檢測室內空氣中甲醛濃度的方法

王秀芬，姚鑫祥，沈 軍

（1.浙江甬信檢測技術有限公司，浙江 寧波 315000；2.寧波市生態環保產業集團有限公司，浙江 寧波 315000）

引言

室內空氣中的甲醛主要來源于各類裝修與建筑材料。現階段我國硬裝工程中的人造板材大多需要利用各種類型的有機粘合劑進行粘連，而這一類有機粘合劑往往會采用以甲醛為主的化工原料，其在保障人造板材黏合性的同時，也會對室內空氣造成一定負面影響[1]。人類長期生活在甲醛濃度超標的空間內，極有可能導致神經系統、呼吸系統、免疫系統以及各類器官的受損，甚至導致腫瘤的發生。為提升民用建筑的宜居性，同時也為保障我國居民的生命健康，需要結合有效的甲醛濃度檢測技術精準測量室內空氣中甲醛濃度后結合必要的措施去除甲醛污染[2]。

1 常見室內空間甲醛濃度檢測技術

1.1 甲醛自檢盒

甲醛自檢盒適用于非專業人員對室內空間的甲醛進行檢測，能夠對指定環境中的甲醛污染程度進行較為粗淺的判斷。該產品具備易于采購、價格便宜、操作簡單、可自測除甲醛產品效果等方面的優勢，是常見于業主甲醛自檢活動的主要產品[3]。但甲醛自測盒并不在國家室內空氣檢測標準范疇之內，其檢測質量會受室內溫度、濕度、空氣流速甚至檢測時間等諸多因素的影響，檢測質量不具備專業性與可參考性。

1.2 C5H8O2分光光度法

試驗各項指標正常的情況下，乙酞丙酮銨鹽會與空氣中的甲醛發生反應，并生成一種黃色的化學物質，檢測效果較為直觀且經濟成本較低。并且采用C5H8O2分光光度法的最終檢測結果并不會受空氣中乙醇的干擾，具有較高的重復性以及可選擇性，能夠在較長的試驗時間中保持穩定狀態[4]。

1.3 MBTH分光光度法

應用MBTH分光光度法檢測甲醛的過程中，室內空氣中的甲醛會與MBTH試劑發生反應形成物質“嗪”，并且在酸性溶液的狀態下，嗪會經過氧化還原反應轉變為一種藍綠色化合物[5]。該方法同樣具備經濟成本適宜、檢測效果好等優勢。除上述三種方法外，常用的甲醛檢測法還有AHMT分光光度法、儀器分析法以及化學傳感器法等。綜合考慮下，選擇平均檢測效果更佳、綜合效益更高的C5H8O2分光光度法以及MBTH分光光度法進行對比實驗，以探尋最適宜室內甲醛檢測的技術方案[6]。

2 兩種甲醛濃度檢測方法對比實驗

2.1 實驗對象與采樣方法

本次實驗選擇5戶裝修時間在1～3個月范圍內的民用建筑居室，其中有3戶屬于新建小區的初次裝修住宅，并且5戶住宅居室的總空間面積與朝向基本一致，但戶型布局略有不同。5戶住宅居室的墻面均采用涂料粉刷、地面均為木質地板、家具材料大部分為刨花板與密度板[7]。

在保持住宅室內空間門窗緊閉的情況下，結合后續實驗需求利用大型氣泡吸收管進行空氣樣本采樣，過程中同步記錄大氣壓、溫度、濕度等基本參數，氣體采集完成后依照相關標準要求做好樣品保護工作，并將相關樣品帶回到實驗室內進行進一步研究。實驗過程中所采用的各類試劑以及采樣器、吸收管、比色管等儀器均依照相關行業標準進行制備[8]。

2.2 采樣回收率對比分析

本實驗中涉及的樣本較多，為方便后續分析，將C5H8O2分光光度法對應樣品標記為“a”，則其所對應樣品記作xa；反之，將MBTH分光光度法對應樣品標記為“b”，對應樣品則記作xb。

2.2.1 C5H8O2分光光度法

（1）取5只內裝4 mL甲醛標準使用液（濃度為5.0 μg/mL）以及16 mL蒸餾水的大型氣泡吸收管，以流量為0.5 L/min的標準分別在5戶住宅室內空間采集氣體20 min，標記為～；

（2）另外采用內裝20 mL蒸餾水的大型氣泡吸收管以同樣的氣體采集標準制備樣品，標記為～，樣品氣體采集完成后立即將吸收管中的液體轉移至25 mL的比色管中，而后利用膠頭滴管注蒸餾水定容至25 mL刻度線；

（3）另取2只同等規格的比色管，注入1 mL甲醇標準使用液（濃度為0.8 μg/mL）后定容至10 mL刻度線，分別標記為～。

（4）分別向上述9只樣本中置入2 mL的C5H8O2溶液，并迅速置于沸水中進行3 min的顯色后取出靜置冷卻。設定413 nm的波長標準，運用10 mm的比色皿在該標準中以水為參照物分別測定上述9只樣本的吸光度。最終結果如表1所示。

表1 2種檢測方法采集數據對比

2.2.2 MBTH分光光度法

（1）取5只內裝1 mL甲醛標準使用液（濃度為1.0 μg/mL）以及4 mL吸收液的大型氣泡吸收管，以流量為0.5 L/min的標準分別在5戶住宅室內空間采集氣體20 min，標記為～；

（2）另外采用內裝5 mL吸收液的大型氣泡吸收管以同樣的氣體采集標準制備樣品，標記為～，樣品氣體采集完成后立即將吸收管中的液體轉移至10 mL的比色管中，而后利用膠頭滴管注水定容至5 mL刻度線；

（3）另取2只同等規格的比色管，注入1 mL甲醇標準使用液后定容至5 mL刻度線，分別標記為～；

（4）靜置30 min后分別在9只樣本中注入4 mL的NH4Fe（SO4）2，并立即將試樣置入35～40 ℃的溫水中進行10的顯色后取出冷卻設定630 nm的波長標準，運用10 mm的比色皿在該標準中以水為參照物分別測定上述9只樣本的吸光度。最終結果如表1所示。

2.3 方法檢出限與測定范圍

2.3.1 方法檢出限

表2 校準曲線濃度水平、斜率和線性相關系數

2.3.2 測定下限

C5H8O2分光光度法的靈敏度為46.96 μg/吸光度，由于相關標準中并未對本法的靈敏值做出統一規定，因此參考《水質甲醛的測定》中給出的參考值進行折算對比后，得出該數值與相關標準值較為相近；MBTH分光光度法的靈敏度為2.8 μg/吸光度，該數值與相關參考值相同，因此可知本實驗中兩種檢測技術對室內空氣中甲醛濃度的檢測靈敏度是比較可靠的[10]。參考《環境監測分析方法標準修訂和技術導則》（HJ 601-2011）中有關檢出限與測定下限的計算標準進行計算，結果如表3所示：

表3 方法檢出限和測定下限

2.3.3 測定上限

依照GB/T 18204.26以及GB/T 15516所推薦檢測方法的標準曲線范圍0～2.0 μg與0～35 μg驗證本實驗兩種甲醛濃度檢測方法的使用價值，得出本實驗兩種方法在符合質量控制要求（r>0.999）的情況下校準曲線分別為0～2.5 μg以及0～40 μg，由此可知兩種方法皆表現出了檢出即超標的情況。

2.3.4 方法精準度

依照《室內空氣質量標準》所提出的甲醛小時均定濃度限度為標準進行實驗分析。即設定實驗濃度限為0.1 mg/m3，將該數值和相關標準規定的最大采樣空間體積相乘后計算出本次實驗中不同樣品溶液中含有的甲醛濃度。在此之后，再從前置實驗環節中所制備的甲醛質控樣品中抽取與本次計算結果體積相匹配的5個樣品進行數據分析，其結果如表4所示。

表4 測定值比對

結合表4數據可知，結合C5H8O2分光光度法所獲得的樣品測定值基本都在質控樣品參考值的范圍以內，而MBTH分光光度法所得出的測定值則全部超出質控樣品參考值的范圍。

3 結語

基于上述實驗對C5H8O2分光光度法與MBTH分光光度法進行比較，可知其兩者在樣品采集回收率方面皆表現良好。相較而言，MBTH分光光度法具有更高的靈敏度（2.8 μg/吸光度），且該方法的檢出限較低（0.003 mg/m3），因此可將該方法作為測定民用建筑室內空氣中甲醛濃度具體值的首選方法。在已知室內甲醛濃度較高或是超標的情況下可利用C5H8O2分光光度法作為濃度具體值檢測備選方案。但MBTH分光光度法較為依賴試劑用量、顯色條件、實際穩定性等試驗因素，因此為保障室內甲醛濃度測試結果的準確性，需要在運用該方法的過程中，對各項參數進行精準控制，避免因人為失誤而引發的檢測失效問題。