車內揮發性有機物檢測現狀及健康風險評價

楊婉婧Yang Wanjing

車內揮發性有機物檢測現狀及健康風險評價

楊婉婧
Yang Wanjing

(北京市產品質量監督檢驗院 汽車檢測中心，北京 101300)

車內揮發性有機物釋放對人體健康造成危害，因此受到大眾廣泛關注。將35輛典型試驗車的普測數據作為樣本，經過分析可知，車內揮發性有機物不合格率最高的控制物質為乙醛，車內揮發性有機物不合格率最高的車系為歐系車；模擬陽光暴曬模式下車內揮發性有機物的濃度最高，暴曬后開空調可有效降低大部分車內揮發性有機物濃度。抽樣中檢測出3項含量不合格的控制物質，分別是甲醛、乙醛、二甲苯。甲醛為基本對人致癌物質，乙醛為可能對人致癌物質，二甲苯為未確定是否致癌物質。

車內揮發性有機物；車內空氣質量；健康風險；致癌風險；非致癌風險

0 引 言

為清楚掌握市場上所售乘用車內空氣質量狀況，抽樣了35輛車進行3種試驗狀態檢測。檢測數據為修訂GB/T 27630—2011《乘用車內空氣質量評價指南》[1]中車內控制物質乙醛的濃度限值提供有力的數據支持，檢測結果也為消費者提供購車參考，同時為駕乘人員提供了降低車內揮發性有機物對人體危害的方法。

車內揮發性有機物容易引起身體不適和疾病，嚴重時會致癌或引發基因突變。依據IARC（International Agency for Research on Cancer ，國際癌癥研究機構）對揮發性有機物致癌程度的劃分和EPA（U.S Environmental Protection Agency，美國環境保護署）建立的健康風險評價模型，針對抽樣中不合格的3項控制物質進行綜合分析及健康風險評價。

1 車內揮發性有機物檢測現狀

1.1 車內揮發性有機物不合格項分布

國家環保部和國家市場監督管理總局依據車內揮發性有機物的種類、來源和車輛主要內飾材料的揮發特性，確定了需要控制的8種主要物質：苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛。

共抽樣了35輛車，涉及24個品牌，汽車制造企業分布在中國、德國、日本、美國、法國、瑞典以及韓國。依據GB/T 27630—2011《乘用車內空氣質量評價指南》對抽樣車輛進行檢測和數據分析。35輛試驗車中，有17輛不滿足限值要求，不合格率為48.6%，其中，乙醛單項不合格的試驗車有15輛，甲醛、乙醛均不合格的試驗車有1輛，甲醛、二甲苯均不合格的試驗車有1輛。本次抽樣中，甲醛項（限值≤0.10 mg/m3）不合格率為5.7%，乙醛項（限值≤0.05 mg/m3）不合格率為45.7%，二甲苯項（限值≤1.50 mg/m3）不合格率為2.9%，甲醛、乙醛、二甲苯這3項為主要不合格控制物質，其他5種揮發性有機物的濃度均合格。

1.2 車內揮發性有機物不合格車系對比

根據慣用的車系劃分方法，將35輛抽樣車劃分為4類：美系車、歐系車、日系車和其他，其中，美系車4輛、歐系車13輛、日系車5輛、其他為13輛。依照GB/T 27630—2011限值判定，不合格車輛中，美系車1輛、歐系車8輛、日系車1輛、其他7輛。以各車系為樣本單體，不合格率分別是美系25%、歐系62%、日系20%、其他37%。由于各車系的樣本單體數量不完全一致，所以采用條件概率中的乘法定理（式（1））計算各車系在總樣本中的不合格率。

式中：()為事件、同時發生的概率，(∣)為在事件發生的條件下事件發生的概率，()為事件發生的概率。

假設為美系車，為存在不合格控制物質，則()為美系車存在不合格控制物質在總樣本中的概率，(∣)為美系車存在不合格控制物質在美系車中的占比，()為美系車在總樣本中的占比，則(∣)值為1/4，()值為4/35，代入式（1）得()值為3%。

同理計算可得各樣本單體在總樣本中的不合格率，美系3%、歐系23%、日系3%、其他20%。

1.3 真實用車狀態下車內揮發性有機物濃度變化

通常，高溫下停車后駕駛員再次上車會啟動空調，則人們暴露在高溫暴曬車輛內的時間只有幾分鐘，大部分時間處在駕駛模式下。GB/T 27630—2011和ISO 12219-1:2012（E）《道路車輛內空氣第1部分：車內揮發性有機化合物的測定方法 整車測試環境艙法》[2]提出3種試驗狀態來真實模擬車輛的使用狀況：（1）通過紅外燈照射各門窗關閉的車輛試驗4 h，模擬陽光暴曬一段時間的車輛；（2）常溫狀態封閉試驗16 h，模擬常溫長時間停放車輛；（3）高溫封閉試驗后，迅速啟動發動機將車內空調溫度設置最低，循環風量設置最大，模擬高溫停放后啟動駕駛模式的車輛。將35輛樣車分別在3種試驗狀態下進行試驗，8種控制物質的變化趨勢如圖1～8所示。

將3種試驗狀態車內揮發性有機物濃度進行比較發現，試驗狀態（1）的濃度普遍高于試驗狀態（2）和（3），試驗狀態（3）的濃度大部分低于試驗狀態（1）。

試驗結果說明，陽光暴曬模式各車內揮發性有機物濃度含量最高，暴曬后開空調可有效降低大部分車內揮發性有機物濃度。

圖1 3種試驗狀態下車內苯的濃度

圖2 3種試驗狀態下車內甲苯的濃度

圖3 3種試驗狀態下車內乙苯的濃度

圖4 3種試驗狀態下車內二甲苯的濃度

圖5 3種試驗狀態下車內苯乙烯的濃度

圖6 3種試驗狀態下車內甲醛的濃度

圖7 3種試驗狀態下車內乙醛的濃度

圖8 3種試驗狀態下車內丙烯醛的濃度

2 車內揮發性有機物健康風險分析

2.1 國際組織對車內揮發性有機物致癌程度劃分

根據IARC的劃分，本次抽樣中不合格揮發性有機物甲醛、乙醛、二甲苯的致癌程度見表1。

表1 不合格控制物質致癌程度

2.2 車內揮發性有機物致癌及非致癌風險分析

EPA[3]為美國聯邦政府的一個獨立行政機構，主要負責維護自然環境和保護人類健康不受環境危害影響。該組織基于數據調查及廣泛實驗，發布了致癌風險公式（式（2）、式（3））和非致癌風險公式（式（4）），即

式中：為致癌風險；ADD為平均日暴露量，mg/(kg·d)；F為致癌斜率因子， (kg·d) /mg。

式中：A為空氣中的污染物濃度，mg/m3；R為呼吸速率，m3/h；T為暴露時間，h/d；F為暴露頻率，d/a；D為暴露持續時間，a；W為人的體重，kg；T為人的平均壽命，a。

計算平均日暴露量時，EPA給出了相關量的估測平均值[4]，見表2。

表2 計算日暴露量所需估測平均值

EPA建議，致癌風險低于百萬分之一（10-6）時，認為是可以接受的致癌風險[5]。假設為臨界值1×10-6，甲醛致癌斜率因子F為0.046 (kg·d) /mg，則由式（2）、式（3）計算得到，甲醛濃度臨界值為4μg/m3。對比抽樣數據可知，35輛試驗車內甲醛濃度全部高于臨界值，均存在可接受范圍內致癌風險。

式中：I為危險系數；C為空氣中污染物濃度，mg/m3；fC為吸入參考濃度，mg/m3。

EPA建議，當I<1時，表示無非致癌風險（非致癌風險指可能引發不適或非癌癥類等疾病，會對人體健康造成危害的風險）。將存在非致癌風險的乙醛（fC=0.009 mg/m3）和二甲苯（fC= 0.1 mg/m3）參數代入式（4），計算得當I=1時，空氣中乙醛濃度臨界值為0.009mg/m3、二甲苯濃度臨界值為0.1mg/m3。對比抽樣數據可知，35輛試驗車內乙醛濃度全部高于臨界值，均存在對人體健康造成非致癌危害的風險；35輛試驗車內二甲苯濃度低于臨界值的數量占94%，這些車不存在對人體健康造成非致癌危害的風險。

3 結 論

對35輛試驗車依據GB/T 27630—2011進行檢測并判定，結果表明，車內揮發性有機物中乙醛不合格率最高，為主要不合格控制物質，并且存在控制物質不合格現象占比最高的車系為歐系車。依據GB/T 27630—2011和ISO 12219-1:2012（E）中3種試驗狀態，對35輛試驗車進行分析發現，暴曬模式車內揮發性有機物濃度最高，暴曬后開空調可有效降低車內揮發性有機物濃度。

根據EPA健康風險評價模型計算可知，35輛抽樣試驗車中不合格控制物質對人體危害的風險由高到低為甲醛、乙醛、二甲苯，其中全部試驗車內的甲醛濃度均高于可接受的致癌風險臨界值，全部試驗車內的乙醛濃度均高于存在非致癌風險的臨界值，僅6%試驗車內的二甲苯濃度高于存在非致癌風險的臨界值。

[1]環境保護部，國家質量監督檢驗檢疫總局.乘用車內空氣質量評價指南：GB/T 27630-2011[S].北京：中國環境科學出版社，2012：1.

[2]ISO. Interior air of road vehicles—Part 1:Whole vehicle test chamber—Specification and method for the determination of volatile organic compounds in cabin interiors：ISO 12219-1：2012（E）[S].2012.

[3] SCHOENY R , PATTERSON J , SWARTOUT J , et al. The U.S. Environmental Protection Agency's Integrated Risk Information System (IRIS)[J]. Progress in Clinical & Biological Research, 1990, 340E:257.

[4]徐立恒, 張明, 徐茜. 家用車內空氣苯系物污染狀況及健康風險分析[J]. 中國計量學院學報, 2010(1):4.

[5]劉琳琳，葛蘊珊，李蘭，等.乘用車內空氣質量健康風險評估[J].環境科學研究，2016，29（4）：5.

2021-07-23

1002-4581（2021）06-0037-04

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10.14175/j.issn.1002-4581.2021.06.011