王曉旭 周鎣 張敏 / 上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院

0 引言

根據(jù)美國國家人類活動模式調(diào)查（NHAPS），現(xiàn)代人有87%的時間在室內(nèi)度過。據(jù)世界衛(wèi)生組織的研究表明，世界上有約一半人口受室內(nèi)環(huán)境污染的困擾。隨著我國人民生活水平的提高，對室內(nèi)環(huán)境的舒適度和外觀要求也越來越高，居室內(nèi)所使用的裝飾裝修材料品種和數(shù)量日益增加。這些改變加劇了室內(nèi)污染物的排放和積累，造成居室內(nèi)空氣污染問題愈發(fā)嚴重。目前，醛、酮類化合物中的甲醛污染已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注，但近年來的研究發(fā)現(xiàn)，居室環(huán)境中還存在著大量其他種類的醛、酮類化合物，這些物質(zhì)并未被人熟知，卻是空氣中常見的污染物，對人體健康有著嚴重的危害。因此，加強對室內(nèi)空氣污染問題中醛、酮類化合物的研究顯得尤為迫切。

醛、酮類化合物是由光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的一次和二次污染物，是光化學(xué)煙霧的主要成分，對大氣環(huán)境有很大的影響[1-2]。其中，大多數(shù)小分子醛、酮類化合物揮發(fā)性強，具有強烈刺激性和毒性，會對人體健康產(chǎn)生負面影響[3]。人短期接觸較高濃度的醛、酮類化合物會導(dǎo)致頭暈、眩暈和惡心等癥狀[4]，長時間接觸更易誘發(fā)呼吸道疾病，如肺炎和哮喘等，更有研究表明醛、酮類物質(zhì)與兒童畸形和白血病等疾病有關(guān)[5-10]。此外，研究顯示，常用的裝修材料、家具、香煙煙霧、油漆等都會散出或釋放出醛、酮類污染物[11-14]。而新裝修居室的醛、酮類化合物污染則更為嚴重[15]。

目前，我國相關(guān)法規(guī)中尚無針對居室環(huán)境中醛、酮類化合物的限值標準要求，對建材及裝飾裝修材料也沒有具體的相關(guān)標準。同時，國內(nèi)外對于室內(nèi)空氣中醛、酮類化合物污染來源研究還相對較少，導(dǎo)致人們對醛、酮類污染物防范意識不強。

1 實驗部分

1.1 儀器設(shè)備和試劑

1 m3VOC釋放量環(huán)境測試艙（濟南海納特科技有限公司）；恒流采樣器（濟南科聚儀器設(shè)備有限公司）；Waters e2695高效液相色譜儀（Waters）；超純水機（WIGGENS）；13種醛、酮（DNPH）化合物混標（BePure）；商用填料1 000 mg DNPH采樣管；色譜純乙腈。

1.2 高效液相色譜進樣條件

流動相：乙腈/水；梯度洗脫，60%乙腈保持20 min，20～30 min內(nèi)乙腈從60%線性增加至100%，30～32 min內(nèi)乙腈減至60%，保持8 min；檢測波長：360 nm；流速：1.0 mL/min；進樣量：20 μL。

1.3 試驗方法

材料樣品參考GB/T 35607-2017中氣候艙法試驗，試驗溫度（23±2） ℃，換氣率1，材料樣品放入氣候艙（20±0.5） h后采樣。室內(nèi)空氣樣品參考GB/T 18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》進行試驗，室內(nèi)溫度（22±2） ℃，關(guān)閉門窗12 h后采樣。采樣前將臭氧去除柱接在DNPH采樣管一端，另一端連接在恒流采樣器上，以0.5 L/min流量，采氣10 L。同時記錄采樣時的溫度、濕度和大氣壓。

將采集完成后的DNPH采樣管加入乙腈洗脫，讓乙腈自然流過采樣管，流向應(yīng)與采樣時氣流方向相反。將洗脫液收集于5 mL容量瓶中，用乙腈定容，用注射器吸取洗脫液，經(jīng)針頭過濾器過濾，轉(zhuǎn)移至2 mL棕色樣品瓶中，待測。

檢測方法參考HJ 683-2014《環(huán)境空氣 醛、酮類化合物的測定 高效液相色譜法》，使用二硝基苯肼固相吸附/高效液相色譜對樣品進行分析。樣品中的醛、酮類化合物經(jīng)強酸催化與涂漬于硅膠上二硝基苯肼反應(yīng)，生成有顏色的腙類衍生物，經(jīng)乙腈洗脫，通過高效液相色譜的二極管陣列檢測器檢測，具體反應(yīng)方程式如圖1所示。

圖1 化學(xué)反應(yīng)方程式

1.4 結(jié)果計算

空氣樣品中醛、酮類化合物質(zhì)量濃度ρ（mg/m3），按照下式計算。

式中：ρ——樣品中醛、酮類化合物的質(zhì)量濃度，mg/m3；

ρ1——從校準曲線上查得的醛、酮類化合物質(zhì)量濃度，μg/mL；

V1——洗脫定容體積，mL；

VS——標準狀態(tài)下（273.15 K，101.325 kPa）的采樣體積，L

2 結(jié)果與討論

本研究采用高效液相色譜法檢測了上海五戶家庭臥室內(nèi)空氣中醛、酮類化合物污染物情況，其臥室的高效液相色譜圖如圖2所示。

圖2 上海五戶家庭臥室中醛、酮類化合物高效液相色譜圖

在這五戶家庭臥室空氣中，均檢出多種醛、酮類化合物，且含量較高，如表1所示，其中，N.D.：未檢出，檢出限為0.012 5 mg/m3。

表1 上海五戶家庭臥室中13種醛、酮類化合物數(shù)據(jù) 單位：mg·m-3

同時，對這五間臥室內(nèi)同類裝飾裝修材料（木板、乳膠漆和膩子膏），共3大類10組樣品，采用了標準氣候艙法進行研究，代表性圖譜如圖3所示。結(jié)果顯示，不同裝飾裝修材料中均有不同程度的醛、酮類化合物檢出，表明醛、酮類污染物在上述材料中的存在較為廣泛。其中，木板和乳膠漆中含有甲醛、乙醛、丙烯醛/丙酮、丙醛、丁酮和己醛，膩子膏中包含甲醛、乙醛、苯甲醛和戊醛。將5組臥室樣本與10組材料樣本數(shù)據(jù)運用統(tǒng)計學(xué)系統(tǒng)聚類分析，結(jié)果如圖4所示：10組材料樣本和5組臥室樣本被分為四類：第一類包含2種膩子膏和2組臥室樣本，第二類包含3種木板和3組臥室樣本，第三類包含4種乳膠漆樣本；第四類包含1種乳膠漆樣本。其中，2種膩子膏包含在第一類中，3種木板包含在第二類中，4種乳膠漆包含在第三類中，這表明同類材料間的目標污染物可能具有相似性。此外，臥室1和臥室2樣本與膩子膏被歸為一類，表明這2組臥室空氣中的醛、酮類化合物可能主要與膩子膏的使用有關(guān)。同理，臥室3、4和5樣本中的醛、酮物質(zhì)污染可能主要來源于木板。

圖3 木板、乳膠漆與膩子膏醛、酮類化合物高效液相色譜圖

圖4 木板、乳膠漆、膩子粉和臥室樣本的譜系聚類圖

3 結(jié)語

本研究采用高效液相色譜法分析了上海五戶家庭臥室內(nèi)空氣及相關(guān)材料中的醛、酮類化合物的污染水平。研究結(jié)果顯示，這五戶家庭臥室中均檢出了甲醛、乙醛、丙烯醛/丙酮、丙醛、丁烯醛、甲基丙烯醛，且含量較高。同時對相關(guān)裝飾裝修材料，包括木板、乳膠漆和膩子膏運用了標準氣候艙法進行檢測，其中，木板和乳膠漆中含有甲醛、乙醛、丙烯醛/丙酮、丙醛、丁酮和己醛，膩子膏中包含有甲醛、乙醛、苯甲醛和戊醛。將相關(guān)數(shù)據(jù)作系統(tǒng)聚類分析，結(jié)果顯示臥室空氣中的醛、酮化合物污染可能與膩子膏和木板有關(guān)。居民或需加強對膩子膏和木板產(chǎn)品的選用。由于樣本量相對較少，所以該結(jié)果尚需進一步研究論證。