浅析甲醛的危害、检测评价与治理

张 超，谢晓敏

（江苏博恩环保科技有限公司，江苏 南京 210000）

引言

现代人们每天待在室内的时间比例越来越高，所以室内空气的好坏直接影响人们的身体健康和生活质量。然而对于室内空气，人们了解得甚少，一方面要求室内空气质量的不断提高，另一方面滥用“三无”产品，而且找不到正确的提高室内空气质量的方法。要想让问题得到根本解决。人们先要了解甲醛的性质，然后准确地检测甲醛，再对症下药，才能精准治理甲醛。

1 甲醛的概念

甲醛，又称蚁醛，是一种有机化合物，化学式是HCHO或CH2O，分子量30.03，无色有刺激性气体，对人眼、鼻等有刺激作用。气体相对密度1.067（空气=1）；液体密度0.815g/cm3（-20 ℃）；熔点-92 ℃，沸点-19.5℃；易溶于水和乙醇；水溶液的浓度最高可达55%，一般是35%～40%，通常为37%，称作甲醛水，俗称福尔马林（formalin）。

2 甲醛的理化性质

甲醛能与乙醇、丙酮等有机溶剂按任意比例混溶，不溶于石油醚。液体在较冷时久贮易混浊，在低温时则形成三聚甲醛沉淀。蒸发时有一部分甲醛逸出，但多数变成三聚甲醛。在酸催化剂作用下，甲醛与烯烃可进行加成反应（普林斯反应）。甲醛通常以福尔马林或多聚物形式进行使用。

甲醛化学性质十分活泼。在金属或金属氧化物催化作用下，易被还原为甲醇；氧化时可生成甲酸或二氧化碳和水。甲醛为强还原剂，在微量碱性时还原性更强，在空气中能缓慢被氧化成甲酸。

甲醛自身能进行缩合反应，在一般商品中，可加入10%～12%的甲醇作为抑制剂，否则会发生聚合。甲醛能与醛和酮进行醇醛缩合反应，也容易与氨或胺化合物缩合，如与氨反应生成乌洛托品，与尿素缩合生成二羟甲基脲。甲醛与合成气缩合，可生产乙二醇。

3 甲醛的危害及来源

室内空气污染物种类多达几百种，但是基本可以分为四类：其一，气体污染，大部分由挥发性有机物贡献；其二，微生物污染；其三，颗粒物污染；其四过敏原。甲醛就属于第一类，也是室内空气污染的头号贡献者。甲醛属于一类致癌物。2017年，甲醛被世界卫生组织排在致癌物列表中的第一类；2019年，有毒有害水污染名录中又添加了甲醛。甲醛具有致突变、致敏、慢性毒性，是危害人体健康的头号杀手之一。

据报道，有60%～94%新装修的房间内甲醛浓度超过国家标准。有相关研究指出，人们一生中的时间有80%是在室内环境度过的，所以室内空气的优劣关乎着人体的生命健康安全。特别是对孕妇群体，甲醛可诱发胎儿畸形、婴幼儿白血病；对儿童群体，可诱发儿童的血液性疾病，增加儿童哮喘病的发病率，影响儿童的身高和智力健康发育。

生活中，甲醛无处不在如家具、地板、衣服、墙纸、涂料油漆、汽车甚至食品。室内空气中的甲醛主要来源于胶粘剂、胶水、涂料等。为了使产品颜色鲜艳，往往需要添加固色剂，而固色剂中含有大量甲醛。有些食品为了延长保质期，也会添加甲醛来保存。日常生活用品中也会含有甲醛，如鞋子、衣服、纸张、清洁产品、化妆品等。此外，厨房炒菜的油烟及燃气燃烧不充分都可能产生甲醛。一般情况下，甲醛的释放期可达3～15年，特别是在夏天高温高湿的环境下，甲醛的挥发量更大。

4 甲醛的检测方法及优缺点

4.1 公共场所卫生检验方法

本检测方法主要依据《公共场所卫生检验方法第2部分：化学污染物》（BG/T 18204.2—2014）。

4.1.1 AHMT分光光度法

该方法采用吸收液吸收并进行分光光度比色法。甲醛与AHMT试剂在碱性条件下缩合，再经过高锰酸钾氧化成紫红色化合物，用UV法测定吸光度。该标准适用于居住区和公共场所空气中甲醛检测。该方法灵敏度较高，空气中的乙醛、丙醛、正丁醛等酯类醛对AHMT法无影响；大气中共存的二氧化氮、二氧化硫对测定无干扰。由于其受环境条件干扰较小，灵敏度高、选择性好、抗干扰能力强，而且试剂稳定，所以AHMT分光光度法是空气中甲醛检测的最优选择。检出限值指标：0.01 mg/m3。

4.1.2 酚试剂分光光度法

该方法采用吸收液吸收测试并进行分光光度比色法。甲醛与酚试剂反应，并且在酸性溶液中被高铁离子氧化成蓝绿色的化合物，用UV法测定吸光度。该方法适用于公共场所和居住等室内环境中的甲醛检测。该方法灵敏度较高，但酚试剂存在一些限制：当室温低于15℃时，甲醛容易显色不完全，导致测定结果偏低；容易受到酯类醛的影响，以及空气中二氧化硫影响，造成测定结果偏低，因此测定时需排除干扰。检出限值指标：0.01 mg/m3。

4.1.3 气相色谱法

该方法是吸附管采样、二硫化碳解析的气相色谱法。在酸性条件下，甲醛吸附在担体上，该担体涂有2，4-二硝基苯肼6201，甲醛会与2，4-二硝基苯肼6201反应生成稳定的化合物，用二硫化碳进行脱附后，用OV-色谱柱进行分离，用FID检测器测定，用保留时间定性，用峰高来定量。该方法所需采样时间较长，空气中醛酮类化合物会有干扰，但是可以分离。检出限值指标：0.01 mg/m3。

4.1.4 光电光度法（便携式直读）

该方法是仪器直读法。检测器中含浸有发色剂的纸，当甲醛被吸收时，甲醛与其发生化学反应，纸的颜色从白色变成黄色。变色的程度会导致反射光强度的变化，反射光强度的变化与甲醛浓度存在函数关系，根据此函数来测定甲醛的浓度。该方法快捷、简便、迅速，但准确度不高，乙醛、一氧化碳、二氧化碳、丙酮和氨超过1 ug/g时会有干扰。检出限值指标：0.02 mg/m3。

4.1.5 电化学传感法（便携式直读）

当甲醛气体通过传感器时，甲醛分子在电极上发生氧化还原反应，在电解质的催化下，氧化反应造成电子转移，在电压作用下形成电流，电流的大小与甲醛浓度成正比，电流再转化成信号。该方法快捷、简便、迅速，但准确度不高，硫化氢、二氧化硫、乙醇、氨和甲醇对本方法有干扰，湿度对该方法也有干扰，湿度适用范围：25%～75%。检出限值指标：0.2 mg/m3。

4.2 乙酰丙酮分光光度法

《乙酰丙铜分光光度法》（GB/T 15516—1995）利用吸收液富集甲醛，再用分光光度法测定其浓度。甲醛气体被水吸收后，在pH值为6的乙酸-乙酸铵缓冲溶液中，经过沸水浴的加热，会与乙酰丙酮发生反应，很快生成稳定的黄色化合物。该方法准确度较高，适用于工业废气和环境空气，当苯酚、乙醛、氨、二氧化硫、氮氧化物浓度过高时，会对本方法产生干扰，采样体积0.5～10.0 L时，检出限值指标：0.5 mg/m3。

4.3 高效液相色谱法

高效液相色谱法主要参考《室内空气质量标准》（GB/T 18883—2022）标准。该方法用采样管富集法，样品经洗脱后使用高效液相色谱进行定量分析。用填充了涂渍2，4-二硝基苯肼（DNPH）的采样管采集一定体积的空气样品，样品中的甲醛经强酸催化与涂渍于硅胶上的DNPH反应，生成稳定有颜色的甲醛-2，4-二硝基苯肼，经乙腈洗脱后，使用具有紫外检测器或二极管阵列检测器的高效液相色谱仪进行分析，外标法定量。该方法准确度及灵敏度非常高，但是所需时间较长。臭氧会对结果产生干扰，可以使用臭氧去除柱去除干扰。采样体积为50 L时，检出限值指标：0.000 3 mg/m3。

5 甲醛空气质量评价标准及检测要求

5.1 室内空气质量标准

《室内空气质量标准》（GB/T 18883—2022）规定了室内空气的甲醛限值指标及要求。该标准适用于住宅及办公建筑物等室内环境。该标准规定的甲醛空气质量限值指标为：0.08 mg/m3（1小时平均）。

5.1.1 环境要求

采样前应关闭门窗、空气净化设备及新风系统至少12 h；采样时，应该关闭空气净化器、新风系统和门窗。平时需要正常使用空调的室内，采样时空调保持开启状态。

5.1.2 采样点数量及时间

采样点的数量应依据被测房间的面积来确定，或者根据现场情况确定，要能够准确检测到室内空气污染物水平。小于25 m2的房间应设1个点；25～50 m2（不含）应设2～3个点；50～100 m2（不含）应设3～5个点；100 m2及以上应至少设5个点。1小时平均浓度应至少采样45 min。

5.1.3 布点方式

单点采样在房屋的中心位置布点；多个点位采样时，应采用对角线布点法，或者梅花式布点法，并保证均匀布点。采样点应避开通风口和热源，监测点位需距离墙壁大于O.5 m，距离门窗1 m以上。

5.1.4 采样点高度

测点高度原则上应该与成人的呼吸带高度保持一致，测点高度在0.5～1.5 m之间，在条件允许的情况下，应增加0.3～0.6 m相对高度的采样，因为坐卧状态时和儿童的呼吸高度相对较低。

5.2 公共场所卫生指标及限值要求

《公共物的卫生指标及限值要求》（GB 37488—2019）规定了公共场所室内甲醛的空气质量。该标准适用于宾馆、旅店、招待所、公共浴室、理发店、美容店、影剧院、录像厅、游艺室、舞厅、音乐厅、体育场、游泳馆、展览馆、博物馆、美术馆、图书馆、商场、书店、候诊室、候车室与公共交通工具等公共场所。该标准的甲醛限值指标为：0.10 mg/m3。

该标准的甲醛检测方法依据《公共场所卫生检验方法 第2部分：化学污染物》（GB/T 18204.2—2014）。

（1）室内面积不足50 m2时，设置一个采样点，50～200 m2的房间设置两个采样点，200 m2以上的房间需要设置3～5个点。

（2）室内一个测点的时候设置在房间中心位置，两个采样点是设在对称位置上，三个采样点的时候的设置在房间对角线四等分的三个等分点上，五个测点的时候按照梅花布点法，其他情况按照均匀布点原则即可。

（3）测量位置应该距离地面1～1.5 m，距离墙壁不小于0.5 m处。

（4）测量位置应该避开通风口及通风管道等。

5.3 民用建筑工程室内环境污染控制标准

《民用建筑工程室内环境污染控制标准》（GB 50325—2020）规定了民用建筑工程验收时建筑的室内环境污染物浓度限量。

该标准分为两个类别评价：一类民用建筑工程，针对老年人照料房屋设施、居住功能公寓、医院病房、学校教室、学生宿舍、幼儿园、住宅等；二类民用建筑工程，针对办公楼、旅馆、书店、展览馆、公共交通等候室、文化娱乐场所、餐厅、商店、图书馆、体育馆等。

一类民用建筑工程甲醛限制指标：0.07 mg/m3。

二类民用建筑工程甲醛限制指标：0.08 mg/m3。

该标准的甲醛检测方法依据《公共场所卫生检验方法 第2部分：化学污染》（GB/T 18204.2—2014），也可采用简便取样仪器检测方法。甲醛简便取样仪器检测方法应该定期校准，测量范围不大于0.5 ppm，最大示值允许误差应为±0.5 ppm。发生争议时以《公共场所卫生检验方法》 第2部分为准。

民用建筑工程室内验收空气监测时，现场监测点应距房间地面高度0.8～1.5 m，距房间内墙面不应小于0.5 m，检测点应均匀分布，且应避开通风道和通风口。监测点位数量的确定详见表1。

表1 监测点位数量设置

5.4 居室空气中甲醛的卫生标准

《居室空气中甲醛的卫生标准》（GB/T 16127—1995）的甲醛检测方法同《居住区大气中甲醛卫生检验标准方法 分光光度法》（GB/T 16129-1995）。该标准适用于各类城乡住宅室内的空气环境。标准规定了居室内空气中甲醛卫生标准最高容许浓度为：0.08 mg/m3。

6 室内空气甲醛的治理方法与优缺点

甲醛治理方法种类繁杂，主要分为物理、化学、生物三种方式。

6.1 物理法除甲醛

6.1.1 通风换气法

可以勤通风或安装新风系统，但是甲醛缓慢释放时间大概5～15年，通风受气候影响太大，所以有局限性，但是通风的效果非常好，操作简单，技术含量低，方便、环保、绿色、节约，所以应该勤通风除甲醛。

6.1.2 吸附法、吸附分解法

如物理吸附型空气净化器[1]、活性炭，其区别在于主动吸附过滤和被动吸附过滤。空气净化器是非常有效的去除甲醛的方式，能够在快速置换室内空气的同时吸附空气中的甲醛，但是需要定期更换滤网，而且会有一定的噪音污染。如果不定期更换滤网，空气净化器也会变成污染源。有些利用紫外线分解臭氧型净化器会释放臭氧，也会造成二次污染，因为臭氧浓度过高会对人体产生危害。

6.1.3 活性炭法

活性炭价格低廉，使用方便，是比较简便的除甲醛方法。活性炭除甲醛的局限性在于活性炭很快就会饱和，饱和后的活性炭本身会变成污染源缓慢释放甲醛，所以需要定期更换，暴晒也没用，其属于被动吸附，需要加强室内空气流通。有些厂家的活性炭用了光触媒技术，添加了催化剂，可以缓慢分解甲醛，光触媒的低效率与活性炭的被动吸附相辅相成，增长了活性炭的寿命。

6.2 化学法除甲醛

源头治理化学喷剂。有些喷剂类产品可以从源头治理甲醛，与材料内部甲醛发生化学反应，阻断释放源。如利用二氧化氯与甲醛反应生产二氧化碳、水和盐酸；利用氨基酸与甲醛反应生成羟甲衍生物和水。

利用缓释技术持续释放化学物质，可与甲醛反应生成易分解的化学物质。

化学法除甲醛虽然前期分解比较彻底，但是甲醛是持续释放的，不能有效地根除甲醛，而且试剂本身也会有一定的危害，分解生成的二次物质也有可能对人体造成危害。此外，有些化学试剂还会对家具造成一定的腐蚀。

6.3 生物法除甲醛

生物除甲醛[2]，有些植物如金边吊兰、绿萝，确实可以除甲醛，但是本质上植物跟人一样也讨厌有毒气体，这只是植物的防御机制，浓度过大也会导致植物死亡。而且，植物能吸收的甲醛量很有限，一个房间放二十盆植物才能产生一点效果。

目前，日本研究出植物配合微生物的技术，即植物的茎叶吸收甲醛，再由根部土里的微生物进行分解，使得分解甲醛的速度大幅提升。

7 结论

通过本文的分析，可以得出以下结论：第一，室内甲醛无处不在，地板、墙纸、油漆、胶水、衣服、化妆品，甚至食品均可能含有甲醛；第二，重视甲醛对人的危害，选用科学的、严谨的、最新的国标方法检测甲醛，只有准确地检测出甲醛的含量才能对症下药；第三，选用合理的、科学的、有效的、适合自己的方法去处理甲醛，不要盲目地选用市场推荐的某些产品。