◆文/上海　馬思邊　高繼軍　鄭宏哲

車內(nèi)空氣污染與凈化

◆文/上海馬思邊高繼軍鄭宏哲

隨著汽車經(jīng)濟(jì)在中國的快速增長，越來越多的個人和家庭擁有了私家車。私家車的普及大大改變了人們的生活方式，乘坐汽車的機(jī)會也越發(fā)頻繁，在車內(nèi)時間也逐漸增長，這些因素促使人們對高品質(zhì)汽車生活需求增強(qiáng)。隨著多起由汽車內(nèi)空氣質(zhì)量問題引發(fā)的健康與安全事件成為社會關(guān)注的焦點(diǎn)，人們的用車觀念也發(fā)生了改變，除了追求汽車外觀、駕駛性能以外，把更多的注意力放到車內(nèi)空氣質(zhì)量的控制上，因此對車內(nèi)空氣凈化產(chǎn)品需求也日漸增強(qiáng)。

本文擬通過介紹汽車內(nèi)空氣污染的類型、來源及危害，并通過對當(dāng)前汽車后市場主流車內(nèi)空氣凈化技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)行梳理，總結(jié)相關(guān)空氣凈化產(chǎn)品的選擇和正確應(yīng)用，以達(dá)到車內(nèi)空氣實(shí)現(xiàn)全面和高效的凈化目標(biāo)，希望對車主和汽車美容技術(shù)人員具有參考價值。

一、車內(nèi)空氣污染物及危害

汽車作為交通工具，車內(nèi)空氣質(zhì)量受到外部環(huán)境影響較大，因此車內(nèi)空氣污染物種類繁雜。據(jù)了解，最常見的車內(nèi)污染物約有30多種，從污染源來區(qū)分可以定義為外來污染和汽車本身的內(nèi)在污染。為了有效分析污染物的性質(zhì)與危害，本文將從污染物的屬性進(jìn)行區(qū)分，主要有三類：揮發(fā)性有機(jī)氣體類(VOC)，懸浮顆粒類以及微生物類。

1.揮發(fā)性有機(jī)氣體類(VOC)

VOC(Volatile Organic Compounds揮發(fā)性有機(jī)化合物)，是指在常溫狀態(tài)下容易揮發(fā)的有機(jī)化合物的統(tǒng)稱。世界衛(wèi)生組織(WHO)對揮發(fā)性有機(jī)化合物的定義為：熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50～260℃之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱(表1)。

揮發(fā)性有機(jī)化和物是引發(fā)室內(nèi)病綜合癥狀的重要因素，對人體健康造成的威脅可以分成三類：

(1)急性疾?。簹獯?、皮膚、鼻子和眼睛致癢、喉嚨干渴、打噴嚏、嘔吐、鼻出血、呼吸困難、失去平衡、頭痛疲倦；

(2)慢性疾?。盒呐K病、哮喘，導(dǎo)致肝臟、腎臟、肺、中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損；

(3)重大致命疾病：致癌及基因突變。

鑒于車內(nèi)VOC對人體健康的危害，我國在2012年制定發(fā)布了國標(biāo)《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評價指南》(GB/T 27630-2011)作為車內(nèi)空氣質(zhì)量管制法規(guī)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了8種新生產(chǎn)車的揮發(fā)性污染物排放檢測方法和標(biāo)準(zhǔn)，污染物分別是：苯、甲苯、二甲苯、甲醛、乙醛、丙烯醛、苯乙烯、乙苯。

車內(nèi)空氣VOC的污染源頭大多來自車本身的內(nèi)飾件，主要有三大污染源：

(1)塑料裝飾件：主要有注塑成型工藝及噴漆，脫模劑和油漆產(chǎn)生的VOC，有害氣體主要包括苯類、脂類及醚類；

(2)地毯、氈制品、真皮及紡織面料等內(nèi)飾件：由于甲醛是這些類別產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中的常用品，比如作為粘接劑的合成原料、防腐劑及印染助劑等，所以甲醛是這類內(nèi)飾件的主要VOC產(chǎn)物；

(3)汽車生產(chǎn)過程中的膠粘劑及有機(jī)助劑—內(nèi)飾安裝及固定過程中需要使用各種膠粘劑一般都是溶劑型膠粘劑，苯類及醚類是這類膠粘劑的常見揮發(fā)型有機(jī)物。

表1　 熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50～260℃之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物總稱

認(rèn)識車內(nèi)VOC主要污染源不僅能讓大家關(guān)注車本身的內(nèi)飾材料，還提醒喜歡改裝和加裝內(nèi)飾部件的車主，注意選擇恰當(dāng)?shù)能噧?nèi)物品(比如地毯等)及飾品(比如毛絨玩具等)，避免人為的增加VOC污染源，以免給車內(nèi)空氣質(zhì)量帶來更多污染。

2.懸浮顆粒類

汽車內(nèi)空氣懸浮顆粒類污染來源廣泛，工業(yè)生產(chǎn)排放、汽車尾氣、植物、食物以及內(nèi)飾等都是主要污染源，具體顆?？赡馨▽儆赑M10以及PM2.5范疇的自然灰塵、工業(yè)粉塵、紡織絲絨、花粉、煙草煙霧等。

相對于車內(nèi)VOC，長久以來人們對車內(nèi)懸浮顆粒類污染的危害了解不多，直到大氣霧霾影響與PM2.5等概念的頻繁出現(xiàn)，人們才意識到懸浮顆粒對人體的健康危害。懸浮微粒進(jìn)入車內(nèi)，人們吸入塵埃、細(xì)菌、花粉和動物毛屑后，輕者會引發(fā)噴嚏、咳嗽、鼻炎等，重者可能會引發(fā)重要臟器受損。據(jù)美國《循環(huán)研究雜志》報道，一項(xiàng)最新研究表明，包括汽車尾氣在內(nèi)的各種懸浮顆粒物對心臟損傷很大，且顆粒物體積越小，危害越大。研究人員還表示，直徑不及0.18毫米的總懸浮顆粒物，大小可能只有頭發(fā)絲的1%。它會導(dǎo)致動脈血管壁上脂肪物質(zhì)的沉積，進(jìn)而增加患心臟病和中風(fēng)的風(fēng)險。這些微小的顆粒還會“關(guān)閉”高密度脂蛋白對人體的保護(hù)作用，從而導(dǎo)致動脈粥樣硬化。因此，車內(nèi)顆粒污染物的凈化也是車內(nèi)空氣凈化的重點(diǎn)。

3.微生物類

車內(nèi)空氣的微生物污染是影響空氣質(zhì)量的重要因素，對人們的健康造成巨大威脅。與上述兩種污染不同，微生物是生命體，由于空氣中不含有它們生長繁殖的合適條件，所以并不是微生物滋生的理想場所，它們需要更合適的載體，因而造成微生物的污染來源多樣性特點(diǎn)。較為常見的污染源包括車外部帶入的患有呼吸道疾病病人、寵物以及車內(nèi)自身空調(diào)系統(tǒng)及內(nèi)飾環(huán)境等滋生的微生物。

按照微生物的生物學(xué)特征判斷，車內(nèi)常見微生物主要可以分為3種：病毒、細(xì)菌和真菌。微生物加劇車內(nèi)空氣污染的危害主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)危害健康：細(xì)菌及病毒類微生物能快速廣泛傳播疾病，它們往往是人類呼吸道傳染病的病原體，嚴(yán)重危害人們的健康。而部分真菌(包括真菌孢子)則易引起人體過敏反應(yīng)及皮膚疾?。?/p>

(2)破壞內(nèi)飾件：細(xì)菌中的霉菌很容易滋生在相對潮濕又富含天然原料的內(nèi)飾部件中(如天然紡織纖維，真皮等)，霉菌的長期滋生將會破壞這些材質(zhì)，最終導(dǎo)致內(nèi)飾部件的功能性缺失；

(3)產(chǎn)生異味：霉變產(chǎn)生的異味影響乘坐人員的舒適性。

二、車內(nèi)空氣凈化技術(shù)與產(chǎn)品

目前，汽車后市場的車內(nèi)空氣凈化產(chǎn)品較多，常見的主要有被動吸附凈化、主動吸附凈化以及清洗消毒三類。

1.被動吸附及凈化

被動吸附凈化是指沒有機(jī)械外力輔助，靠產(chǎn)品自身吸附力引導(dǎo)空氣流動，最終完成對空氣中雜質(zhì)吸附的產(chǎn)品。汽車后市場最典型的被動吸附凈化產(chǎn)品是活性炭類產(chǎn)品、光觸媒以及甲醛凈化劑產(chǎn)品。

(1)活性炭類

活性炭是一種多孔性含炭物質(zhì)，具有高度發(fā)達(dá)的孔隙構(gòu)造和較大表面積(優(yōu)質(zhì)活性炭產(chǎn)品每克的吸附面積甚至相當(dāng)于八個網(wǎng)球場之多)，具有較強(qiáng)的吸附能力。

工業(yè)生產(chǎn)活性炭可由多種含炭物質(zhì)制成，這些物質(zhì)包括天然植物(竹子、木材、椰殼等)及礦物(煤、焦炭等)制成，不同的原料制成的活性炭有不同的孔徑?？讖酱蟮幕钚蕴渴褂糜谝合?水等)凈化。車內(nèi)空氣吸附，應(yīng)該選用植物原料制成的孔徑較小的(如椰殼)活性炭產(chǎn)品。

值得注意的是活性炭凈化產(chǎn)品如果單純依靠物理吸附方法，所吸附的污染物很容易受到溫度、空氣流動速度影響，有可能游離出來形成二次污染，所以一些活性炭產(chǎn)品中會添加能有效降解有機(jī)氣體的化學(xué)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)物理吸附與化學(xué)吸附相結(jié)合的活性炭凈化產(chǎn)品，對有毒有害氣體的凈化更可靠。但活性炭凈化產(chǎn)品也有凈化速度慢、吸附飽和后會產(chǎn)生二次污染等缺點(diǎn)。

(2)光觸媒類

光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表具有光催化功能的光半導(dǎo)體材料總稱，光觸媒作為室內(nèi)空氣凈化劑，其方便性、安全性正逐漸突顯出來，光觸媒技術(shù)得到世界權(quán)威機(jī)構(gòu)和專家的廣泛肯定，被譽(yù)為“當(dāng)今世界最理想的車輛殺菌凈化新技術(shù)”。光觸媒一般需要分布到車內(nèi)飾表面中，最好是陽光能夠照射區(qū)域。當(dāng)光觸媒內(nèi)部由于吸收光能而激發(fā)產(chǎn)生電子空穴對，即光生載流子，然后迅速遷移到其表面并激活被吸附的氧和水分，產(chǎn)生活性自由氫氧根離子和活性氧離子，當(dāng)有機(jī)氣體分子附其表面時，就會發(fā)生鏈?zhǔn)浇到夥磻?yīng)可以使污染物釋放出來立即被分解成二氧化碳和水。

光觸媒實(shí)質(zhì)上是一種催化劑，有效降解VOC的同時自身質(zhì)量沒有變化，所以它的失效模式只有兩種情況，一是被灰塵覆蓋，二是被清除出車內(nèi)部，相對于其它的空氣凈化方法，它的時效性是很長的。

(3)甲醛凈化劑

由于甲醛是車用內(nèi)飾材料及粘合劑中最常見的揮發(fā)性有機(jī)氣體，同時甲醛超標(biāo)存在，對相對空間較小而且封閉的車內(nèi)人員的健康造成巨大威脅，因此車載甲醛凈化產(chǎn)品也很受車主們的歡迎。

甲醛凈化劑的機(jī)理比較簡單，將能與甲醛起化學(xué)反應(yīng)并生成固體或非揮發(fā)性液體的物質(zhì)作為原料(如碳酸氫銨等)，并通過產(chǎn)品設(shè)計達(dá)到提高凈化劑本身與空氣的接觸幾率或加快吸附速率的目的，最終快速去除空氣中甲醛達(dá)到凈化目標(biāo)。市場上有一些高端的甲醛凈化劑產(chǎn)品還添加色變功能，幫助車主判斷凈化劑的作用時效。

由于車內(nèi)甲醛的釋放周期很長，少則3～5年，多則可能達(dá)15年以上，因此想短期徹底清除車內(nèi)甲醛是不可能的，應(yīng)用甲醛凈化劑可以有效降低并控制車內(nèi)空氣中甲醛的含量，是一個需要長期使用的過程。

2.主動吸附及凈化

主動吸附凈化是指需要機(jī)械設(shè)備輔助引導(dǎo)空氣流動或更改空氣中有害粒子的電荷屬性，最終完成對空氣中雜質(zhì)吸附(過濾)的產(chǎn)品。汽車后市場中最典型的主動吸附凈化產(chǎn)品是不同類型的車載空氣凈化機(jī)產(chǎn)品。

汽車后市場上的車載空氣凈化機(jī)產(chǎn)品種類繁多，但需要了解和關(guān)注的核心技術(shù)特點(diǎn)最主要的有以下3點(diǎn)：

過濾技術(shù)：過濾技術(shù)是目前車載空氣凈化機(jī)最為主流的凈化手段，主要凈化對象為空氣中的顆粒物。市場上高端空氣凈化器都采用HEPA (High efficiency particulate air Filter高效空氣過濾器，是一種國際公認(rèn)的高效濾材、孔徑微小、吸附容量大、凈化效率高產(chǎn)品)。HEPA材料對微粒的捕捉能力較強(qiáng)，可有效濾除0.3μm 以上的可吸入顆粒物、煙霧、細(xì)菌等，過濾效率達(dá)99. 97%以上，在空氣凈化器中得到了廣泛的使用。

負(fù)離子技術(shù)：利用施加高電壓產(chǎn)生負(fù)離子，借助凝結(jié)和吸附作用，附著在顆粒污染物微粒上，形成大粒子更易與被過濾吸附或沉積下來，從而降低空氣中的顆粒物濃度。

空氣質(zhì)量監(jiān)測功能：主要監(jiān)測空氣中VOC含量及PM2.5顆粒含量。

車載空氣凈化機(jī)最主要的功能是去除空氣中的顆粒類污染物，對揮發(fā)性有機(jī)氣體和微生物類污染物的去除作用不大。

3.清洗消毒類

清洗消毒類主要針對車內(nèi)的微生物污染物，而清洗及殺菌的對象不僅局限于空氣。由于微生物污染的特點(diǎn)是群生污染，一般是先在車的內(nèi)飾載體上形成相當(dāng)數(shù)量的菌落群，然后才會導(dǎo)致空氣中的微生物污染超標(biāo)，因此清洗消毒類空氣凈化產(chǎn)品往往需要具備以下特點(diǎn)：

安全性：對人體健康無害，對內(nèi)飾材料無損害，對車載電子設(shè)備無損害；

全面性：能輕易覆蓋車內(nèi)所有空間，特別是陰暗部位；

有效性：能有效清除各種微生物菌群，殺死微生物并有效抑制其再次滋生。

目前市場上比較典型的清洗消毒類主要有臭氧消毒、煙霧熏蒸以及空調(diào)系統(tǒng)清洗等。

(1)臭氧消毒

利用臭氧對空氣進(jìn)行消毒是目前比較有效、方便、快捷的方式之一。臭氧消毒機(jī)理屬于生物化學(xué)氧化反應(yīng)。臭氧極不穩(wěn)定，分解時釋放出自由基態(tài)氧具有強(qiáng)氧化能力，可以穿透細(xì)胞壁，氧化分解細(xì)菌內(nèi)部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶；可以直接與細(xì)菌、病毒發(fā)生作用，使細(xì)菌的物質(zhì)代謝生長和繁殖過程遭到破壞甚至是變性滅亡。因此臭氧的除臭能力很強(qiáng)，同時可對空氣進(jìn)行殺菌、凈化，預(yù)防疾病交叉感染。如空氣中的煙味、腥味、臭味等異味，使用臭氧都可以除掉，并能同時殺滅空氣中的細(xì)菌。

需要注意的是，高濃度的臭氧和長時間的臭氧環(huán)境會對人體健康產(chǎn)生威脅，如強(qiáng)烈刺激人的呼吸道，造成咽喉腫痛、胸悶咳嗽、引發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病等，因此臭氧凈化車內(nèi)空氣過程中需遵循人車分離以及控制施工時間(20分鐘內(nèi))原則，同時注意施工完成后盡量排空車內(nèi)臭氧。

(2)煙霧熏蒸

目前市場新興一種使用煙霧進(jìn)行熏蒸凈化空氣的技術(shù)。煙霧熏蒸一般將光譜殺菌劑、除臭劑以及光觸媒等成分制成產(chǎn)品液，通過外接電源的發(fā)煙機(jī)將產(chǎn)品液加熱變成煙霧，通過車內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)作用，將產(chǎn)品液的有效成分均勻分布到車內(nèi)空氣及內(nèi)飾部件表面甚至是內(nèi)部，同時到達(dá)殺菌、除臭并分布光觸媒的作用，是一種有效的空氣凈化新技術(shù)。

表2　 不同凈化技術(shù)及污染物對應(yīng)關(guān)系

由于化學(xué)穩(wěn)定性較好，煙霧熏蒸與臭氧消毒相比可以達(dá)到同樣的殺菌效果，且抑菌效果會更持久，因此有更長效的凈化效果。但是這也造成藥液殘留在車內(nèi)的幾率會更高的問題，因此需要特別強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的健康安全特性，消費(fèi)者在選擇這類產(chǎn)品是還需關(guān)注品牌知名度以及相關(guān)的藥理安全測試報告。

(3)空調(diào)系統(tǒng)清洗

微生物對車內(nèi)空氣的污染需要環(huán)境培養(yǎng)相當(dāng)數(shù)量的菌群落作為基礎(chǔ)，車載空調(diào)系統(tǒng)中的空調(diào)冷凝器(溫度和濕度都很合適)是微生物滋生的重災(zāi)區(qū)，同時也是車內(nèi)空氣異味的源頭，因此，對于車內(nèi)空氣的深度凈化還需使用去除污染源的方法—清洗空調(diào)蒸發(fā)器。

目前市場上針對空調(diào)的清洗消毒劑產(chǎn)品主要有兩種：

①使用噴霧式藥液：操作方法為拆卸空調(diào)濾網(wǎng)，利用汽車空調(diào)將噴霧式藥劑帶入空調(diào)系統(tǒng)中。這種方法短時效果明顯，往往異味很快反彈。這種類型的噴霧劑多為殺菌劑，為接觸式殺菌，即藥液能碰到的地方殺菌效果就會很好，但是藥液碰不到的地方，就無法殺菌。但是這種發(fā)比較簡單，適合車主自己施工(DIY)。

②使用泡沫式清洗藥液：操作方法是在車輛空調(diào)系統(tǒng)靜止的狀態(tài)下，將藥液經(jīng)直接噴射到空調(diào)蒸發(fā)器表面，形成泡沫浸泡蒸發(fā)器，泡沫化成液體的過程中起到殺菌、清洗和除味的功效。這種方法的好處是針對異味源浸泡清洗，殺菌率更高，異味更難反彈，且能在一定程度上清潔蒸發(fā)器葉片表面的油脂和污物，但是對施工的技巧有一定的要求，根據(jù)不同的車型需要少量的拆裝工作，不適合普通車主自己DIY作業(yè)。

三、車內(nèi)空氣的綜合凈化

通過上文闡述的車內(nèi)空氣的污染物類型以及目前常見的空氣凈化技術(shù)，可以看出，單一的空氣凈化技術(shù)不能處理車內(nèi)空氣中的所有污染物。為了使車內(nèi)空氣得到全面的凈化，要針對各種不同污染物類型選擇相應(yīng)的凈化方法進(jìn)行組合，需要從污染物特性、凈化技術(shù)的針對性及時效性、車輛使用狀況等方面進(jìn)行綜合考慮。

表2列舉了不同凈化技術(shù)及污染物的對應(yīng)關(guān)系，技師在推薦和選擇使用空氣凈化產(chǎn)品的同時，需要了解車主對應(yīng)的凈化需求，同時要根據(jù)具體車況，利用凈化技術(shù)之間的協(xié)同效應(yīng)，科學(xué)的組合兩種或多種凈化技術(shù)聯(lián)合使用。比如針對新車車主，應(yīng)該重點(diǎn)組合去除揮發(fā)性有機(jī)氣體類污染物的產(chǎn)品，同時兼顧產(chǎn)品的時效性，應(yīng)重點(diǎn)選擇光觸媒與甲醛凈化劑套餐；如果該車主要行駛的地區(qū)霧霾嚴(yán)重，還應(yīng)該推薦空氣凈化機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行組合，這樣才能有效凈化車內(nèi)空氣。

車內(nèi)空氣的綜合凈化需要多方面考慮，既要了解單一凈化技術(shù)的針對處理對象，又要利用不同凈化技術(shù)的有效組合與協(xié)同，以達(dá)到各盡所長，互補(bǔ)其短的效果，達(dá)到較好的凈化目的。

四、結(jié)語

隨著空氣凈化技術(shù)更多的應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，車內(nèi)空氣凈化已成為汽車美容過程中的重要工序之一，面對市場上種類和品牌繁多的車內(nèi)空氣凈化產(chǎn)品，車主和汽車美容技師，在產(chǎn)品選擇和使用前都應(yīng)該更多的了解車內(nèi)空氣污染物的來源與種類以及相應(yīng)凈化產(chǎn)品的功用背景，這樣不僅能避免因誤用而導(dǎo)致凈化不良甚至導(dǎo)致二次污染，還能促使車內(nèi)空氣凈化服務(wù)向著更專業(yè)快捷和更綠色安全的方向發(fā)展，更好的服務(wù)于汽車美容行業(yè)和廣大車主。