车内空气中挥发性有机化合物主要成分浅析

王晓冬 朱佐刚 马 驰

北京市劳动保护科学研究所

随着我国汽车工业的飞速发展，国内的汽车保有量迅猛增加，汽车正迅速步入家庭，成为人们日常出行的主要交通工具，人们在车内停留的时间逐步增多。据统计，目前国内车内停留的平均时间约为40min/天，北上广深等大型城市的乘客及驾驶员在车内停留时间相对较长，随着人们停留在车内的时间增加[1-2]。车内空间比室内空间更加狭小、封闭，空气污染物达到一定浓度后会使人产生头痛、头晕、恶心、咳嗽等症状，影响人的心情和注意力，既危害人的健康，又容易引发交通安全事故[2-3]。Chan等的研究表明出租车内的苯系物浓度明显高于公交车和地铁[4]。Marion等研究指出新车中的挥发性有机污染物浓度比旧车高4倍[5]。1997年英国ETA的综述中指出，小汽车使用者所受到的污染程度比行人、骑自行车的人及公交车乘坐人员都要高[6]。近几年，国内因汽车车内空气污染物超标致死的案例屡见不鲜[2]，汽车车内空气污染等问题也逐渐受到人们的重视。车内空气污染问题主要集中在车内散发出来的挥发性有机物上，这里的挥发性有机物通常是指会产生危害的、化学性质活波的一类挥发性有机物[7]。分析车内空气中挥发性有机化合物主要成分对了解车内空气污染物现状，追溯车内空气污染物来源，改进车内空气质量标准，控制车内空气污染具有一定的指导意义。

本文根据HJ/T 400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》[8]，对59辆M1型车辆车内空气中挥发性有机物进行定性、定量分析，确定车内空气中挥发性有机物的主要成分，简析其浓度关系，并以苯为代表性物质对本次检测车辆车内空气可能对人体健康造成的不良影响进行健康风险分析，为进一步完善车内空气质量标准，控制车内空气污染提供一定的理论依据。

1 定性、定量分析

1.1 定性分析

本次检测按照HJ/T 400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》，对检测车辆车内空气中挥发性有机物成分进行定性分析。定性分析结果表明，车内空气中挥发性有机物成分种类繁杂，除均含有苯、甲苯、乙酸丁酯、乙基苯、苯乙烯、二甲苯、十一烷外，涉及各类烷烃、烯烃、酯类等物质多达200余种。此200余种物质中以烷烃占比最多，可达50%，其他各类物质占比均低于15%，如图1。

图1 车内空气中挥发性有机物成分占比情况

各个车辆车内空气中挥发性有机物的成分也不尽相同，能够在半数检测车辆中同时检出的物质数仅占定性分析总物质数的4%，而79%的物质仅在10%的检测车辆中有检出，说明各个检测车辆车内空气中挥发性有机物成分的种类差异较大。

检出各物质车辆数占总检测车辆数比例的分布，如图2。

图2 检出各物质车辆数占总检测车辆数比例的分布图

1.2 定量分析

本次检测按照HJ/T 400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》，对检测车辆车内空气中挥发性有机物中苯、甲苯、乙酸丁酯、乙基苯、苯乙烯、二甲苯、十一烷7种物质进行定量分析。定量分析结果，见下表。

表 定量分析结果

定量分析结果表明，上述7种物质成分中甲苯、二甲苯、十一烷的浓度占总挥发性有机物浓度的比例较高，如图3。

各检测车辆检测出上述7种物质成分的总浓度占总挥发性有机物浓度的比例均低于40%，总挥发性有机物浓度明显高于上述7种物质成分的总浓度。

图3 各物质成分浓度占总挥发性有机物浓度的比例分布图

2 健康风险分析

本次检测定量分析的7种物质中苯系物毒性较大，人长期接触一定浓度的苯系物，可能会对人体健康产生一定的不良影响，其中苯是Ⅰ类致癌物，慢性低浓度苯（＜3.25mg/m3）接触仍然会对造血系统产生影响[9]，根据联合国世界卫生组织（WHO）的建议，人体长期接触0.13～0.23μg/m3的苯即存在百万分之一的患癌风险[10]，本文选择苯作为代表性物质，对本次检测车辆车内空气可能对人体健康造成不良影响进行健康风险分析。因车内空气中苯以吸入暴露为主，本文选用美国国家环境保护署（EPA）吸入风险评估模型进行致癌风险评估和非致癌风险评估[11]。

2.1 暴露浓度估算

根据污染物暴露特征，暴露浓度按公式（1）进行估算：

式中：

EC —暴露浓度，μg/m3；

CA —空气污染物浓度，μg/m3；

ET —每天暴露时间，h/d；

EF —暴露频率，d/年；

ED —暴露周期，年；

AT —一生平均时间，h。

致癌性风险评估中AT=期望寿命×365×24h。因车内空气中苯的暴露特征类似于亚慢性暴露（30d至人期望寿命10%）或慢性暴露（人期望寿命10%以上），则非致癌性风险评估中AT=ED×365×24h[11]。

假定驾驶员/乘客每天乘坐检测车辆1h，每年乘坐250天，乘坐30年，根据相关报道，北京居民平均预期寿命约为80岁，车内空气中苯浓度按平均值0.017 mg/m3计取，则：

经估算，致癌性风险评估中EC约为0.18μg/m3。非致癌性风险评估中EC约为0.49μg/m3。

2.2 风险评估

2.2.1 致癌风险分析

致癌性风险评估按公式（2）进行估算：

式中：

Risk —风险；

IUR—吸入单元风险，指连续暴露于空气化学物1μg/m3所引起的超过一生癌症危险度估算值的上限值，（μg/m3）-1。

苯的IUR=（2.2～7.8）×10-6（μg/m3）-1。

经估算，Risk约为（0.4～1.4）×10-6。

根据美国EPA推荐的致癌风险度，Risk大于1×l0-4为高致癌风险，1×10-6～1×10-4为低致癌风险，小于1×10-6为无致癌风险[9]。假定条件下，检测车辆车内空气中苯的致癌风险处于低致癌风险。

2.2.2 非致癌风险分析

非致癌性风险评估按公式（3）进行估算：

式中：

HQ—危害系数；

RfC—吸入毒性参考值。苯的RfC为0.03mg/m3。经估算，HQ约为0.016。

HQ以l为参考值，≥1为健康风险较大，＜1为健康风险较小[9]。假定条件下，检测车辆车内空气中苯的非致癌风险较小。

3 结论

（1）通过对59辆检测车辆车内空气中挥发性有机物成分进行定性分析，结果表明，车内空气中挥发性有机物成分不尽相同，涉及物质多达200余种，其中烷烃占比可达50%，其他各类物质占比均低于15%；车内空气中挥发性有机物成分差异较大。

（2）通过对59辆检测车辆车内空气中挥发性有机物成分进行定量分析，结果表明，车内空气中挥发性有机物中苯、甲苯、乙酸丁酯、乙基苯、苯乙烯、二甲苯、十一烷7种物质中甲苯、二甲苯、十一烷的浓度占总挥发性有机物浓度的比例较高，但各个检测车辆检测出上述7种物质成分的总浓度占总挥发性有机物浓度的比例均低于40%，总挥发性有机物浓度明显高于上述7种物质成分的总浓度。现行国家标准GB/T 27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》中仅规定有各单项物质浓度限值，未对总挥发性有机物浓度进行要求，考虑总挥发性有机物对人体健康影响，建议引入总挥发性有机物浓度限值。

（3）通过以苯作为代表性物质，对本次检测车辆车内空气可能对人体健康造成的不良影响进行健康风险分析可知，在假定条件下，检测车辆车内空气中苯的致癌风险处于低致癌风险，非致癌风险较小。

4 讨论

本文根据HJ/T 400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》，对59辆M1型车辆车内空气中挥发性有机物进行定性、定量分析，并以苯作为代表性物质，对本次检测车辆车内空气可能对人体健康造成的不良影响进行健康风险分析，本次检测车型均为M1型且数量较少，具有一定的局限性，建议进一步获取更多车型、车辆的检测数据加以分析，以获得更为科学、全面、客观地分析结果。

本次风险分析中采用假定条件且设置较为宽泛，可能与实际接触情况存在偏差，建议进行评估条件调查，获取大量统计数据，完善评估条件，增加评估的可靠性。

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