探討分光光度法測(cè)定室內(nèi)空氣中甲醛的方法

曾 義

（貴州中建建筑科研設(shè)計(jì)院有限公司， 貴州 貴陽 550006）

室內(nèi)空氣污染會(huì)嚴(yán)重影響著人們的健康，由室內(nèi)空氣污染引發(fā)的投訴也給施工方或相關(guān)部門帶來了一定的經(jīng)濟(jì)損失。甲醛濃度是影響空氣質(zhì)量的重要因素，它具有刺激、致敏變作用。國家規(guī)定室內(nèi)甲醛質(zhì)量濃度為在0.1 mg/m3，而室內(nèi)甲醛主要是有由脈醛樹脂為粘合劑的各種膠合板、中密度纖維板、刨花板、和細(xì)木工板等人造板產(chǎn)品產(chǎn)生的，這些材料中含有的甲醛會(huì)根據(jù)本不同溫度或者濕度釋放出來，導(dǎo)致室內(nèi)空氣甲醛超標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人造板每天大約會(huì)釋放10～15 mg/m3的甲醛量，脈醛樹脂每天會(huì)釋放15mg/m3甲醛量。另外，樹脂中的甲醛隨著溫度和時(shí)間的變化，一些未反應(yīng)的甲醛會(huì)忽然發(fā)生較高水平的甲醛釋放現(xiàn)象。一些室內(nèi)裝飾材料如壁紙、貼壁布、化纖地毯、油漆、涂料、化妝品和清潔劑等也會(huì)產(chǎn)生甲醛。

1 實(shí)驗(yàn)與方法

1.1 選擇住宅

本文選取了 12戶裝修完工滿一個(gè)月以上的住宅，其中8戶住宅位于新建小區(qū)內(nèi)，戶型和朝向均相同，另外4戶位于新建小區(qū)之外，戶型和朝向均不相同。12戶住宅的室內(nèi)地面均鋪設(shè)有地板磚木地板，天花板和墻壁上有涂料粉刷，室內(nèi)家具大多為刨花板和密度板等材料。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

準(zhǔn)備好裝有10 mL吸收液的多孔玻板吸收管，將流量控制在0.5 L/min，采氣40 min。采樣空氣時(shí)需要將門窗關(guān)。在室內(nèi)準(zhǔn)備的采樣器進(jìn)氣口高度為1.4 m，準(zhǔn)備相關(guān)儀器，記錄室內(nèi)氣溫和大氣壓，待采樣工作完成后，用膠皮管將吸收管密封，講采集樣本進(jìn)行研究分析。在相同的氨濃度下未添加甲醛的氨標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度偏差：

公式中A表示濃度的氨標(biāo)準(zhǔn)溶液中的加入一定濃度甲醛后的吸光度，AO表示相同濃度的氨標(biāo)準(zhǔn)溶液未添加甲醛的吸光度。

1.3 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

在試驗(yàn)過程中取7支25 mL具塞比色管，向管內(nèi)分別加入5、3、2、1、0.5、0.1和0 mL甲醛溶液，再分別對(duì)管內(nèi)加入乙酞丙酮溶液2 mL，將具塞比色管搖擺均勻使用沸水浴加熱 3 min，然后將其取出，直到溫度與室溫保持一致。以水作為參照對(duì)象，使用1 cm吸收池，將波長413 nm出檢測(cè)吸光度，校準(zhǔn)的吸光度值由溶液檢測(cè)所得吸光度值減去試劑空白吸光度值得到。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，以甲醛含量作為橫坐標(biāo)，以校準(zhǔn)吸光度作為縱坐標(biāo)。

1.4 樣品檢測(cè)

在25 mL的比色管中滲入吸收后的樣品溶液，用水定容達(dá)到10 mL，繪制樣品標(biāo)準(zhǔn)曲線檢測(cè)樣品吸光值。檢測(cè)樣品吸光值時(shí)，還需要用室內(nèi)未采集的空白吸收管中的吸收也進(jìn)行空白測(cè)定，為了使用標(biāo)準(zhǔn)的方程進(jìn)行計(jì)算，必須將樣品吸光值減去樣品空白吸光值。

1.5 檢測(cè)指標(biāo)

甲醛校準(zhǔn)吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為y=0.214x-0.0126,線性相關(guān)系數(shù)R2=0.999 8。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的甲醛溶液進(jìn)行6次檢測(cè)，得出了標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.2%。對(duì)室內(nèi)空白吸收管的吸收液進(jìn)行檢測(cè)，計(jì)算出空白值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，空白值的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差與工作曲線斜率的比值稱為方法的檢出限，本文所使用的方法檢測(cè)限為0.01 mg/m3。

2 結(jié)果與討論

2.1 采樣條件

根據(jù)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，1 h平均濃度至少連續(xù)采樣45 min。考慮到長時(shí)間采樣不僅會(huì)給影響試結(jié)驗(yàn)果，還會(huì)對(duì)居民生活造成困擾。

2.2 采樣時(shí)間比較

本文以0.5 L/min的流量對(duì)采樣進(jìn)行了10 min與45 min兩組實(shí)驗(yàn)對(duì)比，并對(duì)四個(gè)樣品檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。詳情見表1。

表1 不同采樣時(shí)間檢測(cè)結(jié)果Table 1 test results at different sampling times

對(duì)表中顯著性結(jié)果進(jìn)行分析可以得出結(jié)論，當(dāng)顯著性水平為 0.05時(shí)，t計(jì)算=2.15，查表t計(jì)算=2.34，t計(jì)算＜t0.05=2.15＜2.34，采樣10 min與采樣45 min比較的結(jié)果沒有顯著差異性，采樣10 min可以取代采樣45 min。

顯色和溶液與室溫保存一致時(shí)，試驗(yàn)顯示溶液在5、10、15和20 min后的吸光度在0.22～0.26之間徘徊，溶液顯色之后比較穩(wěn)定，吸光度變化可以忽略不計(jì)。

2.3 檢測(cè)結(jié)果

選擇12戶裝修完成時(shí)間在1個(gè)月的住宅進(jìn)行定期檢測(cè)。12戶住宅的檢測(cè)結(jié)果見表2。

表2 12戶裝修住宅室內(nèi)甲醛濃度Table 2 12 residential indoor formaldehyde concentration after interior decoration

2.4 甲醛來源分析

通過檢測(cè)可以知道，新裝修的住宅甲醛濃度最高為0.344 mg/m3，最低為0.066 mg/m3。檢測(cè)的12戶住宅中，8戶甲醛濃度超過標(biāo)準(zhǔn)，僅4戶甲醛濃度未超標(biāo)。調(diào)查的12戶住宅中，家具材料多為高密度板、大芯板、地板材料和瓷磚，住宅的墻壁經(jīng)過漆類處理。調(diào)查發(fā)現(xiàn)甲醛未超標(biāo)住宅通風(fēng)時(shí)間長、房屋面積大，其中11號(hào)住宅甲醛濃度較低是因?yàn)槭覂?nèi)沒有家具，而4、6、7號(hào)住宅超標(biāo)較嚴(yán)重是因?yàn)樽≌瑑?nèi)有許多木質(zhì)材料。調(diào)查結(jié)果說明甲醛濃度與裝飾裝修材料的質(zhì)量、家具的數(shù)量、房屋面積和室內(nèi)通風(fēng)時(shí)間有關(guān)。

在配置的標(biāo)準(zhǔn)溶液中氨含量有四種發(fā)生變化，甲醛組合一共進(jìn)行了12組實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。

通過表格中的數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)可以說明，甲醛的存在對(duì)吸光度測(cè)定結(jié)果受標(biāo)準(zhǔn)溶液中的氨含量影響，并因氨含量的減少而變得顯著。

3 結(jié) 論

通過乙酰丙酮分光光度法測(cè)定甲醛的主要由室內(nèi)的人造板材、木制家具和壁紙產(chǎn)生。在室內(nèi)裝飾中使用大量的壁紙會(huì)增加甲醛的釋放量，而人工造板使用的膠粘劑中有以甲醛為主要成分的脈醛樹脂[1,2]。

為了減少甲醛的釋放量，提高室內(nèi)空氣，住戶應(yīng)該選擇合格的裝修材料，并對(duì)材料的使用量進(jìn)行合理控制。當(dāng)住宅裝修完畢時(shí)，住戶應(yīng)該加強(qiáng)住宅的通風(fēng)換氣，在較好的天氣里將門窗打開，使室內(nèi)空氣得到流通，并與室外的空氣得到交換[3,4]。住戶要想充分改善室內(nèi)空氣可以在室內(nèi)種植一些盆栽，例如：蘆薈、仙人球、吊蘭等，這些植物能夠有效的吸收甲醛，還可以在室內(nèi)安裝進(jìn)化裝置。對(duì)于新裝修的住宅，不宜立即遷入，應(yīng)等到裝修完成的 3個(gè)月才能遷入[5]。試驗(yàn)中當(dāng)氨的空白吸收液出現(xiàn)的吸光度較大時(shí)，可考慮去掉甲醛后重新測(cè)定空白吸光度。

優(yōu)化后乙酞丙酮分光光度法對(duì)部分新裝修住宅室內(nèi)空氣中的甲醛含量進(jìn)行了測(cè)定，12戶住宅中8戶超標(biāo)，僅有 4戶未超標(biāo)，空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T18883-2002 規(guī)定的甲醛最高容許質(zhì)量濃度0.1 mg/m3。乙酞丙酮分光光度法能夠有效的檢測(cè)室內(nèi)空氣中的甲醛，可以廣泛的推廣與應(yīng)用。

［1］王雨群.ACF-衍生采集-直接熱解析-毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定室內(nèi)空氣中甲醛的研究[D].南京：南京理工大學(xué),2010,29(8).

［2］易田,梁緝攀.甲醛的共存對(duì)靛酚藍(lán)分光光度法測(cè)定室內(nèi)空氣氨含量的影響研究[J].中國環(huán)境監(jiān)測(cè),2010,26(3): 40-42.

［3］王雨群,王正萍.ACF-衍生采集-熱解析-氣相色譜法測(cè)定室內(nèi)空氣中甲醛[J].南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2011,35(2): 262-267.

［4］李美云.酚試劑分光光度法測(cè)定室內(nèi)空氣中甲醛[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2012(5):80-81.

［5］劉芳,景盛翱,徐驊,等.房屋裝修過程中室內(nèi)空氣污染物的動(dòng)態(tài)變化[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué),2011,28(7): 435-438.