空氣凈化器有害物質二次釋放采樣距離比對研究

李曉增 梁森濤 丘文廣 劉海燕 陳偉力 吳淑煥 何國山 鄒華杰 黃宇梁

（廣州質量監督檢測研究院）

0 引言

空氣凈化器現行標準中，涉及凈化、除菌性能的標準 GB/T 18801-2015[1]、GB 21551.3-2010[2]都規定了產品出廠（濾網為全新）時的臭氧、紫外線、TVOC、PM10等有害因素釋放限制指標，但是對于濾網使用一段時間尤其是吸附飽和后的有害因素釋放并沒有規定。

由于大部分產品采用風機抽風+濾網過濾的凈化模式，一旦濾網飽和而沒有及時更換，這些被濾網攔截的污染物及其滋生的細菌病毒等微生物是否會被風機吹回室內，造成二次污染，已成為困擾消費者的重要問題。

1 國內研究情況

中國家用電器研究院焦曉蘭等[3]，分析了空氣凈化器二次污染的成因，包括三個方面：①過濾網富集的顆粒物等固態污染物，在空氣凈化器風機的作用下，可能會從濾網邊框未與空氣凈化器緊密貼合的部分再次泄露；②凈化器濾網通過物理吸附的氣態污染物達到飽和，可能會將濾網上的有害氣體再次釋放；③富集在濾網上的微生物，在濾網上大量繁殖并產生代謝產物，這些有害物質可能再次釋放到環境空氣中。同時通過實驗證明，氣態污染物以及微生物的二次污染可能性較大，固體污染物的二次污染可能性相對較低。

天津大學劉俊杰等[4]，通過設計實驗證明長期處于高濕度下的空氣過濾器是最容易被微生物駐留并生長繁殖的部件，容易形成微生物二次污染；裴晶晶等[5]通過對室內空氣凈化器和通風系統中使用過的纖維濾網的VOCs排放進行實驗研究，發現處理室外污染物的濾網比處理室內污染物的濾網，其二次污染產生的TVOC濃度高出2-10倍。

廣東省潔凈技術行業協會民用空氣凈化器設備與技術專業委員會2014年委托廣州工業微生物研究所對一款具有加濕功能的空氣凈化器進行檢測[6]，結果顯示，該空氣凈化器加水一周后加濕水細菌數達到5.15×106CFU/mL，相對自來水的國標要求超標5萬倍，而該空氣凈化器每小時可用水1000mL，也就是該空氣凈化器每小時可向房間空氣送出50多億個微生物菌落數。

2 現有標準情況

GB/T 18801-2015以及GB 21551.3-2010標準中的TVOC濃度以及PM10濃度監測，一方面缺乏微生物的監測，另一方面只是針對未使用的全新產品進行評價，并沒有對使用后的空氣凈化消毒機濾網可能產生的二次污染建立相關測試評價方法。

3 有害物質二次釋放采樣距離比對研究

GB 21551.3-2010標準中PM10、TVOC兩種有害物質釋放的采樣條件為距離出風口20cm處采樣進行檢測。在實際檢測工作中發現，對于二次污染釋放檢測，20cm的距離可能會偏大，本研究將針對距離出風口5㎝、10cm、20cm處釋放的于顆粒物、氣態污染物及微生物二次污染檢測進行對比研究。

4 測試方法

4.1 測試設備

顆粒物質量濃度測定儀：TSI 8530；

紫外可見分光光度計：安捷倫 Cary-5000；

大氣采樣器：Gilian GilAir-Plus；

撞擊式微生物采樣器：常州普森電子儀器廠PSW-6。

4.2 測試條件及方法

測試條件：檢測環境條件均為GB/T 18801-2015/GB 21551.3-2010規定的溫度23℃±2℃，濕度50%±5%R.H.。空間內甲醛濃度長期處于0.03～0.05mg/m3，凈化器運行期間，PM2.5濃度平均值為52μg/m3，PM10 平均值為 75μg/m3。

測試方法：選取19臺不同生產廠家、過濾方式的空氣凈化器樣機放置于同一空間內，打開門窗，開啟空氣凈化器90天后對距離空氣凈化器出風口5㎝、10㎝、20㎝處的PM2.5、PM10、甲醛濃度進行測試，每種污染物每次平行采集10個樣本（采樣時間間隔2min）進行測試。測試方法依據GB/T 18204.2-2014[7]《公共場所衛生檢驗方法 第2部分：化學污染物》、GB/T 18204.3-2013[8]《公共場所衛生檢驗方法 第3部分：空氣微生物》中規定的相關方法進行。PM2.5及PM10的測定，采用光散射法；甲醛的測定采用酚試劑分光光度法。

4.3 結果計算

污染物釋放濃度=凈化器開啟最大風速檔時出風口污染物濃度-環境本底濃度；污染物釋放濃度為0時，代表凈化器開啟最大風速檔時出風口污染物濃度≤環境本底濃度。

5 測試結果及分析

樣機開啟90天（12h/d）后不同位置采樣所得的污染物釋放濃度以及10次測量結果的相對平均偏差見表1。

表1 不同采樣位置下樣機開啟90天（12h/d）后污染物釋放濃度及相對平均偏差

根據上述測試結果可以明顯看到，采樣距離出風口位置越遠，10個樣本測量的RSD越高；而且隨著采樣距離的增加，出現未檢出的頻次越來越高。

6 結論

GB 21551.3-2010標準中PM10、TVOC兩種有害物質釋放的采樣條件，即距離出風口20cm處采樣，應用于空氣凈化器有害物質二次釋放方面存在多次測量復現性差（RSD偏大）的問題。而且從實測數據中發現，存在較多污染物釋放濃度為0，這應該是出風口的氣體與空間大氣混合后設備的精度及檢出限無法響應的原因，但這樣會難以檢測出二次污染的實際情況。同時，實際測試中發現，在距離出風口小于5cm處采樣，風速過大，而且采樣位置偏差大導致數據離散度高。

通過綜合評判和比較，建議空氣凈化器有害物質二次釋放的采樣條件為距離出風口5cm處采樣。