室内甲醛污染物检测技术的相关研究进展

2018-02-16刘斌

建筑与装饰 2018年5期

刘斌

湖州市建设工程质量监督站检测中心浙江湖州 313000

前言

近年来，人们越来越崇尚居住环境的舒适、高档，由此带动了装修装饰热潮。由此产生了许多室内环境污染物问题，在实际室内环境污染物检测时，分析结果的准确性与取得的样品代表性密切相关，规范检测技术操作，对室内污染物的定量分析至关重要。本文初步探讨室内环境污染物(甲醛、苯、氨、TVOC、氡)产生原因及危害，对室内环境污染物的检测方法进行初步分析，对室内环境污染物检测样品采集与检测技术进行了系统研究。

1 甲醛的危害和来源

甲醛对人体的危害非常大，如甲醛浓度过高，被人体吸入后则会严重刺激呼吸道，甚至出现水肿、眼睛刺痛、头疼及支气管哮喘等问题。如长期吸入少量甲醛，能引起慢性中毒，严重的可导致白血病、气胸、生殖能力缺失。根据国家相关规定显示，甲醛在居室空气内的容许浓度最高值为每立方米0.08mg。作为一种黏合性能良好的溶剂，甲醛可有效提升板材硬度及增加防虫、防腐功能。目前所用大部分装饰材料如涂料、人造板和家具等在其生产过程中不同程度的使用甲醛类化合物。如水溶性涂料中含有游离的甲醛，人造板生产常用的胶粘剂的主要生产原料也含有甲醛。除此之外，室内装饰纺织品内也会含有一定甲醛成分，其主要作用就是提升防水、防火及抗皱能力，如地毯、窗帘、布艺家具等。在一定条件作用下，居室装饰内的大部分装饰材料都会将甲醛散发到室内环境中，但该散发过程具有缓慢性、连续性等特点，室内不断积累装饰内释放出来的甲醛，致使室内甲醛浓度不断增加，进而出现超标，以此成为室内甲醛污染的主要来源。室内装修导致室内空气甲醛污染，该污染具有普遍性、潜在性及长期性等特点。据相关研究显示，室内家具、装饰材料甲醛释放期较长，通常为3～15年。影响甲醛释放的因素有很多，如温度、湿度以及通风条件等。有研究显示环境温度升高，将大大增加甲醛释放量。如不断增加室内空气湿度，甲醛释放量也会随之增多。针对室内温湿度及通风量，可选取空调或通风系统装置进行调节，以此对甲醛释放量加以控制。同时，在减少甲醛释放量方面，家具表面装饰方式选择是否合理也极为关键，应在实际操作工艺实施过程中，合理选用甲醛释放量较低的胶粘剂，或各类低甲醛释放量的装饰材料、涂料等[1]。

2 常规的甲醛检测方法

2.1 光度分析法

（1）酚试剂法

酚试剂法即MBTH法，即空气中的甲醛与酚试剂(3-甲基-2-苯并噻唑腙盐酸盐，MBTH)反应生成嗪，嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物，根据颜色深浅进行比色定量。在635nm附近该化合物溶液存在最大吸收峰，在一定范围内甲醛含量和该溶液的吸光度遵从吸光定律，因此可利用分光光度法有效测定甲醛含量酚试剂法灵敏度相对于其他几种常用方法较高，最低检测限为0.015mg/L。但是酚试剂的稳定性较差，显色剂MBTH在4℃冰箱内仅可以保存3d，且测定过程中易受空气中的二氧化硫干扰。

（2）乙酰丙酮分光光度法

乙酰丙酮分光光度法是指在乙酸－乙酸铵作为显色剂存在的情况下，甲醛与氨离子反应生成一种在415nm波长处具有最大吸收值的黄色的3,5-二乙酚基-1,4-二羟基三甲基吡啶化合物。这种化合物的含量可以º用可见分光光度计进行比色定量分析。由于这种化合物的含量与甲醛的含量之间呈现出正比的关系，因此可以通过这种化合物的含量计算得出对应的甲醛含量。

2.2 示波极谱法

示波极谱法是通过获得的电流－电压曲线分析测定的一种方法。李宏霞等人进行了用该法测定居室内空气中甲醛含量的研究。结果表明，该方法测定室内甲醛的检测浓度可达到3.4μg/mL，同时加标回收率也可达到87.5%～110%。示波极谱法检出限较低、测定结果相对而言准确可靠并且重现性较好，而且较适于空气中甲醛含量的测定[2]。

2.3 色谱法

色谱法是一种分离、分析方式，其通过不同物质在各类相态的选择性分配，固定相的混合物被流动相混合物洗脱，按照不同速度，顺着固定相混合物内各类物质将不断移动，最后实现分离目的。在室内空气甲醛检测中主要应用色谱法的分离功效，可精确、灵敏地检测各类复杂样品，可针对居室、纺织品等甲醛进行直接检测分析。同时还可对样品内的甲醛实施衍生化处理，随后测量定性。

2.4 电化学传感器法

顾名思义，电化学传感器检测室内甲醛是基于电化学的原理，然而其电化学原理并不相同，如日本XP-308型甲醛测定仪基于氧化还原反应；也有通过测定电压来确定甲醛浓度的传感器。谭和平等人对4160型便携式甲醛分析仪BH-1型的工作性能进行了研究。结果表明，其检测数据可靠，操作方便，然而其灵敏度不足影响了其推广应用。

3 展望

平常的空气检测工作中最常见的应用就是分光光度法、电传感器法等。而其他方法，离子色谱法的仪器昂贵，实验操作也比较复杂。而随着各地检测部门的设备建设完善，气相色谱仪的普及促使了气相色谱法也得到了应用。而高效液相色谱法的优点是灵敏度较高，但是仪器也较为昂贵，实验室也很难普及。高效液相色谱法、离子色谱法等，由于实验仪器昂贵，目前的应用只是在高校和相关的研究单位。至于其他检测方法，如新开展的荧光法、催化动力法等，虽然需要一定的特殊实验条件，但灵敏度高，操作简便、省时，在测定微量甲醛方面也具有很大的发展空间[3]。