反應速度由反應分子的濃度決定，化學發光的強度由反應速度決定，因此反應分子的濃度可通過化學發光強度來測定。

離子選擇電極法是指利用能對離子或分子態物質產生選擇性響應且帶有敏感膜的電極。在硫酸介質中，甲醛對溴酸鉀氧化碘化鉀有促進作用，人們可以用碘離子選擇電極跟蹤，以建立動力學電位法來測定微量甲醛。微流控芯片技術的原理是，甲醛在芯片上實現衍生反應及富集，通過芯片的終端連接GC-MS來測定甲醛的含量。電化學傳感器是由一個或多個敏感元件所構成的傳感器，這些元件能產生和被測組分某化學性質相關的電信號，由于被測氣體發生反應，其產生的電信號與氣體濃度成正比，人們可以據此測定物質濃度。

3 甲醛多維度檢測策略

針對甲醛的傳統檢測方法，新型檢測方法可以從原理上解決甲醛檢測問題。為了合理利用這些檢測方法，有效進行甲醛檢測，人們需要設計并優化相應的檢測策略。下面將從甲醛釋放量的模擬研究、甲醛釋放規律研究、甲醛共享式智能檢測系統研究、甲醛治理方式等多維度來設計并優化甲醛的檢測策略。

3.1 甲醛釋放量模擬研究

計算機仿真技術發展迅速，人們可以利用Airpak仿真軟件模擬研究高校建筑物中空氣的流動、導熱等參數。根據甲醛在相對獨立空間的濃度變化，實時檢測甲醛的污染程度和分布；同時，考慮有無通風、溫度、濕度等情況，為實際的甲醛檢測和治理提供可靠的理論依據。

3.2 甲醛釋放規律研究

高校建筑物中的甲醛釋放量與溫度、濕度和換氣率等因素有直接關聯。通過設計多組對比試驗，調整不同的溫度、濕度和換氣率，統計試驗數據，并對數據進行擬合，得出甲醛釋放量與溫度、濕度和換氣率的規律，指導甲醛檢測和甲醛綜合治理。

3.3 甲醛共享式智能檢測系統研究

隨著共享經濟模式和物聯網技術的發展，人們可以構建建筑物中的甲醛共享式智能檢測系統。該系統主要含有三個方面：甲醛檢測模塊、可視化操作界面和后臺數據處理。首先，可以根據甲醛檢測的傳統方法和新型檢測方法，設計組合式甲醛檢測傳感器模塊，保證檢測精度，降低檢測成本。其次，可以將可視化操作界面直接開發設計成手機APP，高校師生可以實時監控自身所處環境的甲醛含量，對自己所處校園建筑內的空氣質量進行實時監測與評價，必要時可采取相應的處置措施（開窗換氣或離開室內環境）；最后，利用環境監測大數據和云計算等數據處理方式，可以實時進行甲醛檢測數據處理和傳輸，保證師生良好的用戶體驗，根據甲醛的含量選擇合適的作息時間。

3.4 甲醛治理方式

高校建筑物中的甲醛治理方式主要分為兩種。一是源頭治理。標準規范的推出，不能只限于讓高校師生認識到甲醛的危害，而應該從國家立法層面出發，從建筑材料的源頭抓起，切實解決高校建筑室內的甲醛污染問題，讓甲醛真正遠離高校，保證師生健康。二是末端凈化治理。目前市場上常見且可行性強的末端治理方法有：加強通風、使用凈化機、植物消除法、化學試劑噴灑法、活性炭吸附法。與甲醛的檢測方法一樣，甲醛的各類末端凈化技術也各有優缺點。高校需要對這些方法進行優化組合，根據實際情況，設計出一種末端治理策略。其中，根據甲醛檢測結果找到甲醛源的精準位置，直接對其進行環保處理，可以有效地降低甲醛的釋放量。同時，對已經釋放到空氣中的甲醛，利用光催化氧化技術對其進行治理，從溫度、濕度和空氣對流等角度進行調控，逐步處理甲醛，減低甲醛濃度，消減甲醛產生量。

4 結論

甲醛的檢測越來越受到關注，其檢測方法也越來越多，但不同的方法存在不同的優缺點。傳統的檢測方法雖已經較為成熟，靈敏度較高，選擇性較好，卻存在限制條件多、抗干擾性較差、操作過程煩瑣等缺點；新型檢測方法更方便、快速，但數據的準確性還有待提高，甲醛檢測成本還需要進一步降低，普及程度還有待提高。隨著經濟的發展，甲醛的污染滲透于生活的方方面面，尤其是高校建筑物中，給環境造成污染的同時對人體健康的危害也日益增加，故研發一種選擇性好、靈敏度高、穩定性好的甲醛檢測方法尤為重要。通過梳理和總結現有的甲醛檢測方法，筆者設計了一種多維度甲醛檢測策略，旨在提高高校建筑物中的甲醛檢測效率，降低檢測成本，從而更好地保護師生的身心健康。