室内甲醛的鉴定方法及治理方案研究

＊周 凯

（福建省建筑科学研究院有限公司 福建 350028）

1.家庭装修中甲醛的主要来源

在装修过程中我们的甲醛主要来源就是我们的装饰装修材料，目前我国装修主要以人造板材为主，此类材料本身通过各类有机粘合剂进行粘接，此类有机粘合剂往往采用以甲醛为主要材料的化工原料，带来强黏合性的同时，也给未来空气中的甲醛污染埋下了伏笔，对于建材而言，增加甲醛浓度可以提高材料的整体硬度，甲醛在木制品类的建材中还承担了防虫、防腐的功能，处于经济价值和实际使用考虑，大部分的板材制造商选择使用此类粘合剂作为人造板材的粘合材料，虽然经过多年的改进，但其中的甲醛含量在密闭环境中依然会对生产人员和使用人员造成潜在的威胁[1]。大部分的装修人员由于各类原因无法选择天然材料，只能在人造板材间进行取舍,虽然单种建材的甲醛含量符合要求，但在室内环境中，大量的建材处于密闭环境，在空气中甲醛不断积累最终导致超标。不少家庭缺乏对这方面的重视，导致家中室内环境甲醛超标[2]。

2.甲醛的检测方法

(1)AHMT分光光度法

AHMT分光光度法最早是1995年为了测定居住区大气中甲醛浓度和公共场所空气中的甲醛浓度出现在GB/T 16129《居住区大气中甲醛卫生检验标准方法分光光度法》，而后在GB 50325《民用建筑工程室内环境污染控制标准》中，作为重要的检测方法[3]。

AHMT分光光度法原理借助不同化合物浓度下吸光度存在差别的原理，将是空气中的甲醛进行捕获，再与AHMT溶液在碱性的条件下进行缩合反应，由于该溶液在高碘酸钾的氧化下会形成紫红色化合物，可以通过反应溶液在550nm处的吸光度进行测定。

该方法优点是灵敏度较高，其良好的化学特性可以保证在混入其他气体和污染物的情况下依然可以提供可靠的测量结果。该法所使用的甲醛吸收液在避光保存于棕色瓶情况下可以保证至少半年内不会出现变质的情况。该法缺点主要在反应时间的要求较为严格，体现在样品溶液的反应时间必须严格保证与标准溶液一致，时间偏差越多越容易造成测试结果的误差，导致测试结果偏离。

(2)乙酰丙酮分光光度法

乙酰丙酮分光光度法主要用于检测装饰装修材料及环境空气中的甲醛含量。试验的过程是将空气中甲醛气体经水吸收后通过水浴加热后，在弱酸性的条件下通过加热生成2,6-二甲基-3,5-二乙酰基-1,4-二氢吡啶（黄色络合物）[4]。最后通过412nm波长处比色定量确定空气中甲醛的含量。该测试方法具备较好的抗干扰能力，在甲醛质量浓度为2.0μ g/mL时，可以与30000倍质量浓度的铵离子、500倍质量浓度的乙醛、400倍质量浓度的苯酚共存，且不会干扰测定结果，即是与等质量SO2、2.5倍质量NOx共存时，甲醛回收率也可以保证在95%以上。

该方法主要优点在于吸收液无需配置，且合理利用了乙酰丙酮显色剂稳定性好的特点，借助其重复性及选择性较好的特质，避免在测量过程中受到乙醛干扰导致测量不准确，其缺点是灵敏度较低，于甲醛浓度较低时，会使得检测结果偏高，虽然不容易受到其他醛类污染物的影响，但是采样环境中存在大量SO2时，会严重影响检测结果。

(3)酚试剂分光光度法

酚试剂分光光度法也是《室内空气质量标准》规定的检测方法之一。酚试剂会与空气中的甲醛发生反应生成嗪，嗪在酸性条件下可以被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物[5]，通过反应溶液在630nm处的吸光度对比甲醛工作曲线对空气中存在的甲醛含量进行鉴定。

该方法灵敏度较高，检测下限低，在各类室内空气甲醛的检测当中，大部分检测人员选择使用该测试方法。酚试剂分光光度法自身的缺点也十分明显，例如，在检测过程中需要保证环境温度，在冬季或是在气温较低时进行检测采样，可能会受到低温影响，导致整体反应速率慢、反应不完全等现象，使得最终的测试结果低于真实环境中的甲醛浓度，且乙醛、丙醛这类空气污染物也会对检测结果有一定干扰，与乙酰丙酮分光光度法类似，当检测空气中存在大量的二氧化硫时，会导致测量结果低于实际结果，采样时可用硫酸锰滤纸先进行过滤排除二硫化碳。

(4)气相色谱法

气相色谱法其主要原理为空气中的甲醛在酸性条件下吸附在涂有2,4-二硝基苯腈的担体上，甲醛与2,4-二硝基苯腈反应生成化学性质稳定的甲醛腙。经二硫化碳洗脱、OV-色谱柱分离后，采用FID检测器检测。

该方法优点是可以分离出除甲醛以外其他污染物，避免有些有机物在试验过程中对检测结果产生影响。且该方法测定下限低，灵敏度高，测量范围在0.02～1.0mg/m3。但是该方法相对于主流的分光光度法来说所用仪器及采样管较为昂贵；试验耗时过长，无法多个样品同时进行检测，所以难以推广于室内空气检测中，常常是用于科研项目中。

(5)简便取样仪器检测方法

简便取样仪器检测方法实际上是通过使用便携式甲醛分析仪，一次性完成现场采样、甲醛浓度分析等一系列工作，并能直接从仪器上获取检测结果的新型检测方式[6]。检测时不再需要准备采集设备、大量的试管和检测溶液，只需要携带一台测试仪器即可，该仪器的设计之初就是为了解决携带不方便、采集方式复杂、检测过程冗长繁琐的问题，目前已经逐步成为业主自测的手段之一，我国现行国家标准中也提到可以使用简便取样仪器进行简单的甲醛测试。

综上所述，随着室内空气环境检测被越来越多的人所重视，对于甲醛的检测有着不同的检测方法，可以根据实际情况选择不同的测试方法进行检测，其中分光光度法与气相色谱法等方法作为传统的实验室方法经过了漫长时间的考验，至今仍然在甲醛检测中扮演重要角色。

然而在室内环境检测检测过程当中，AHMT分光光度法与酚试剂分光光度法作为现行验收标准的检测方法，在日常检测工作中，我们需要定期的甲醛工作曲线进行制作与核查，确保甲醛工作曲线的可靠性，在现场采样的过程中，使用实验室检测法需要人员自己准备甲醛吸收液，甲醛采样管及大气综合采样器，携带大量的仪器设备不仅增加了检测成本，同时也制约了单个采样人员能够采样的数量，对采样人员造成了极大的负担[7]，最重要的问题是由于分光光度法的检测原理，需要将样品适当保存并带在三天内回实验室处理与分析，对于异地检测往往可能面临着时间与成本上的问题。

简便取样仪器检测方法正是为了解决这些问题诞生的检测方式，具有携带方便、操作简单、采样时间短和现场出结果等特点，在一些检测条件较好且对检测结果精度要求不高的场景下得到了广泛的应用，当然便捷的同时牺牲了测量的准确性，使得测量结果不具备权威性，只能作为业务自行参考的检测结果，且仪器需要定期进行检定，测量范围较小。

室内甲醛的检验方法手段多样，我们可以采用适合的检测方法来了解室内空气环境中的甲醛污染，从而采用不同的治理方法对室内装修产生的甲醛进行治理。

3.室内甲醛的处理方法

(1)通风法

通风法简单、直接、有效，在装修用户当中得到了广泛的应用。但需要注意的是，室内空气污染并非只有装修所致。一般的甲醛污染都会伴随着异味、刺激性气味等，通风虽然可以降低室内污染程度，但是通风换气只是通过空气流通将室内的甲醛进行稀释从而达到减轻污染的目的，如果室内甲醛浓度超标达到一定程度，即使开窗通风也很难将空气中的甲醛浓度下降到合格水平。

(2)绿色植物吸收法

绿色植物有吸附甲醛的作用，但是效率很低。而且除苯系物、TVOC也是植物的天敌。一般采用绿萝、吊兰等植物进行甲醛吸收，但是效果并不明显。一些常见的绿色植物有，例如，芦荟、兰花属等植物，可以通过植物自身的结构和特征对空气中的污染物进行吸附，一些植物对甲醛的吸附效果非常显著。而这些绿色植物也不具备分解甲醛的能力，所以只能作为辅助治理污染而已。

相较于通风法，绿色植物需要专人进行照看，定期浇水，对于刚刚装修的房子而言，通风法可以快速降低室内甲醛浓度，并通过换气的方式将室内的甲醛排到室外，而绿色植物法吸收的甲醛数量有限，且吸收后的甲醛依然存在于室内，治理效果聊胜于无。

(3)物理吸附

活性炭吸附是目前比较流行的一种方法，因为其价格低廉，效果显著，目前也是人们的主要选择。活性炭可通过物理吸附的方式有效去除室内各类有害气体，特别在去除室内甲醛等污染上有明显效果，但是需要定期进行更换，防止因为吸附过多导致本身饱和丧失吸附能力，最后导致二次污染。光触媒又称光触媒类空气净化产品，属于一种新型的空气净化产品。主要通过光触媒的特性将空气中的污染物进行分解，生成物是对人体无害的二氧化碳和水溶液[8]。根据光触媒自身特点以及使用方法，可分为超纯光触媒和纯光触媒两种类型。其主要优点是安全性高，无二次污染；缺点是价格较贵，效果缓慢。

对比绿色植物法，采用物理吸附的方式不需要专人进行照看，同时吸收效果更好，缺点是相比于通风法，吸附的甲醛数量远远不足，加之受到时间和灰尘影响，物理吸附法的效果会随着时间的流逝逐渐下滑，且购买此类产品的成本远远高于通风法和绿色植物法，可以将其作为通风法的辅助措施，但不适合用于新装修房子的主要治理手段。

(4)光催化氧化技术

光催化氧化技术主要利用氧化还原反应对甲醛进行催化降解。在空气中可以实现常温常压状态下进行反应，通过紫外光的照射下通过催化剂的作用，使得甲醛产生强氧化性的-OH自由基与负氧离子从而氧化成二氧化碳和水等无机小分子。

目前主流使用氧化钛等半导体光催化剂，具有化学性质稳定、氧化还原能力强、无吸附饱和、使用寿命长、维护成本低、可同时降解多重有机物等优势，但半导体的光催化反应氧化强度不够，对于该反应的研究大多是静态试验研究，反应器的设计与模型研究仍不完善，缺乏对于反应中的中间产物的鉴定，导致中间产物无法反应完全，残留在催化剂上，降低催化剂的使用寿命，使得光催化技术难以与传统的环保技术进行经济上的竞争。尤其是在低污染浓度下，容易产生具有污染性的中间产物反而导致空气二次污染。

(5)催化氧化技术

催化氧化法是在一定的温度下，通过催化剂，将甲醛催化氧化成二氧化碳和水，这种方法对于甲醛的处理具有消除效率高，消除结果稳定的特点。目前这催化剂主要采用贵金属催化剂，该体系分解甲醛能力较好，在室温下能够达到甲醛完全氧化的目的；但是造价昂贵，且室温下在催化氧化过程中，常常会有许多中间产物无法分解完全，导致催化剂被包覆，从而使得催化剂失去活性。锰氧化物作为深度氧化剂的一种表现形式，不仅催化活性较高，且不会产生有害气体，比较适合应用。

4.总结

室内甲醛的检测与治理是室内装修不可避免的话题，目前常用的室内空气标准都是采用AHMT分光光度法与酚试剂分光光度法，也有通过简便仪器现场测定的工具，但主流的检测方式依然是通过化学试剂现场采集空气并使用仪器进行检测的实验室检测方式。室内新装修甲醛的治理采用通风法是最简便同时效果较好的方式，在通风一定时间后可以采用物理吸附法和绿色植物法进行辅助治理，经济水平允许的情况下可以尝试催化氧化等新型治理方法。