淺析室內環境中甲醛的危害及檢測

趙莉

（甘肅第七建設集團股份有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

隨著室內裝修的多樣化，室內環境中污染物種類也增多，人們對室內環境污染物的危害程度和防治辦法越來越重視。室內甲醛由于具有對人體的較強烈危害性，已于近年來逐步成為室內環境中首要的質量檢測項目之一。本文在查閱大量國內外文獻的基礎上，對室內空氣中各類污染物簡明介紹、對甲醛的物理化學性質、危害、來源及甲醛的檢測方法和影響進行闡述，著重運用酚試劑分光光度法進行試驗室人員對比來探討室內甲醛污染物的檢測人為因素的影響，最后對人們在平時生活中防治甲醛的常見方法進行介紹。

1 室內環境污染物

《民用建筑工程室內環境污染控制規范》[GB 50325-2010（2013 版）]指出氡（Rn222）、甲醛、氨、苯和總揮發性有機化合物（TVOC）、聚氨酯涂料中游離甲苯二異氰酸酯（TDI）是室內環境的主要污染物。甲醛由于其具有對人體的較強烈危害性，已于近年來逐步成為家居產品市場上首要的質量檢測項目之一。

2 甲醛及其化學性質

2.1 甲醛

甲醛（HCHO），蟻醛是它的另外一種叫法，是醛類中最簡單的一種。它無色、具有強烈氣味的刺激性氣體，略重于空氣，易溶于水，在水中含量達到35%～40%俗稱福爾馬林。隨著裝飾裝修的普及和化工產品的加工生產的增加，產生甲醛的污染源呈現多樣化，又由于它易揮發，污染濃度也較高，是目前需要重視并需要治理的室內主要污染物之一。

2.2 甲醛的化學性質

1）甲醛的水溶性：甲醛易溶于水，與水反應生成它的水合物，并處于化學平衡狀態。

2）甲醛的還原性：甲醛可被氧化劑氧化成甲酸，并可進一步氧化成二氧化碳和水。

HCHO氧化劑HCOOH氧化劑CO2+H2O

3）甲醛與酚試劑縮合反應：酚試劑作為吸收液，吸收空氣中的甲醛，反應生成嗪，經氧化后，建立“酚試劑分光光度法”，用于室內空氣中甲醛含量檢測。（酚試劑C6H4SN（CH3）C：NNH2·HCl簡稱MBTH。）

4）甲醛與NH4+的加成反應：甲醛與銨鹽反應，生成六次甲基四銨鹽。

3 室內甲醛的危害

3.1 甲醛的來源

通過大量的研究發現居室內甲醛主要來源如下：1）燃料和煙葉的不完全燃燒；2）建筑材料、裝飾物品、生活用品等是室內常用物品，他們都屬于化工產品。歸納如下：

1）人造板及木制家具中釋放出的游離甲醛；

2）內墻涂料和其他涂料中的甲醛；

3）帶有脲醛樹脂膠粘劑的墻紙；

4）含有甲醛的汽車尾氣、工業廢氣等進入室內；

5）香煙、噴灑消毒劑、清潔劑等可能帶入甲醛。

3.2 甲醛的危害

甲醛的濃度越高，對人體健康的危害越大，《民用建筑工程室內環境污染控制規范》[GB 50325-2010（2013年版）]規定了民用建筑室內環境中甲醛的驗收標準（表1）。甲醛對人體健康的主要影響表現為：嗅覺異常、刺激、過敏、肺功能異常、肝功能異常和免疫功能異常等。甲醛濃度如達到0.06mg/m3～0.07mg/m3時，會導致兒童輕微氣喘；而當甲醛濃度打到0.1mg/m3時，會出現異味并有不適感；達到0.5mg/m3時，眼睛受到刺激而引起流淚；達到0.6mg/m3時，咽喉會出現不適或疼痛；如果濃度進一步提高，會出現惡心嘔吐、咳嗽胸悶、氣喘可能會出現肺水腫；導致人死亡的濃度是30mg/m3（見表1）。

表1 室內環境甲醛驗收標準

4 室內甲醛的檢測方法及影響因素

4.1 檢測方法

室內裝修工程完成后7天，以及在工程交付使用前這段時間里，可進行室內環境甲醛檢測工作。如果是集中空調民用建筑，一定要在空調正常運轉下進行甲醛的檢測工作。而對于采用自然通風的民用建筑工程，甲醛檢測工作應該在對外門窗關閉1小時后進行。具體檢測方法分述如下。

4.1.1 AHMT 分光光度比色法

本方法主要依據《居住區大氣中甲醛衛生檢驗標準方法 分光光度法》（GB/T 16129），其原理為空氣中甲醛與AHMT在堿性條件下發生反應，然后經高碘酸鉀氧化成紫紅色化合物，其色澤深淺與甲醛含量成正比，通過比色定量測定甲醛的含量。適用于民用建筑室內甲醛的測定（如圖1所示）

圖1 AHMT分光光度法原理圖

4.1.2 酚試劑分光光度法

圖2 分光光度計、比色皿、酚試劑反應圖

本方法主要依據《公共場所衛生檢驗方法 第2部分：化學污染物》（GB/T 18204.2-2014），讓室內空氣中的甲醛與酚試劑反應生成嗪，嗪放入酸性溶液中再被高鐵離子氧化變成蘭綠色化合物，這個綠色化合物顏色的深淺，再進行比色定量。測定較為方便（如圖2所示）。

4.1.3 氣相色譜法

本方法原理為氣相色譜法是色譜法的一種。色譜法中有兩個相，一個相是流動相，另一個相是固定相。如果用液體作流動相，就叫液相色譜，用氣體作流動相，就叫氣相色譜。適用于民用建筑室內甲醛的測定（如圖3所示）。

圖3 氣相色譜儀、氣相色譜圖

4.1.4 乙酰丙酮分光光度比色法

本方法原理為在過量銨鹽存在的情況下，甲醛與乙酰丙酮作用，生成黃色的3，5-二乙酰基-1，4-二氫盧剔啶，根據顏色深淺，采用分光光度法，比色定量。對于樹脂、涂料、人造纖維、塑料、橡膠、染料、制藥、油漆、制革等生產過程中排放廢氣，以及在醫藥消毒、防腐、熏蒸時所產生的甲醛的測定非常適用（見圖4）。

圖4 乙酰丙酮分光光度曲線圖

4.1.5 其他

市面上常常出現的家用甲醛自測試紙或自測盒，這類甲醛自測試劑的精確度很低，準確度差，不能明確定義為檢測室內甲醛的方法。

4.2 影響因素

4.2.1 幾類影響因素

a.室內環境中影響因子。

為消除二氧化硫的干擾，可以先將采集的氣樣經過硫酸錳濾紙過濾器，目的是給予清除。主要針對甲醛與二氧化硫共存情況。

b.人為因素的影響。

人為因素對于檢測結果至關重要。所以要提高檢測人員的素質職業道德、責任心以及專業水平，以確保檢測結果的可靠以及準確性。

c.儀器設備及環境的影響。

檢測儀器和設備如空氣采集器、溫度計、壓力計、分析天平等儀器的精度、質量優劣，會使檢測結果出現誤差，當這個誤差超過允許值時，就會導致檢測結果偏差，從而影響檢測質量。

d.檢測方法的影響。

檢測方法很多，在選擇時候要注意檢測目標和要求確保滿足，還應注意要符合相關試驗檢測規范標準的要求。所以，正確地選擇檢測方法以確保檢測結果的準確性和檢測質量。

4.2.2 實驗室運用酚試劑分光光度法進行人員對比試驗，檢驗人為因素的影響。

根據GB 50325-2010《民用建筑工程室內環境污染控制規范》（2013年版）、《公共場所衛生檢驗方法 第2 部分：化學污染物》（GB/T 18204.2-2014第7.2節）：酚試劑分光光度法試驗要求，對同一房間、同時間段、同等環境下進行人員對比試驗。

所用試驗設備：TQ-1000雙路大氣采樣器（鹽城天悅儀器儀表有限公司）、721型分光光度計（上海精密科學儀器有限公司，校準證書號：D19AA03221305）；

試驗環境：室溫24℃，大氣壓79.6kPa。

試驗過程如下：

1）將房間的對外門窗關閉1h后進行采樣。

2）采用對角線法在房間中布置2個采樣點，測點距內墻面不小于0.5m，距樓地面高度0.8m～1.5m，避開通風道和通風口。

3）采樣：將5mL吸收液（見所需主要試劑）裝入采樣器的吸收管（圖5），以0.5L/min流量采樣，采氣體積10L（圖6）。記錄采樣點的溫度和大氣壓力，室溫下樣品在24h內分析。

所需儀器為TQ-1000雙路大氣采樣器：

圖5 大型氣泡吸收管

圖6 TQ-1000雙路大氣采樣器

4）所需主要試劑：

a.吸收原液（1.0g/L）：稱量0.10g酚試劑，加水至100mL，放冰箱中保存，可穩定3d。

b.吸收液：量取吸收原液5mL，加95mL水，即為吸收液，使用前配制。

c.硫酸鐵銨溶液（10g/L）：稱 量1.0g硫酸鐵銨，用0.1mol/L鹽酸溶解，并稀釋至100mL。d.甲醛標準溶液（1μg/mL）5）標準曲線的繪制

取10mL具塞比色管9支，按下表制備甲醛標準系列。

表2 甲醛標準系列

在9只管中放入0.4mL硫酸鐵溶液，搖勻后放置15分鐘。用1cm比色皿，在630nm波長下，以蒸餾水做參比，測定9只管溶液的吸光度。以甲醛含量為水平軸，吸光度為豎直軸，進行標準曲線的繪制，計算回歸線斜率，以斜率倒數作為樣品測定的計算因子Bs（μg/吸光度）。

6）樣品測定（所用儀器見圖2）：將樣品溶液全部轉入比色管中，用少量吸收液洗吸收管，合并使總體積為5mL，加入0.4mL硫酸鐵銨溶液搖勻，放置15min。在630nm波長下，用1cm比色皿，以蒸餾水做參比，測定溶液的吸光度（A）。在每批樣品測定的同時，用5mL未采樣的吸收液做空白對照，測定空白樣的吸光度（A0）。

7）結果計算

a.采氣體積換算：將實際采氣體積換算成標準狀態下的采氣體積。

式中：V0-標準狀態下的采氣體積，L；

Vt-實際采氣體積，L；

T-采樣點溫度，℃；

T0-標準狀態下絕對溫度，273K；

P-采樣點的大氣壓，kPa；

P0—標準狀態下的大氣壓，101kPa。

b.計算空氣中甲醛質量濃度。

C（CH2O）=（A-A0）×BS/V0

其中：C（CH2O）-空氣中甲醛質量濃度；mg/m3；

A-樣品溶液的吸光度；

A0-空白溶液的吸光度；

BS-計算因子，μg/吸光度；

V0-標準狀態下的采樣體積；L

c.用室內甲醛含量-室外甲醛含量得出被測房間室內空氣中甲醛濃度。

為了實實在在測出建筑材料和裝修材料所產生的污染，室內環境指標（除氡外）均應扣除室外空氣空白值，這也是工程建設必須有效控制的內容，因為室外空氣污染不受工程建設單位控制，與建筑材料等產生的污染無關。

表3 甲醛標準曲線數據

表4 兩次采樣結果計算

采樣過程必須規范，吸收液應符合規范要求，在冰箱中72h以內有效，時間過長，導致吸收液濃度及成分發生變化，造成采樣不準，結果產生誤差。

5 甲醛治理方法

5.1 實驗室專業治理甲醛的方法

1）TiO2光催化降解法，即等離子催化降解法；

2）電催化氧化降解法；

3）負離子法；

4）空氣觸酶全面噴灑法；

5）甲醛特效溶解酶噴灑法；

6）高溫高濕排甲醛法；

7）臭氧發生技術降解法。

5.2 生活中常見治理甲醛的方法

1）如超標1倍左右可不做治理，只用活性炭等加以吸收；

2）通風換氣法；

3）植物凈化降解法。

6 結語

從以上數據可以看出，同一房間、同檢測設備、同等環境下，室內環境甲醛檢測由人員造成的誤差較小，當然也與自身的熟練程度有關，但環境溫度對現場的影響較大，如由于現場溫度高，造成當時甲醛釋放量大，從而使所測結果偏大；目前房屋驗收檢測以毛坯房為主，污染源較少，甲醛含量滿足國家規范要求，當住戶入住之后，有了裝修以及家具的存在，檢測結果普遍不合格，從而和驗收前結果有一定的矛盾，后期如果安全入住，需要進行處理，以保證甲醛含量在規范限值以內。

現在室內裝飾中大量使用裝飾材料、人造板，而這些材料在生產過程中又不能完全消除甲醛的影響，致使室內裝飾不可避免受到甲醛釋放所造成的污染，且甲醛的釋放還是一個長期緩慢的過程。人們為此在不斷的努力，研制各種方式方法來降解、減少甲醛污染對人體的造成的危害，方法有：經常開窗通風，降低甲醛的濃度。

除此之外，實際檢測工作中，選擇正確的檢測方法，不斷提高檢測人員的專業水平，加強對儀器設備及環境的控制，進一步提高室內環境檢測結果的準確性和可靠性。本文通過對甲醛的危害，檢測方法及影響因素的分析、防治措施簡單闡述，讓人們進一步了解甲醛的危害，注重甲醛的檢測以及治理，生活水平日益提高的同時確保健康的生活環境。