薛嬋

摘要：室內新裝修環(huán)境空氣污染物濃度含量超標，人類在此環(huán)境下長久居住會出現心臟、神經系統(tǒng)、眼部等疾病，嚴重威脅居民身體健康。為此，提出一種可明確室內設計新裝修環(huán)境空氣污染物動態(tài)變化特征的方法。根據室內空間面積及布局確定采樣點數量、位置及其頻率，使用乙烯丙酮分光光度、毛細管氣相色譜等方法監(jiān)測1-8個月室內空氣中甲醛、苯、苯系物、TVOC、NH3污染物濃度含量。測試結果表明：室內設計新裝修環(huán)境中甲醛、苯、苯系物、TVOC、NH3污染物濃度高，會隨著時間增加濃度逐漸減小，直到8個月后各污染物趨于平穩(wěn)，濃度符合國家標準，才適合入住。

關鍵詞：室內空氣；甲醛濃度變化；苯系物；濃度含量；TVOC

中圖分類號：X501 文獻標志碼：B

前言

室內新裝修環(huán)境產生污染的原因諸多，如建筑材料、裝飾品、涂料、膠粘粘合劑、增白劑等，大幅度增加室內空氣污染物濃度。其中，具有揮發(fā)性有機污染物TVOC、甲醛、苯、苯系物、NH3是室內空氣主要的污染物。居民長時間在室內空氣污染物超標環(huán)境下，對居民身體健康造成不同程度的威脅，即甲醛、NH3會損害人體呼吸道等；TVOC危害不亞于中毒氣體，嚴重威脅居住者生命健康及壽命。

張莉萍等人選取9個室內房間作為研究對象，對房間內的甲醛、苯系物等污染物實時監(jiān)測，通過時間序列、相關性分析方式得出空氣污染物特征，且濃度隨著時間增加濃度含量逐漸減少；張?zhí)m蘭采用外標法建立室內新裝修環(huán)境空氣污染物檢測模型，使用氣相色譜儀與熱解析儀檢測室內污染物濃度含量，通過相關系數法得出污染物隨時間變化特征。

為了能夠更加精準掌握室內空氣污染物狀態(tài)信息，提升室內空氣質量，降低甲醛、苯系物、TVOC、NH3空氣污染物對居住者健康危害，對室內設計新裝修環(huán)境空氣污染物動態(tài)變化特征分析。采用回歸線方程、氣相色譜法、酚鹽分光光度法檢測空氣1-8個月甲醛、苯、苯系物、TVOC、NH3濃度含量。

1 研究內容與方法

1.1 研究對象

隨機選取某市1戶南北通透戶型，共215 m2。其中，南臥45 m2，北臥36 m2，書房28 m2，露臺10m2，客廳57 m2，主衛(wèi)9 m2，衛(wèi)生間10 m2，廚房20m2。對其進行裝修后1個月、2個月、4個月、6個月、8個月的室內空氣中污染物跟蹤監(jiān)測。

1.2 采樣相關設定

室內設計新裝修環(huán)境空氣的氣體采樣是檢測TVOC、甲醛、苯系物、NH3污染物濃度含量第一環(huán)節(jié)，采樣結果直接決定檢測結果的精度，為此對室內環(huán)境空氣采樣設定如下：

1.2.1 采樣點的數量

為了能夠真實展現出室內設計新裝修環(huán)境空氣TVOC、甲醛、苯系物、NH3的真實濃度含量水平，則采樣點的個數按照監(jiān)測室內設計新裝修面積大小與現場實際情況而設定的。0 - 40 m2設置一個采樣點，41 - 80 m2設置2個采樣點，南臥、北臥、書房、主衛(wèi)、衛(wèi)生間分別設置1個采樣點，客廳設置2個采樣點，露臺屬于室外則不同設置采樣點，總共7個采樣點。

1.2.2 采樣位置

每個采樣點位置應該遠離通風口。除了客廳以外每個房間面積介于0 -40 m2范圍內，則采樣點直接設置在中心，由于客廳介于41 - 80 m2范圍內，則將2個采樣點分別設置在客廳上部分、下部分，中心處。

1.2.3 采樣高度

采樣高度與居住者呼吸帶高度相同。一般高度設置在1.3 m高度。

1.2.4 采樣頻率

根據室內新裝修環(huán)境空氣質量標準準則要求TVOC、甲醛、苯、苯系物、NH3濃度為1小時平均值，則采樣時間選在8：00 -17：00時間段內，采樣期間不開窗戶，連續(xù)采樣1小時。采樣過程中需要將樣本的相對誤差控制在10%之內。

1.3 室內設計新裝修環(huán)境空氣污染物檢測算法

1.3.1 甲醛

1.3.1.1 檢測方法

甲醛選用檢測方法為乙烯丙酮分光光度化學方法，測試波長為413 nm。

1.3.1.2 甲醛檢測儀器

T6紫外可見分光光度計，甲醛標準溶液，DDY-1.5D智能大氣采集儀，HTC -1電子溫濕儀器，ACCU數字大氣壓力器，8 mL氣泡吸收管，甲醛顯色劑等。

1.3.1.3 甲醛檢測計算過程

利用回歸線，建立甲醛濃度或質量與吸光度之間的數學關系，實現甲醛的檢測過程。通過回歸方程，根據檢測到的吸光度值來推算甲醛的濃度，從而實現對甲醛含量的監(jiān)測和檢測。確定其相關系數值、斜率值、截距值，分別為0. 999、0.02、0.004，求解甲醛濃度，整個計算過程為式（1）：

其中，P描述甲醛采樣時大氣壓力值；V、t分別描述檢測時采樣溶液體積及溫度；C表示甲醛濃度值；V1描述標準狀態(tài)下吸收溶液總體積值；A即為吸光度；A1是空白吸光度；a、b則為回歸曲線的截距、斜率值。

1.3.2 苯及苯系物檢測

1.3.2.1 檢測方法

苯及苯系物選用毛細管氣相色譜檢測方法。

1.3.2.2 苯及苯系物檢測儀器

AGILENT 7890N型號氣相色譜儀，LB -OM3000型號附氫火焰離子化檢測儀。

1.3.2.3 儀器使用條件

色譜柱，柱高30 m，內徑長530 μm，柱溫度從50℃升至100℃，檢測器溫度250℃。

1.3.2.4 檢測運算

室內新裝修環(huán)境空氣中苯及苯系物使用活性炭吸收管進行采樣，借助二硫化碳將苯系物各物質提取出來，該過程中涉及公式為式（2）：

其中，V2描述苯系物標準狀態(tài)下取樣體積；Vc表示苯系物提取液體體積；Ci、Cj、C2分別表示苯系物提取液、空白液體、樣本的濃度。

1.3.3 TVOC

1.3.3.1 TVOC檢測方法

TVOC采用熱解吸氣相色譜方法。

1.3.3.2 檢測儀器

Agilent 7890A氣-質聯(lián)用儀器；TVOC標準溶液。

1.3.3.3 TVOC檢測過程

采用具有吸附功能導管收集一定量的空氣樣品，利用熱解吸導管獲得TVOC的解吸氣體，隨后導人氣相色譜儀中，分析其色譜變化，進而得出TVOC各成分的濃度值，并將這些成分換算成標準狀態(tài)下的濃度，室內新裝修采樣中的TVOC總濃度計算過程為式（3）：

其中，m2、m0分別描述樣本管與未采樣管中z成份的量。n表示TVOC成分總數量。

1.3.4 NH3

1.3.4.1 檢測方法

NH3采用酚鹽分光光度法。

1.3.4.2 檢測儀器

BDFIA - 7000型號流動注射分析儀，次氯酸鈉、苯酚鈉、硝普鈉鹽等溶液。

1. 3.4.3 NH3檢測過程

NH3根據貝特洛反應完成檢測任務，即氨氮和堿性酚、次氯酸鈉發(fā)生化學反應生成靛酚燃料，再倒入硝普鈉鹽溶液來提升靈敏度。室內新裝修環(huán)境空氣中NH3濃度計算過程為式（4）：

其中，C5表示吸收液中NH3的氮濃度。

2 室內設計新裝修環(huán)境空氣污染物動態(tài)變化特征分析

2.1 各污染物監(jiān)測數據

按照室內各污染物的檢測方法監(jiān)測新裝修后1、2、4、6、8個月環(huán)境空氣中TVOC、甲醛、苯、苯系物、NH3的濃度含量見表1。

2.2 甲醛、NH3、苯污染物動態(tài)變化特征分析

將各房間每天檢測的甲醛、NH3、苯濃度含量分別取月平均值，分析這些污染物隨時間的動態(tài)變化特征見圖1。

通過圖1明顯看出，室內各污染物在裝修后的每個時間濃度含量都不同。圖l（a）中NH3，裝修結束2個月內空氣中NH3的濃度未發(fā)生變化，而在4個月后濃度含量逐漸降低，但在8個月后盡管符合國家室內空氣NH3污染物標準，從整體上看是空氣污染物濃度含量最高的，表明NH3揮發(fā)性遠差于其他污染物，很難在各個房間內消除。圖1（b）中，室內設計新裝修結束1個月后，檢測污染物中濃度含量最高的是甲醛，同時也是隨時間消失最快的污染物。圖1（c）中，苯在這些污染物中濃度含量最少，但揮發(fā)速度較慢，半年的時間才能滿足國家標準要求，同時苯和甲醛濃度含量大致相同，裝修8個月后濃度含量約為0. 08 mg/m3。

2.3 苯系物動態(tài)變化特征分析

由于苯系物主要存在合成纖維、油漆、膠黏劑中，對苯系物分析時主要以客廳、南臥、北臥、書房為例，通過苯在苯系物占比關系，得出室內空氣中苯系物的動態(tài)變化特征見圖2。

圖2能夠明顯看出，在室內設計新裝修結束后1、2、4、6個月，苯在苯系物中所占比例逐漸增加，直到第8個月時約占100%，這說明了苯系物中除了苯組份外，其余組份隨著時間基本上都能釋放掉了，8個月后只剩苯還在繼續(xù)釋放，此時苯濃度已符合國家標準要求。

2.4 TVOC動態(tài)特征分析

取各房間檢測每個月TVOC濃度的月均值，將TVOC濃度含量作為縱坐標，采樣時間為橫坐標，對TVOC污染動態(tài)變化特征進行分析，分析結果見圖3。

通過圖3可顯著看出，裝修結束1個月后，南臥室、北臥室、書房室內環(huán)境空氣中TVOC濃度含量高于客廳、衛(wèi)生間、主衛(wèi)，這是因為南臥室、北臥室、書房室內使用裝修飾品的材料大部分是木材、油漆原料，這些材料含有大量揮發(fā)性有機污染物，但會隨著時間增加，不斷揮發(fā)掉，濃度含量逐漸減少，經過6個月時間揮發(fā)每個房間TVOC濃度含量基本相同，且符合國家TVOC濃度標準。

3 結束語

為了確保人們居住安全，對室內設計新裝修環(huán)境空氣污染物動態(tài)變化特征分析。采用乙烯丙酮分光光度化學方法測定室內甲醛濃度含量，利用毛細管氣相色譜檢測方法檢測室內苯及苯系物濃度含量，使用熱解吸氣相色譜方法檢測室內TVOC濃度含量，通過酚鹽分光光度法測試室內NH3濃度含量。根據監(jiān)測結果可得：室內空氣中各污染物含量都隨著裝修后時間的增加而濃度逐漸減小，直到6個月后，甲醛、苯、苯系物、TVOC污染物通過揮發(fā)基本符合國家標準，且趨于穩(wěn)定，也就是裝修材料的釋放速度衰減和揮發(fā)速度變化特征等同，此時室內環(huán)境空氣各組份達到平衡狀態(tài)。由此可得，室內設計新裝修后不能立即人住，最好裝修結束8個月后再入住。