1 室內(nèi)甲醛的主要來(lái)源
隨著室內(nèi)裝修的日益普及和密閉程度的增加， 室內(nèi)空氣污染越來(lái)越嚴(yán)重，甲醛(HCHO) 是主要污染物之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，裝修后1～6 個(gè)月內(nèi)，甲醛超標(biāo)率居室內(nèi)達(dá)80%，會(huì)議室和辦公室內(nèi)接近100%；裝修3 年后，超標(biāo)率仍可能達(dá)50%以上[1]，這直接影響到人們的身體健康，世界各國(guó)對(duì)此都非常關(guān)注。在2004 年的“致癌公報(bào)”上，國(guó)際癌癥研究中心(IARC) 公布甲醛能引起鼻腔癌和鼻竇癌， 并將甲醛列為致癌物。長(zhǎng)期接觸低劑量甲醛可引起慢性呼吸道疾病、鼻咽癌、結(jié)腸癌、腦瘤、月經(jīng)紊亂、妊娠綜合癥、新生兒染色體異常、白血病、青少年記憶力和智力下降，同時(shí)還會(huì)造成細(xì)胞核的基因突變、DNA單鏈內(nèi)交連和DNA 與蛋白質(zhì)交連及抑制DNA 損傷的修復(fù)等嚴(yán)重后果。
自然界中的甲醛是甲烷循環(huán)中的一個(gè)中間產(chǎn)物，背景值很低，僅有幾個(gè)μg/m3的水平。城市空氣中甲醛的年平均濃度大約是0. 005 ～0. 01 mg/m3 ，一般不超過(guò)0. 03 mg/m3。而新建樓房室內(nèi)的污染水平波動(dòng)于0. 1 mg/m3上下(WHO 推薦的室內(nèi)指導(dǎo)限值) [2]。室內(nèi)甲醛主要來(lái)源于以脲醛樹(shù)脂為粘合劑的各種膠合板、刨花板、中密度纖維板和細(xì)木工板等人造板產(chǎn)品。它們含有的甲醛在不同的溫度和濕度條件下會(huì)釋放出來(lái)。新制的人造板每天的甲醛釋放量為10～15 mg/m3 ，脲醛樹(shù)脂的釋放速度為每天15 mg/m3。此外，樹(shù)脂中甲醛隨氣溫和時(shí)間而變化，它們中存在的一些未反應(yīng)的甲醛將導(dǎo)致較高水平的甲醛釋放[3] 。還可來(lái)源于含有甲醛成分并有可能向外界散發(fā)的其他各類裝飾材料，如貼壁布、壁紙、化纖地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等[4]?；瘖y品、清潔劑等各種生活用品和香煙煙霧也是室內(nèi)甲醛的重要來(lái)源[2] 。
2 甲醛污染治理技術(shù)的研究現(xiàn)狀
早在20 世紀(jì)70 年代，一些發(fā)達(dá)國(guó)家就提出了“致病建筑物綜合癥”或“不良建筑物綜合癥”，從此人們開(kāi)始注意并研究室內(nèi)甲醛污染治理措施。特別是近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了研究。目前室內(nèi)甲醛污染治理方法主要有:臭氧氧化法、吸附法、光催化氧化法和金屬氧化物法等。
2.1 臭氧氧化法
臭氧氧化是最早開(kāi)始研究的治理室內(nèi)甲醛污染的方法。它是利用臭氧(O3) 的強(qiáng)氧化性將甲醛氧化為CO2和H2O。
2.2 吸附法
吸附分為物理吸附和化學(xué)吸附。物理吸附靠分子間力， 無(wú)選擇性，不穩(wěn)定，易脫附；化學(xué)吸附是吸附質(zhì)和吸附劑之間形成新化學(xué)鍵， 有選擇性，穩(wěn)定，不易脫附。吸附法治理室內(nèi)甲醛污染主要靠化學(xué)吸附。
2.3 光催化氧化法
TiO2是一種N型半導(dǎo)體， 它最突出的特征是它具有光敏導(dǎo)電性。帶隙能為3.2eV，相當(dāng)于波長(zhǎng)為387.5nm光子的能量。當(dāng)TiO2受到波長(zhǎng)<387.5nm的紫外光照射時(shí)， 價(jià)帶上的電子躍遷到導(dǎo)帶上， 形成空穴和光激電子，此時(shí)空氣中的氧氣和水蒸氣與之作用便形成了高活性地氧化表面吸附物質(zhì)的自由基·O和·OH， 從而將甲醛等有機(jī)物分子降解為CO2和H2O等無(wú)機(jī)小分子物質(zhì)[5]。
2.4 金屬氧化物法
金屬氧化物表面一般有表面羥基等各種吸附質(zhì)。常溫大氣中，通常金屬氧化物表面吸附有水，多數(shù)情況下最終解離生成羥基， 表面羥基作為酸或者堿在吸附和催化反應(yīng)中具有重要作用， 此外還能發(fā)生各種表面反應(yīng)，從而將甲醛等有機(jī)物分子降解為CO2和H2O等無(wú)機(jī)小分子物質(zhì)。

3 凈化器甲醛凈化效率的檢測(cè)方法
目前市場(chǎng)上的空氣凈化器種類繁多，質(zhì)量參差不齊，而國(guó)內(nèi)并沒(méi)有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)定該類產(chǎn)品的性能實(shí)驗(yàn)方法，由此引起的凈化器市場(chǎng)的不規(guī)范已經(jīng)嚴(yán)重制約了該行業(yè)的發(fā)展。因此有必要通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)普適性較強(qiáng)的測(cè)試方法來(lái)對(duì)各種不同類型的空氣凈化器進(jìn)行甲醛凈化效果測(cè)試。
在對(duì)市場(chǎng)上空氣凈化器的大量檢測(cè)工作中，我們通常采用兩種模擬實(shí)際環(huán)境的測(cè)試平臺(tái)，一種是可測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)循環(huán)凈化效率的環(huán)境艙，另一種是測(cè)定一次性凈化效率的模擬風(fēng)道。參與測(cè)試的凈化器類型有單體式室內(nèi)凈化器，也有中央空調(diào)中使用的凈化器，這些凈化器基本上涵蓋了市場(chǎng)上所有的凈化器類型。
本文主要介紹空氣凈化器的甲醛凈化效果環(huán)境艙檢測(cè)方法
3.1 測(cè)試平臺(tái)
測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)循環(huán)凈化效率的測(cè)試平臺(tái)為不銹鋼環(huán)境模擬艙，體積為11m3，可調(diào)節(jié)溫濕度，嚴(yán)格密封，內(nèi)壁為拋光不銹鋼面，艙內(nèi)有自循環(huán)風(fēng)機(jī)一臺(tái)。采樣點(diǎn)設(shè)置在環(huán)境艙中心，通過(guò)不銹鋼管接至艙外的采樣泵。測(cè)試時(shí)，將空氣凈化器或者已安裝在小型風(fēng)道系統(tǒng)內(nèi)的凈化裝置安放在環(huán)境艙中心位置，風(fēng)口呈側(cè)出風(fēng)狀。環(huán)境艙示意圖見(jiàn)圖1：

標(biāo)注單位：mm
圖1 凈化器檢測(cè)環(huán)境艙裝置圖

3.2 測(cè)試方案
測(cè)試時(shí)，先將污染源一次性投放入艙內(nèi)，開(kāi)啟自循環(huán)風(fēng)機(jī)使艙內(nèi)甲醛濃度均勻，等甲醛初始濃度穩(wěn)定后，停機(jī)等待5min，測(cè)量初始濃度值。隨后開(kāi)啟待測(cè)凈化器開(kāi)始采樣，采樣流量恒定為1L/min，采樣時(shí)間為10min，分別于凈化器開(kāi)啟后第0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h、3.0h采樣，測(cè)量?jī)艋鏖_(kāi)啟狀態(tài)下采樣點(diǎn)的甲醛濃度，計(jì)算濃度減少比例，并用環(huán)境艙甲醛自然衰減率對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修訂，得出凈化器對(duì)空氣中甲醛的凈化效率。

4 甲醛濃度分析方法
目前國(guó)內(nèi)常用來(lái)測(cè)定甲醛的方法有比色法、氣相色譜法和普通化學(xué)分析法三大類。其中比色法由于儀器多樣、操作方便成為應(yīng)用最廣的甲醛測(cè)試方法。
4.1　比色法測(cè)定環(huán)境空氣中的甲醛
目前國(guó)內(nèi)多采用化學(xué)發(fā)光法、熒光法和分光光度法等，分光光度法是最常用的方法。 　
4.1.1 AHMT分光光度法
該方法適用于居住區(qū)以及公共場(chǎng)所空氣中甲醛含量的測(cè)定。測(cè)定范圍為2mL 樣品溶液中含0.2～3.2ug 的甲醛污染物。若采樣流量為1L ，采樣體積為20L ，則測(cè)定含量范圍為0.01～0.16mg/m3 ?？諝庵屑兹┡c4-氨基-3-聯(lián)氨-5-硫基-1,2,4-三氮雜茂在堿性條件下縮合，然后經(jīng)高碘酸鉀氧化成6-硫基-5-三氮雜茂[4,3-b]-S-四氮雜苯紫紅色化合物。其色澤深淺與甲醛含量成正比。
4.1.2 乙酰丙酮分光光度比色法
該方法規(guī)定了工業(yè)廢氣和環(huán)境空氣中甲醛的乙酰丙酮分光光度法。適用于樹(shù)脂制造、涂料、人造纖維、塑料、橡膠、染料、制藥、油漆、制革等行業(yè)的排放廢氣，以及作醫(yī)療消毒、防腐、熏蒸時(shí)產(chǎn)生的甲醛蒸汽測(cè)定。在采樣體積為0.5～1.0L時(shí)，測(cè)定范圍為0.5～800mg/m3。甲醛經(jīng)水吸收后，在pH=6的乙酸-乙酰胺緩沖液中，與乙酰丙酮作用，在沸水浴條件下，迅速生成穩(wěn)定的經(jīng)黃色化合物，然后在波長(zhǎng)為413nm 處測(cè)定。
4.1.3 酚試劑分光光度比色法
空氣中的甲醛與酚試劑反應(yīng)生成嗪，嗪在酸性溶液中被高價(jià)鐵離子氧化形成藍(lán)綠色化合物。根據(jù)顏色深淺，比色定量。
4.2 氣相色譜法測(cè)定環(huán)境空氣中的甲醛
氣相色譜法測(cè)定甲醛是一種傳統(tǒng)的方法，它是利用甲醛分子的極性，在極性色譜柱( 如DB-5色譜柱)上，使用氣相色譜的氫火焰檢測(cè)器來(lái)分析，分析純甲醛作標(biāo)準(zhǔn)，用保留時(shí)間來(lái)定性，色譜峰面積來(lái)定量。
4.3 普通化學(xué)分析法測(cè)定環(huán)境空氣中的甲醛
利用甲醛分子中醛基官能團(tuán)的特性，測(cè)定甲醛的方法有很多，如羥胺肟化法、2,4-二硝基苯肼稱量法、亞硫酸氫鈉加成法、次碘酸鈉氧化法和銀離子氧化法等。
除了上述三大類測(cè)定空氣中甲醛的方法外，還有一些快速檢測(cè)空氣中甲醛含量的方法，如儀器分析法檢測(cè)。目前，便攜式小型分析儀是用于檢測(cè)空氣中甲醛含量的直讀式儀器，儀器內(nèi)設(shè)有電池供電的內(nèi)置采樣泵，檢測(cè)元件為電化學(xué)傳感器。檢測(cè)時(shí)，樣氣進(jìn)入傳感器，氣體濃度以ppm為單位直接顯示。

5 選擇甲醛測(cè)試方案
在檢測(cè)中需要確定一個(gè)合理的甲醛初始濃度?，F(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有明確規(guī)定，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18883－2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的甲醛限定值為0.1mg/m3，GB 50325－2001《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》中的II類民用建筑甲醛限定值為0.12mg/m3，考慮到凈化器的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)所往往甲醛含量要高于標(biāo)準(zhǔn)限定值，擬設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)限定值的10倍為初始甲醛的投放濃度，即1.0～1.2mg/m3。
在確定初始濃度后，需要選擇適合的甲醛采樣測(cè)試方法，要求方法的檢測(cè)范圍能適應(yīng)實(shí)際測(cè)試中的甲醛濃度范圍，并且具有易操作、精度高和線性范圍寬等特點(diǎn)。這樣我們首選比色法測(cè)定甲醛濃度。在對(duì)甲醛的各種檢測(cè)方法分析比較之后，我們決定采用分光光度法與便攜式儀器測(cè)量法相結(jié)合的方式來(lái)進(jìn)行甲醛分析測(cè)試。
分光光度法中，通過(guò)對(duì)酚試劑和乙酰丙酮分光光度法測(cè)定甲醛進(jìn)行了比較研究表明：兩種方法均具有儀器價(jià)格低廉，方法容易普及等特點(diǎn)；從測(cè)定條件看酚試劑法較為簡(jiǎn)便，室溫下15min 即可顯色，而乙酰丙酮法顯色需在85～95 ℃水浴條件下3min 或25 ℃室溫下2.5h；酚試劑的穩(wěn)定性較差，顯色劑MBTH 在4 ℃冰箱內(nèi)僅可以保存3天，顯色后吸光度的穩(wěn)定性也不如乙酰丙酮法；酚試劑法的靈敏度較高約為乙酰丙酮法的6.5倍，檢出限和測(cè)定下限也較乙酰丙酮法低。兩種方法的工作曲線的線性關(guān)系很好，測(cè)定線性范圍也較寬，精密度和準(zhǔn)確度均較好，對(duì)空氣中甲醛的測(cè)定結(jié)果一致。綜上所述，酚試劑法操作簡(jiǎn)便，靈敏度高，檢出限和測(cè)定下限較低，精密度較好，較適合測(cè)定微量甲醛：乙酰丙酮法顯色劑較為穩(wěn)定，線性關(guān)系較好，測(cè)定線性范圍較寬，適合測(cè)定含量較高的甲醛。
便攜式的甲醛分析儀我們采用的是英國(guó)ppm公司生產(chǎn)的ppm400 htv型甲醛測(cè)試儀，該儀器量程是0－10ppm，精度是0.01ppm，基本可以滿足實(shí)際測(cè)試中的快速測(cè)定要求，對(duì)于確定測(cè)試的起始濃度起到重要作用。
因此在實(shí)際檢測(cè)中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際甲醛濃度選用合適的測(cè)試方法組合來(lái)進(jìn)行甲醛濃度測(cè)試。
6 結(jié)論
對(duì)于空氣凈化器的甲醛凈化效率檢測(cè)，我們可以采用不銹鋼環(huán)境艙模擬方法來(lái)測(cè)定不同技術(shù)類型的凈化器，在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)甲醛的循環(huán)凈化效率。同時(shí)采用酚試劑分光光度法與便攜式甲醛分析儀相結(jié)合的采樣分析方法，得出準(zhǔn)確的空氣凈化器對(duì)甲醛的凈化效率。

參考文獻(xiàn)
[1] 田世愛(ài)，于自強(qiáng)，張宏. 室內(nèi)甲醛污染狀況調(diào)查及防治措施施[J]. 潔凈與空調(diào)技術(shù)，2005(1)：41-44.
[2] 裘著革. 室內(nèi)空氣污染與健康. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003
[3] 張建，江京輝，周瑾. 人造板產(chǎn)品中的甲醛對(duì)室內(nèi)環(huán)境的影響. 木材加工機(jī)械，2003(6)：9-11
[4] 詹平，王佳. 新裝修居室空氣中甲醛的污染狀況. 預(yù)防醫(yī)學(xué)情報(bào)雜志，2003，19(4)：296-298
[5] Virote B，Srisuda S，Wiwut T. Preparation of activated carbon from coffee residue for the adsorption of formaldehyde [J].Separation Purification Technology，2005，42：159-168.