于富磊 于輝 程建偉 張艷艷* 王萍 楊曉蕾 王建惠 曾盼 張曉陽(yáng) 李世全
(1.青島市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院,山東 青島 266000,2.青島水務(wù)集團(tuán)實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司,山東 青島 266000)
隨著房地產(chǎn)行業(yè)和建筑裝飾裝修行業(yè)的迅猛發(fā)展,木質(zhì)門在家庭居室裝飾中的使用比重越來(lái)越大。木質(zhì)門行業(yè)進(jìn)入門檻較低,近年來(lái),青島地區(qū)眾多木門品牌應(yīng)運(yùn)而生,木門企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也愈演愈烈。各木質(zhì)門生產(chǎn)企業(yè)在原材料選擇、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制水平等方面各有不同,造成木質(zhì)門產(chǎn)品的質(zhì)量和價(jià)格千差萬(wàn)別[1]。木質(zhì)門的生產(chǎn)工藝大致為:門架—封邊—鋸邊—貼皮—重復(fù)噴底漆、砂光—修色—面漆—干燥,在封邊、貼皮等工序中不可避免引入大量的膠粘劑,實(shí)木復(fù)合門芯板所使用的纖維板等人造板在生產(chǎn)過(guò)程中也會(huì)使用大量的膠粘劑,木質(zhì)門(實(shí)木門和實(shí)木復(fù)合門)在底漆和面漆工序中會(huì)用到大量油漆,這些生產(chǎn)工序都在一定程度上增加了木質(zhì)門中甲醛和總揮發(fā)性有機(jī)化合物(TVOC)的釋放[2-3]。
通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),木質(zhì)門產(chǎn)品的各級(jí)監(jiān)督抽查結(jié)果合格率較高[4-6],甲醛釋放量項(xiàng)目多采用干燥器法進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果相對(duì)較低;隨著GB 18580-2017《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,采用氣候箱法檢測(cè)人造板及其制品的甲醛釋放量進(jìn)入強(qiáng)制階段,已有較多相關(guān)研究報(bào)道[7-8];另外,木質(zhì)門的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較多,標(biāo)準(zhǔn)要求各有不同[9],但消費(fèi)者關(guān)于木質(zhì)門“有味、刺鼻”的咨詢和投訴日益增多。2021年6月1日實(shí)施的LY/T 1923-2020《室內(nèi)木質(zhì)門》標(biāo)準(zhǔn)首次規(guī)定了木質(zhì)門的總揮發(fā)性有機(jī)物(TVOC)指標(biāo),相關(guān)報(bào)道和檢測(cè)數(shù)據(jù)積累較少。另外,有害物質(zhì)甲醛和TVOC對(duì)人體造成傷害的概率究竟有多大?針對(duì)這些輿論熱點(diǎn),本文對(duì)青島市生產(chǎn)及流通領(lǐng)域采集的木質(zhì)門產(chǎn)品進(jìn)行甲醛釋放量和TVOC的檢測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,對(duì)木質(zhì)門可能存在的質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合分析。
紫外可見分光光度計(jì)(UV-1800,島津企業(yè)管理(中國(guó))有限公司);1m3VOC釋放量環(huán)境測(cè)試艙(V-1000,東莞市升微機(jī)電設(shè)備科技有限公司);氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀Agilent 7890A/5975C(安捷倫科技(中國(guó))有限公司);熱脫附儀TD-100(英國(guó)Marks公司);水中甲醛溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)BW3450(中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院);甲醇中16種揮發(fā)性有機(jī)物GWT900637-A(壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司)。
從青島市木質(zhì)門生產(chǎn)和流通領(lǐng)域共采樣25批次。
1.3.1 甲醛釋放量
試樣尺寸為(500±5)×(500±5)mm,在溫度(23±1)℃、相對(duì)濕度(50±5)%和空氣置換率(1±0.01)h-1條件下放置(15±2)天,試件之間距離至少25mm,試件平衡處理后,采用不含甲醛的鋁膠帶封邊,每塊試件未封邊長(zhǎng)度為750mm;試件封邊處理后,在1h內(nèi)放入溫度(23±0.5)℃、相對(duì)濕度(50±3)%、承載率(1.0±0.02)m2/m3、空氣置換率(1±0.05)h-1、試樣表面空氣流速0.1~0.3m/s的1m3氣候箱內(nèi),試件之間距離不少于200mm,24h后采用2個(gè)吸收瓶各加入25mL蒸餾水串聯(lián),以2L/min的抽氣速度抽取氣候箱內(nèi)的120L氣體,采用乙酰丙酮-乙酸銨分光光度法對(duì)蒸餾水中的甲醛進(jìn)行檢測(cè),達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)(最后4次測(cè)定的甲醛濃度的平均值與最大值或最小值之間的偏差值低于5%或低于0.005mg/m3)后最后4次測(cè)定的甲醛濃度的平均值作為結(jié)果值。
1.3.2 TVOC
試 樣 尺 寸 為(500±5)×(500±5)mm,采用不含甲醛的鋁膠帶封邊,在1h內(nèi)放入溫度(23±0.5)℃、相對(duì)濕度(50±3)%、承載率(1.0±0.02)m2/m3、空氣置換率(1±0.05)h-1、試樣表面空氣流速0.1m/s~0.3m/s的1m3氣候箱內(nèi),試樣之間距離不少于200mm,(72±2)h后進(jìn)行空氣采樣,采樣流速0.2L/min,采樣體積6L,采樣泵連接Tenax-TA吸附管對(duì)環(huán)境艙內(nèi)空氣進(jìn)行采樣,采樣后采用TD-GC/MS分析,未知峰以甲苯計(jì);每個(gè)試樣平行采樣3次,取TVOC釋放率的平均值作為結(jié)果值。
從表1木質(zhì)門甲醛釋放量和TVOC檢測(cè)結(jié)果可以看出,甲醛釋放量的檢出范圍在0.01~0.08mg/m3,TVOC的檢出范圍在0.09~0.75mg/m2·h,木質(zhì)門甲醛釋放量的檢測(cè)結(jié)果符合相應(yīng)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)限值要求(≤0.124mg/m3),3批次木質(zhì)門的TVOC檢測(cè)結(jié)果不符合相應(yīng)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)限值要求(≤0.05mg/m2·h)。
表1 木質(zhì)門甲醛釋放量和TVOC檢測(cè)結(jié)果
木質(zhì)門中TVOC主要來(lái)源于木質(zhì)門所用木質(zhì)原材料、底漆、面漆中TVOC的釋放。一方面企業(yè)為降低成本,在木質(zhì)門涂飾工藝中使用劣質(zhì)的油漆涂料;另一方面,企業(yè)為縮短工期,易在底層油漆尚未完全揮發(fā)干透時(shí)又進(jìn)行新一輪的漆飾處理,這將不利于底漆中有機(jī)物質(zhì)的干燥揮發(fā)。木質(zhì)門中TVOC這一重要指標(biāo)在我國(guó)木質(zhì)門現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中,僅2021年6月1日實(shí)施的LY/T 1923-2020《室內(nèi)木質(zhì)門》標(biāo)準(zhǔn)首次規(guī)定了木質(zhì)門的總揮發(fā)性有機(jī)物(TVOC)指標(biāo),在標(biāo)準(zhǔn)變更前,一方面木質(zhì)門的相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不能對(duì)企業(yè)起到規(guī)范生產(chǎn)的作用,另一方面消費(fèi)者在遇到產(chǎn)品環(huán)保問題時(shí),沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行維權(quán),這將不利于企業(yè)的良性健康發(fā)展,也不能更好地為消費(fèi)者保駕護(hù)航。
2.2.1 EPA健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法
本次風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用美國(guó)EPA建議的致癌風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算公式及非致癌風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算方法,對(duì)木質(zhì)門可能存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合分析。
2.2.2 甲醛釋放量、TVOC的濃度換算系數(shù)
本次試驗(yàn),甲醛釋放量、TVOC測(cè)試時(shí),樣品的承載率為(1.0±0.02)m2/m3,為使評(píng)價(jià)結(jié)果更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),將本次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)中甲醛釋放量、TVOC檢測(cè)數(shù)值按照一般家庭臥室中木質(zhì)門的承載率進(jìn)行轉(zhuǎn)化。GB 50096-2011《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,兼起居的臥室面積不應(yīng)小于12m2,室內(nèi)凈高不應(yīng)低于2.40m,則房間體積最小為28.8m3;假定單個(gè)臥室使用單扇木質(zhì)門,其面積為1.6m2;甲醛釋放量、TVOC濃度換算系數(shù)為1.6/28.8=0.056。
2.2.3 甲醛釋放量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
2.2.3.1 甲醛釋放量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型
式中,Cancer Risk為致癌風(fēng)險(xiǎn)系數(shù);LADDinh為終生日均暴露劑量(μg/m3);IUR為單位風(fēng)險(xiǎn)因子(μg/m3)。
式中,C為甲醛質(zhì)量濃度(μg/m3)-1;EF為暴露頻率(d/年);ED為暴露周期(年);ET為暴露時(shí)間(h/d);LT為終生暴露時(shí)間(h)。
IUR通過(guò)美國(guó)EPA IRIS數(shù)據(jù)庫(kù)[12]進(jìn)行查詢,甲醛的IUR為13.0×10-6(μg/m3)-1。
Cancer Risk值一般以1.0×10-6為限值,若超過(guò)該水平則認(rèn)為致癌風(fēng)險(xiǎn)高,低于該水平則認(rèn)為致癌風(fēng)險(xiǎn)低。
2.2.3.2 評(píng)價(jià)參數(shù)
a 甲醛質(zhì)量濃度(C) 來(lái)源于本次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù),并根據(jù)甲醛釋放量在模擬房間中的濃度換算系數(shù)換算得到數(shù)據(jù),甲醛釋放量中位值為0.041mg/m3,換算為暴露濃度0.041×0.056=0.0023mg/m3。
b 暴露頻率(EF) 2021年法定節(jié)假日共31天,結(jié)合日常生活實(shí)際居家時(shí)間,選定暴露頻率為300d/年。
c 暴露周期(ED) 依據(jù)日常實(shí)際情況進(jìn)行合理化判斷獲取最終數(shù)據(jù)。普通木質(zhì)門的使用限期為10~20年;另外,有研究表明:木質(zhì)材料中甲醛的釋放周期長(zhǎng)達(dá)15年[13];假定,木質(zhì)門中的甲醛持續(xù)穩(wěn)定釋放,綜合考慮木質(zhì)門的使用年限,暴露周期選定為15年。
(6)DN50及DN50以下的管道配件,如閘閥、截止閥、球閥、水過(guò)濾器、自動(dòng)排氣閥等建議采用銅質(zhì)配件。
d 暴露時(shí)間(ET) 通常情況下,人們?cè)谌胨菹r(shí)會(huì)將臥室門關(guān)閉,每天需保證8h的睡眠,即暴露時(shí)間為8h/d。
e 終生暴露時(shí)間(LT) 假定人均壽命為70年,終身時(shí)間為70×365×24=613200h。
2.2.3.3 結(jié)果計(jì)算
2.2.3.4 甲醛釋放量結(jié)果評(píng)估
美國(guó)環(huán)保署(EPA)選用的可接受的危險(xiǎn)水平是百萬(wàn)分之一(10-6),即100萬(wàn)人中癌癥發(fā)生率低于1人。本次風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,甲醛釋放量的致癌風(fēng)險(xiǎn)為1.755×10-6>1.0×10-6,因此木質(zhì)門中釋放的甲醛具有一定的致癌風(fēng)險(xiǎn)。
2.2.4 TVOC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
2.2.4.1 TVOC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型
由于本次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)TVOC中的苯均未檢出,因此僅針對(duì)TVOC中其他物質(zhì)進(jìn)行健康危害評(píng)價(jià),采用美國(guó)EPA非致癌風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)模型公式為
式中,HQ為非致癌風(fēng)險(xiǎn)商,HQ≥1,非致癌風(fēng)險(xiǎn)大,HQ<1,非致癌風(fēng)險(xiǎn)小;ADDinh為吸入途徑日均暴露量,μg/m3;Rfc為非化學(xué)致癌物經(jīng)吸入途徑的參考劑量,μg/m3。
式中,C為TVOC質(zhì)量濃度,μg/m3;EF為暴露頻率,d/年;ED為暴露周期,年;ET為暴露時(shí)間,h/d;AT為平均暴露時(shí)間,h。
2.2.4.2 評(píng)價(jià)參數(shù)
TVOC質(zhì)量濃度
由于TVOC是混合物之和,而且還有未知物,因此,不能一一計(jì)算每種物質(zhì)的暴露量,本次風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用TVOC濃度中位值0.22mg/m2·h,換算為暴露濃度0.22×0.056=0.01232mg/m3。
平均暴露時(shí)間
通過(guò)美國(guó)EPA IRIS數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢,非致癌風(fēng)險(xiǎn)效應(yīng)的平均暴露時(shí)間固定為30年,即平均暴露時(shí)間為30×365×24=262800h。
2.2.4.3 結(jié)果計(jì)算
根據(jù)式(4)計(jì)算ADDinh=1.69×10-3mg/m3。
2.2.4.4 TVOC結(jié)果評(píng)估
本次TVOC健康危害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,由于未知峰含量(以甲苯計(jì))對(duì)TVOC結(jié)果的貢獻(xiàn)比較大,因此,通過(guò)美國(guó)EPA IRIS數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢,以甲苯健康風(fēng)險(xiǎn)的參考劑量(Rfc)4.0×10-1mg/m3進(jìn)行計(jì)算評(píng)估,代入式(3),求得HQ為0.004<1,本次風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果為TVOC對(duì)人體的健康危害風(fēng)險(xiǎn)不大。
木質(zhì)門甲醛釋放量項(xiàng)目的合格率較高;木質(zhì)門生產(chǎn)企業(yè)需主動(dòng)調(diào)整使用的原料和生產(chǎn)工藝,以滿足木質(zhì)門產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)TVOC項(xiàng)目的要求;采用美國(guó)EPA評(píng)價(jià)模型對(duì)木質(zhì)門的甲醛釋放量和TVOC項(xiàng)目檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,木質(zhì)門的甲醛釋放量項(xiàng)目存在致癌風(fēng)險(xiǎn),TVOC項(xiàng)目非致癌風(fēng)險(xiǎn)較小。