乘用车内甲醛、TVOC的浓度检测

王莉 张爱亮 朱艳 钟义林 刘悦 / 上海市计量测试技术研究院

乘用车内甲醛、TVOC的浓度检测

王莉 张爱亮 朱艳 钟义林 刘悦 / 上海市计量测试技术研究院

选择了11辆不同品牌与使用时间的乘用车，测定车内空气中甲醛、总挥发性有机化合物（TVOC） 的浓度，并依据相关国家标准限定值对检测结果进行分析，发现车内TVOC浓度超出限定值程度远高于甲醛，同时评估了开启车门通风以及使用车内空调对两者浓度变化的影响。

乘用车；甲醛；总挥发性有机化合物 （TVOC） ；浓度；检测

0 引言

机动车的使用在我国已进入高峰时期，乘用车走进了千家万户，然而车辆内饰面材料及部件会产生甲醛及各种挥发性有机化合物。由于近年来室内空气中甲醛与挥发性有机化合物对人体健康造成的危害受到了人们广泛关注［1-4］，因此机动车内刺鼻的气味也引起了人们的警惕。

为了探究乘用车内空气中甲醛、总挥发性有机化合物（TVOC）浓度的相关状况，实验选择了不同品牌与不同使用时间（从车辆出厂日算起）的11辆常见乘用车进行污染物浓度测定。

1 实验准备与方法

1.1 实验条件

1）相关研究人员验证了室内温湿度条件对于甲醛、TVOC释放的影响［5］，根据文中不同温度、湿度下甲醛与TVOC的释放量，选择室外温度为25 ℃，相对湿度为65%的天气进行实验。

2）参照HJ/T 400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》，为避免外界环境干扰，选择甲醛、TVOC本底浓度≤0.02 mg/m3以及风速≤0.3 m/s的场所作为实验地点。

1.2 实验对象

选取的11辆5座乘用车包括8辆不同品牌及不同使用时间的基本型机动车，2辆不同品牌及不同使用时间的SUV（运动、多用途）型机动车以及1辆MPV（多功能）型机动车，并且将这11辆车按序号1～11进行编号，见表1。

表1 实验用乘用车信息

1.3 甲醛、TVOC的测定设备

实验中使用的仪器分别是PPM htv型甲醛分析仪以及ppbRAE 3000型TVOC检测仪，实验前仪器均已接受第三方检测机构计量校准并在有效期内。甲醛分析仪浓度检出限为0.012 mg/m3，TVOC检测仪浓度检出限为0.003 75 mg/m3。

甲醛、TVOC浓度的测定数值为三次相同实验测定值的平均值。

1.4 车内采样点

参照HJ/T 400-2007，选择前排座位头枕连线的中点为测定设备的采样点。

1.5 实验车辆状态

车辆在行驶过程中，不断变化的外界环境会影响车内甲醛、TVOC浓度的测定数值，使之具有很大的随机性。而车辆静止状态下，车内空气经过一定的预处理，测定结果的稳定性和重现性较好。因此实验只针对机动车在以下三种工作状态进行测定：（1）机动车静止，未启动发动机，车厢封闭状态；（2）机动车静止，未启动发动机，驾驶座位方向前后车门打开到最大位置通风的状态（车窗全部关闭）；（3）机动车静止，启动发动机，同时启动空调循环模式，车厢封闭状态。

实验前7 d，已将11辆车中任何不属于出厂配置、会产生异味干扰测定设备数据准确性的物品全部清除。

1.6 甲醛、TVOC浓度参考限定值

GB/T 27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》中，限定车内甲醛浓度值为0.10 mg/m3，但该指南并未规定TVOC的浓度限定值。而GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》中，TVOC浓度的限定值为0.60 mg/m3，因此将其作为车内TVOC浓度的参考限定值（以下简称限定值）。

2 结果与讨论

2.1 长时间车厢封闭实验

参照HJ/T 400-2007，将每辆车车厢封闭16 h，使车内气态污染物充分挥发并混合均匀，之后迅速进入车内测定甲醛、TVOC浓度值。

从图1、图2中可以看出，封闭车厢16 h后11辆车除去5号车辆，其余10辆车存在车内甲醛、TVOC浓度超过限定值的情况，其中7辆车车内甲醛与TVOC浓度同时超过了限定值，占实验车辆总数的64%，并且TVOC超出限定值的程度大于甲醛。

图1显示，11辆车中有两辆车车内甲醛浓度超出限定值1倍以上，最高浓度值约为限定值的3.6倍。甲醛的最大浓度值出现在11号车辆（使用23 d的车），另外发现3、8、9、11号车辆（使用时间均为465 d以内）甲醛浓度超出限定值1.5倍以上，而1、2、4、5、6、7、10号车辆（除1号车辆外，其他均使用了496 d以上）甲醛浓度即使超过限定值，也小于限定值的1.5倍。

图2显示，有6辆车车内TVOC浓度超出限定值1倍以上，最高浓度值约为限定值的5.7倍。TVOC的最大浓度值也出现在11号车内。另外发现，除去8号车外，1、9、11号（使用了341 d以内）车内TVOC浓度均大于限定值的2.5倍，而2、3、4、5、6、7、10号7辆车（使用了465 d以上）内TVOC浓度则接近或明显小于限定值的2.5倍。

由图1、图2也可看出，车厢封闭后车内甲醛、TVOC浓度的释放量与车型无明显关系。

图1 车厢封闭16 h后车内甲醛浓度

图2 车厢封闭16 h后车内TVOC浓度

2.2 车厢通风效果实验

选择11辆车中的1、2、3、4、5、6、8、9、11 号9辆车进行通风实验。将已封闭16 h车辆驾驶座位方向的前后车门打开到最大位置通风1 min（车窗全部关闭状态）后测定的甲醛、TVOC浓度值见图3、图4。

图3显示，通风1 min后车内甲醛浓度明显下降，实验车辆经通风后车内甲醛浓度降低至限定值以下或未检出。图4显示，通风后的车内TVOC浓度也有不同程度降低。1、11号使用时间较短的车辆内，TVOC浓度仅用通风手段虽未能降至限定值以下，但其浓度也有显著减小。

图3 车厢通风前后车内甲醛浓度变化

图4 车厢通风前后车内TVOC浓度变化

因此，开车前将驾驶座位方向的前后车门打开到最大位置通风1 min，可以有效降低车内甲醛、TVOC浓度，从而减轻由此带来的健康隐患，并且车内空气中的甲醛较TVOC易去除。

2.3 短时间车厢封闭实验

选择1、2、3、4、6、7、8、9号8辆车进行短时间车厢封闭实验。实验前先打开车门（车窗全部关闭状态）通风，将车内甲醛、TVOC浓度减小至本底浓度或接近本底浓度，然后封闭车厢10 min，再迅速进入车内测定甲醛、TVOC浓度。实验中，将车厢封闭10 min后污染物浓度数值除以车厢封闭16 h后污染物浓度数值得到10 min污染物释放比率。

图5、图6显示，当车厢封闭10 min后，车厢内甲醛、TVOC浓度迅速由本底值或接近本底的数值升高，实验车辆中甲醛的最低释放比率为50%，TVOC的最低释放比率为31%，8辆车中甲醛的释放比率均高于TVOC，因此，车内空气中的甲醛较TVOC更易释放。

因此，除去雾霾、雷暴天气或在高速公路行驶等情况，车辆行驶中可开启车窗通风，以降低车内甲醛、TVOC浓度，从而防止污染物质的累积。

图5 不同车厢封闭时间车内甲醛浓度变化

图6 不同车厢封闭时间车内TVOC浓度变化

2.4 启动空调循环模式实验

选择1、2、4、6、7、8、9号7辆车进行实验。人体正常体温为37 ℃，因此取其黄金分割点得到23 ℃作为车辆行驶时适宜的空调温度，空调风速设为最小档。

实验前先将车门打开通风（车窗全部关闭状态），使车内甲醛、TVOC浓度降至本底值或接近本底值，再将车厢封闭10 min，使污染物浓度升高，接着迅速进入机动车内启动发动机并开启空调循环模式，10 min后测定甲醛、TVOC浓度。由于空调循环模式分为外循环和内循环两种，因此启动空调循环实验结果包含：23 ℃空调、最小风速外循环10 min实验以及23 ℃空调、最小风速内循环10 min实验两项结果。

结果显示，无论采用外循环或是内循环模式，10 min后实验车辆中的甲醛浓度全部降低至仪器检出限以下。TVOC浓度变化如图7所示，23 ℃空调、最小风速内循环10 min模式去除TVOC污染的作用不大，反而有增加污染物浓度的风险。而启动空调循环模式后车内TVOC浓度不降反增的原因值得在今后做更深入的研究。

图7 不同条件下车内TVOC浓度变化

3 结果分析

实验发现，乘用车中普遍存在甲醛、TVOC浓度超出限定值的现象，且TVOC浓度超出限定值的程度远高于甲醛。使用了465 d以内的车辆甲醛、TVOC浓度超限明显，最大值出现在使用了23 d的车辆内。

开车前将驾驶座位方向的前后车门打开到最大位置通风1 min，可以有效降低车内原有的甲醛、TVOC浓度。但再次封闭车厢10 min后，已降低的甲醛与TVOC浓度可迅速升高，甚至再次超出限定值。10 min内甲醛的释放比率高于TVOC。封闭16 h后TVOC浓度越高的车辆，在车厢封闭10 min 内TVOC浓度升高的数值也越大。车厢通风实验与短时间车厢封闭实验结果显示，车内空气中甲醛较TVOC易释放，也易去除。

温度设为23 ℃，以最小风速启动车内空调循环模式，无论采用外循环或是内循环，10 min后车内的甲醛均可被有效去除，但两种模式对于车内TVOC浓度的降低无明显影响或规律，反而有增加车内TVOC浓度的风险。

4 结语

由于本文中实验用的乘用车数量及车型种类有限，实验结果不具备普遍性，因此为了更全面地研究机动车内甲醛与TVOC的浓度，需要在今后选择更多数量、更多类型的机动车进行污染物浓度测定实验。

［1］ 张晨.室内空气中甲醛污染及其研究概况［J］.上海预防医学杂志，2002，14（7）：333-333.

［2］ 郑勍晴.甲醛污染的危害及控制措施［J］.科技情报开发与经济，2004（06）：1+226.

［3］ 白月华.室内空气中挥发性有机污染物治理对策［J］.环境科学与技术，2011（S1）：334-339.

［4］ 方剑.浅析室内污染物TVOC的危害［J］.安徽建筑，2012，19 （4）：187-188.

［5］ 钟乐璇，张晋.室内不同条件与甲醛TVOC污染关系分析［J］.环境科学与技术，2007，30（06）：42-44.

Concentration test of formaldehyde and TVOC in passenger cars

Wang Li， Zhang Ailiang， Zhu Yan，
Zhong Yilin， Liu Yue
（Shanghai Institute of Measurement and Testing Technology）

In this paper， the concentration of formaldehyde and total volatile organic compound （TVOC） in the air of 11 different brand passenger cars with different off-line time was determined.According to relevant national standards， the concentration of TVOC in these cars was found exceeding the limit value much higher than formaldehyde.Also，the influence of different conditions such as door opening ventilation and air conditioning on the concentration of these two kinds of pollutants was evaluated.

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