2種室內空氣甲醛檢測方法的分析研究

羅磊 梁碩 曾詩穎

摘要 [目的]驗證光電光度法測試室內甲醛濃度的可信度。[方法]采用光電光度法與電化學傳感器法2種不同原理的甲醛檢測儀檢測同一室內空氣中甲醛濃度。[結果]電化學法測得甲醛濃度為0.229 mg/m3，光電光度法測得甲醛濃度為0.216 mg/m3，相對誤差5.68%。光電光度法甲醛檢測儀最佳檢測時長為40 min，該時段內傳感器不僅可與甲醛充分接觸達到飽和并反映出室內甲醛的真實濃度，也能夠充分顯示甲醛濃度的變化趨勢。[結論]結果為甲醛治理提供了數據支持。

關鍵詞 甲醛；光電光度法；電化學傳感器法

中圖分類號：TQ612.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）03-030-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.03.012

Abstract [Objective] The aim was to verify the reliability of indoor concentration of formaldehyde by photoelectric spectrophotometry. [Method] Formaldehyde detectors with two different principles of photoelectric spectrophotometry and electrochemical sensor method were used to detect the formaldehyde concentration in the same indoor air. [Result] The formaldehyde concentration of 0.229 mg/m3 was measured by electrochemical method. The concentration of formaldehyde was 0.216 mg/m3 measured by photoelectric spectrophotometry and the relative error was 5.68%. The optimal detection time of the photoelectric spectrophotometry formaldehyde detector was 40 min. During this period，the sensor could not only be in full contact with formaldehyde to reach saturation and reflect the true concentration of indoor formaldehyde，but also could fully show the change trend of formaldehyde concentration. [Conclusion] The results provided data support for the formaldehyde treatment.

Key words Formaldehyde； Photoelectric spectrophotometry； Electrochemical sensor method

作為住宅室內裝修和建筑材料釋放到室內空氣中的主要污染物，甲醛主要來源于室內裝修材料、膠合板、地板、粘合劑、油漆、家具等，可經呼吸道和皮膚等途徑進入人體而產生刺激性，使人產生頭痛、眩暈、上呼吸道刺激、眼部刺激、過敏性皮炎等癥狀。較高質量濃度的甲醛對人體神經系統、免疫系統、肺和肝臟等均會產生毒害作用，長期接觸甲醛還可能導致白血病的發生，因此治理室內甲醛污染十分必要[1]。

目前，室內甲醛檢測方法主要有AHMT、酚試劑、乙酰丙酮分光光度法、氣相色譜法、電化學傳感器法、光電光度法等。前幾種方法存在儀器設備復雜、采樣時間長、分析繁瑣等問題。鑒此，文中采用電化學傳感器法驗證了光電光度法便攜式甲醛檢測儀器對室內甲醛快速檢測的有效性、準確性及靈敏性，以期對開展裝修住宅內環境污染防治研究提供參考。

1 儀器設備

1.1 材料

1.1.1 儀器 FM 801多模式甲醛檢測儀，Formaldemeder htv甲醛檢測儀，Testo608 H2型溫濕度計，甲醛校驗標準管，酚醛過濾管。

1.1.2 原理

（1）FM 801多模式甲醛檢測儀。根據光電光度法原理[2]，甲醛氣體通過檢測單元時，檢測單元中浸有發色劑的紙因化學反應其顏色由白色變成黃色，變色的程度所引起反射光強度的變化與甲醛濃度呈函數關系，根據反射光強度變化率測定甲醛的濃度。

（2）Formaldemeder htv甲醛檢測儀。根據電化學傳感器法甲醛氣體通過內置微型泵抽入的樣氣通過電化學傳感器，受擴散和吸收控制的甲醛氣體分子在適當的電極電壓下發生氧化反應，產生的擴散電流與空氣中甲醛的濃度成正比。使用標準管進行校準。

1.2 方法

1.2.1 采樣布點 裝修住宅布點和空氣采樣參照中華人民共和國環境保護行業標準《室內環境空氣質量監測技術規范》（HJ/T167-2004）進行，并視實際情況作部分調整。甲醛檢測在裝修居室門窗關閉12 h 后進行，采樣點相對高度 0.5～1.5 m，離墻壁距離大于 0.5 m，離門窗距離大于1 m 。選取客廳室內功能區進行檢測，室內面積為98 m2，根據采樣布點原則[3]，布設3個（組）采樣點位。房間密閉12 h后，室內環境溫度26.4℃，相對濕度57.6%。為保證試驗數據具有對比性，2種甲醛檢測儀測試場所為房間客廳[4]，共測試3組數據，每組數據監測1 h。

1.2.2 FM-801多模式甲醛檢測儀測定方法 采樣前打開傳感器盒讓傳感器適應環境溫度，將溫濕度計放在環境中10～15 min，記錄室內環境溫度、濕度。待主機適應室內環境后對傳感器進行檢查，插入主機當其顯示一切正常開始檢測。在檢測前進行60 min的“預先暴露程序”以實現其精確性能。該儀器的檢出范圍為12.5～1 250.0 μg/m3，分辨率1 ppb。

1.2.3 Formaldemeder htv甲醛檢測儀測定方法 采樣前把標準管放在室內適應環境溫度平衡1 h，將溫濕度計放在環境中10～15 min，記錄室內環境溫、濕度。待標準管適應室內環境后對主機進行校準，以室外環境空氣作為背景值。當室溫26.4℃、相對濕度為57.6%時，標準管上甲醛對應濃度為3.15 ppm（4.22 mg/m3），每一組甲醛校準值測試1 min。從表1校準結果可以看出，第1、2、3組甲醛濃度分別在3.83～4.15、3.87～4.10、3.97～4.22 mg/m3之間，相對偏差分別為4.88%、3.88%、3.28%，均小于5%。該儀器的檢出范圍為0～13.4 mg/m3，分辨率0.01 ppm。

1.2.4 數據分析 FM 801多模式甲醛儀測試開始之后每隔10 min讀取1次測試值。同時使用Formaldemeder htv甲醛檢測儀測試甲醛濃度，每一分鐘測試一數值。甲醛濃度按下式計算：

2 結果與分析

從表2可以看出，甲醛濃度超出標準[5]1.0～1.5倍。在室內條件變化幅度較小的條件下，使用電化學法Formaldemeder htv甲醛檢測儀所檢測的數值較穩定，3組甲醛濃度均值在0.219～0.243 mg/m3之間，RSD均小于5%，滿足儀器檢測性能要求。

從表3可以看出，使用光電光度法FM 801多模式甲醛檢測儀測得的3組數據中，第1組數據在0～30 min之內，甲醛累計濃度逐漸升高；第40、50、60 min時測得甲醛濃度在0.214～0.219 mg/m3之間，變化不大，僅相差0.005 mg/m3。電化學法Formaldemeder htv甲醛檢測儀測得的第1組數據均值（1 h平均值）為0.229 mg/m3，與FM 801法相差0.012 mg/m3，相對誤差5.24%；第2組檢測數據相差0.014 mg/m3，相對誤差6.33%；第3組檢測數據相差0.016 mg/m3，相對誤差6.69%。

由圖1可以看出，電化學法Formaldemeder htv甲醛檢測儀測得3組數據加權值在0.227～0.231mg/m3之間，隨時間變化曲線基本呈直線。光電光度法FM 801多模式甲醛檢測儀測得3組數據加權值在第10 min時為0.043 mg/m3，第20 min時為0.085 mg/m3，第30 min時為0.158 mg/m3曲線呈上升趨勢，在第40 min時達到最高值0.217 mg/m3，隨后數值變化趨于穩定。前者與后者平均值分別為0.229和0.216 mg/m3，相對誤差5.68%。

3 結論與討論

（1）在相同室內條件下電化學法甲醛檢測儀測得甲醛濃度為0.229 mg/m3，光電光度法甲醛檢測儀測得甲醛濃度為0.216 mg/m3，相對誤差5.68%。由此可以驗證光電光度法測試室內甲醛濃度的準確度和可信度。

（2）光電光度法FM 801多模式甲醛檢測儀最佳檢測時長為40 min。時間少于40 min，測得甲醛濃度偏低；多于40 min測得甲醛濃度已飽和，則數值變化不大。該段時間內甲醛既能與傳感器充分接觸達到飽和反映出室內甲醛真實濃度，也能夠充分說明室內甲醛濃度的變化趨勢，為甲醛治理提供數據支持依據。

參考文獻

[1] 劉艷麗，周建民，徐勝光，等. 馬拉巴栗凈化室內空氣中甲醛的研究[J]. 生態環境，2007，16（2）：332-335.

[2] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局 中國國家標準化管理委員會.GB/T 18204.2-2014公共場所衛生檢驗方法 第2部分：化學污染物 7.4光電光度法[S]. 北京：中國標準出版社，2014.

[3] 國家環境保護總局. HJ/T 167-2004 室內環境空氣質量監測技術規范[S].北京：中國環境出版社，2014.

[4] 羅玉紅，趙小蓉，朱神軍. 新裝修住房室內空氣污染調查分析[J]. 安全與環境工程，2008，15（2）54-56，60.

[5] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局；衛生部. GB/T 18883-2002 室內空氣質量標準[S]. 北京：中國標準出版社，2003.

責任編輯：劉赟