摘? ? 要:基于對甲醛危害及其衛生檢驗方法的探討研究,本文首先從甲醛的概念、常見用途與來源入手,然后與甲醛對人體健康的危害相結合,對甲醛的衛生檢驗的主要方法進行分析,文章主要介紹了分光光度法與色譜法這兩種方法,并在此基礎上對二者展開了深入研究。除此之外,在文章末尾也有幾點室內甲醛控制與消除的有效措施,希望能夠在增強甲醛檢驗方法應用有效性的基礎上,為有關人士提供幫助。
關鍵詞:甲醛危害;衛生檢驗;方法
1? 引言
實際上,甲醛早已被世界衛生組織確認為致畸癌物質,其作為一類極其危險的變態反應源,若生物長期接觸極有可能會導致基因突變,與此同時,由于現今社會中一些食品、紡織品以及建筑裝修材料中都含有甲醛,在嚴重威脅人們身體健康的同時,也引起了社會各界的高度關注。與此同時,甲醛含量作為一項重要安全指標,在室內空氣、食品以及紡織品的污染檢測中非常重要,此時與甲醛的正常用途、危害相結合,進一步探索相關衛生檢驗方法已勢在必行。
2? 甲醛的概念、常見用途與來源
甲醛,化學式HCHO或CH2O,式量30.03,又稱蟻醛,相對分子質量為30.03,主要特征為無色、有刺激性氣味、易溶于水,簡單的醛類物質常見醇與醚;常溫下的甲醛略重于空氣,屬于氣態;水溶液形式的甲醛即為福爾馬林,多用于防腐劑的制作,其會在室溫條件下揮發,空氣溫度越高揮發速度越快。甲醛的用途其實非常廣泛,不僅能應用到樹脂、皮革、染料、塑料、農藥、炸藥以及建筑材料合成制作中,也能在消毒與熏蒸方面使用,對化學工業的發展而言,能夠起到不容忽視的推動作用。但與此同時,也正是由于甲醛在工業的應用十分廣泛,因此,其也會在很大程度上導致環境污染。
近年來,大氣中的甲醛含量也在不斷增多,這主要是源于橡膠、隔熱材料、塑料、樹脂、皮革以及汽車尾氣等;導致室內甲醛超標的原因,通常為細木工板、中密度纖維板、膠合板以及刨花板等裝飾過程中使用的粘合劑,其主要材料為甲醛、苯酚以及尿素等,進而釋放到空氣中;水中甲醛基本上都源于有機合成、化工、染料、木材加工以及制漆行業排放的廢水,使水中溶解元素含量降低,進而使其自凈能力受到影響;而食品中的甲醛則源于一些不法商販,其為使食品綜合性能得到改善,會在面粉、饅頭、掛面或者米粉生產加工時,加入甲醛合次硫酸氫鈉,使甲醛超標;將甲醛加入水發產品中,能使產品體積、重量、色澤以及新鮮度得以維持,這也是食品甲醛超標的重要原因[1]。
3? 甲醛對人體健康的危害
即使處于非工業環境下,室內居民若在低濃度甲醛中長期暴露,就會出現眼部刺激、頭痛、上呼吸道刺痛以及咳嗽等癥狀;甲醛會嚴重刺激粘膜,進而導致視力與視網膜受損;通常情況下,人的甲醛嗅覺為0.06mg.m-3~0.07mg.m-3。根據相關研究調查報告顯示,若室內低濃度甲醛含量超標,46%的居留者會在半年內出現眼部刺激癥狀,出現上呼吸道刺激癥狀的居留者比例為6.3%,房屋裝飾后3a內居留者出現眼刺激癥狀的機率,也明顯高于對照組人群。
通常情況下,人體在與高濃度甲醛蒸氣接觸后會出現程度不同的不良反映。①以眼部刺痛、咽痛、咳嗽、胸悶等甲醛刺激反應;②頭暈、乏力以及視物模糊等全身癥狀屬于輕度中毒;③胸痛、持續咳嗽、體溫增高或者白細胞增加為中度癥狀;④喉頭水腫并窒息、肺水腫以及休克等癥狀,為重度中毒。
因為由甲醛危害致人死亡的事故屢屢出現,各國也針對室內甲醛濃度陸續出臺相關規定,在美國、荷蘭、日本與德國等國家中,室內甲醛容許濃度不能超過0.12mg·m-3,世界衛生組織也認為在有人居住的建筑內,甲醛濃度需控制在0.12mg·m-3之內。我國在甲醛濃度相關標準中也明確指出,公共場所衛生標準為0.12mg·m-3,室內甲醛衛生則應以0.08mg·m-3為標準[2]。
除此之外,若皮膚與甲醛液直接接觸,就會出現組織凝固甚至壞死的情況;作為原生質毒物,甲醛與核酸的氨基、羥基結合后,會使人體代謝功能受到嚴重影響;人體內部分甲醛會產生氧化反應形成甲酸,進而導致酸中毒;口服10ml~20ml甲醛會致死;嬰兒若持續食用甲醛含量超過一定標準的牛奶,短期內就會死亡;甲醛超標的肉制品、酒類或者其他食品,會導致出現嘔吐、胃痛以及呼吸困難等癥狀;紡織物中甲醛含量過多,極有可能導致嚴重過敏。
4? 甲醛的衛生檢驗方法
4.1? 分光光度法
(1)酚試劑法。酚試劑溶液能夠起到有效吸收空氣中甲醛的作用,反應生成的嗪在酸性溶液的作用下,被高鐵離子氧化形成化合物,此時檢驗人員需將藍綠色化合物的顏色深淺作為根據,進行比色定量。其它脂肪族醛實際上也有甲醛類似的反應,但鏈長與靈敏度是成反比的,在甲醛含量為1.5g時酚至少2500g,甲醇在乙醇1kg的情況下,也不會對甲醛檢測過程產生干擾。實踐證明,酚試劑法在作業場所空氣甲醛衛生檢測中更適用。
(2)乙酰丙酮法。檢測人員需合理利用甲醛與乙酰丙酮及氨,生成二乙酰基二氫盧剔啶,從而為分光光度的測定奠定基礎。這種檢測方法相比較來講,優勢主要體現簡便性強、穩定度高、誤差小以及受乙醛影響較低幾方面;但檢驗環境中若存有SO2,則會對測定產生一定影響,但可以將NaHSO3作為保護劑,以達成影響物質清除的目的。
(3)變色酸法。在使用濃硫酸進行檢測的時候,甲醛會與變色酸相互作用而形成紫色化合物,580nm處為其最大吸收波長,此時可以采取分光光度法來分析測定。這種方法以快速靈敏為主要優勢,但只能以濃硫酸為介質展開且不易掌握,也是其不可忽視的弊端,同時在酚共存時會產生一定干擾,若酚含量超過0.002mg,甲醛測定結果就會相對偏低。由此可見,變色酸法在無酚環境中才適用,醛類不同時,烯類化合物以及NO2也會對測定產生正或負干擾。
(4)品紅亞硫酸比色法。甲醛作用于品紅亞硫酸后會變成玫瑰紅色,再遇酸后會生成淺藍色化合物,實際上除甲醛之外,很多醛類化合物與品紅亞硫酸也都會反應出玫瑰紅色,并在強酸溶液中消失,但先呈現玫瑰紅色再向藍色轉變的只有甲醛,這是甲醛的特殊反應。這種方法不會受醛與酚的干擾,且簡單靈敏,但褪色極快;若檢驗環境中不存在醛類化合物,則可用玫瑰紅色產物直接對甲醛含量進行比色測定,靈敏度與穩定性均高于使用藍色化合物測定。
(5)AHMT分光光度法。空氣中甲醛在堿性條件下,與4-氨基-3-聯氮-5-巰基-1,2,4三氮雜茂會出現縮合現象,在經過高碘酸鉀氧化的基礎上,形成6-巰基-5-三氮雜茂[4,3一b]~s一四氮雜苯紫紅色化合物,此時再觀察是深紅色還是淺紅色,顏色越深甲醛含量越高。這種方法在居住區大氣甲醛濃度的測定中能發揮更好的效果,也適用于測定公共場所與室內空氣甲醛濃度,在采樣流量為1L·min-1、采樣體積為20L的情況下,則以0.03mg·m-3~0.40mg·m-3為測定范圍[3]。
4.2? 色譜法
(1)氣相色譜法。氣相色譜法可直接進樣且無需富集,具備測定線性范圍廣、分離度強以及操作簡便等諸多優勢,但在衍生物同分異構體分離上的難度較大。吸收液材料可以選擇DNPH硫酸溶液,將流速設定為1L·min-1,直到空氣采集量滿30L后停止。此時檢測人員需通過對二硫化碳的有效運用,進行生成物腙萃取,檢測限為0.4mg·L-1;如果吸收甲醛的載體為外涂N-苯基乙醇胺的chromosorb102,在物惡唑烷生成之后,用于分離的毛細管柱規格需為0.2mm×25m。氫火焰離子檢測器也可實現其它低分量醛的有效分離,但測定范圍相對來講較窄。
(2)高效液相色譜法。吸收劑采取的材料為將含有DNPH的酸性水溶液,甲醛在這種情況下會與DNPH反應而生成腙,經二氯甲烷提取、濃縮并干燥后,使用甲醇進行溶解,在ODS-C18柱分離之后,通過對紫外檢測器的運用,檢測254nm處,檢測限為8.0ug·L-1,測定過程不會受到脂肪醛的影響。在采取反相回流技術時,使用DNPH的硫酸溶液以及乙氰進行吸收采樣,正常情況下分析時間在10min之內。
(3)熒光法。實踐證明,鹽酸溶液能夠有效吸收大氣環境中的微量甲醛,檢測人員應盡可能使CH3COONH4濃度為3mol-L-1,使CHD的濃度為mol-L-1,確保pH值為5,才能獲得更好的采樣效果。在將熒光法應用于液相分析系統的時候,應注重檢測限為180ng·L-1;在將熒光法應用于氣相分析系統的時候,檢測限則為9ng·L-1。熒光法相對來講十分靈敏,分析時間短而且重現性較好,分析實時性很強,在室內空氣痕量甲醛檢測中效果更好。
(4)化學發光法。化學發光法適用于環境中氣態甲醛的檢測,主要優勢為自動、連續且快速,線性關系在濃度范圍為10mg·L-1~50mg·L-1內較好,在25ug·L-1時相對標準偏差為7.1%。這種方法的實時性與有效性也比較強,檢測限為10g·L-1[4]。
5? 控制室內甲醛的有效措施
5.1? 嚴格選擇裝修材料
業主在選擇好裝修公司之后,必須要自己選擇裝修材料,或者盡可能從始至終監督裝修過程,確保裝修材料是符合國家標準的環保型材料;必須在發現問題的第一時間,禁止使用違規材料,必要情況下需通過法律手段,切實維護自身利益。在房屋裝修完畢之后,業主應選擇資質較強的室內環境監測單位,對室內空氣進行檢測,若檢測結果與相關規范中對污染物濃度標準的規定相符,才能入住。
5.2? 合理挑選屋內設施
在選擇屋內家具的過程中,需選擇資質較好的家具供應廠家,同時從家具的質檢報告、氣味以及合同等多方面進行檢查,盡量規避一切問題。即使家具是使用環保材料打制的,也需要一段時間的通風換氣,在室外空氣較或天氣較好時,可打開窗戶換氣,避免屋內留有過多的甲醛。如果房間比較密閉,無窗或窗戶比較小,則可利用改裝或優化過的空調系統,在為滿足室內新風量與換氣量提供保證的同時,確保居住環境的健康。
5.3? 有效利用空氣凈化系統
經實踐證明,就室內空氣凈化方式而言,空氣凈化系統的作用非常顯著。在選擇凈化裝置的時候,最好能夠選擇性價比與信譽都比較好的品牌,以確保能夠真正達成室內凈化的目的,進而創建良好、舒適的居住環境[5]。
6? 結束語
總而言之,隨著人們自我保護意識的提升,其也明確意識到了甲醛檢測與控制的重要性,尤其是近年來由甲醛引發的慘痛事故頻發,在造成無數個家庭破碎的同時,對社會和諧運行的影響也十分不利,基于此,對甲醛衛生檢驗方法的深入研究必須要提上日程。同時,若想將甲醛對人體的危害降到最低,除應控制食品與紡織品中甲醛含量之外,對室內環境檢測的重視程度也必須要提升,在各項標準都處于正常范圍內之后才能入住,盡可能降低甲醛對人體產生的危害。
參考文獻:
[1] 徐向榮,徐增康.甲醛的危害及其衛生檢驗方法[J].職業與健康,2003(12):51~53.
[2] 周玉珍.甲醛及苯酚和苯胺衛生檢驗新方法研究[D].南華大學,2012.
[3] 吳丹.室內甲醛的來源危害及檢測甲醛方法比對分析[J].化工管理,2016(6):149.
[4] 秦衛普,苗晨琳,王曉晗,etal.日化產品中甲醛的危害及分析方法研究進展[J].日用化學品科學,2016(4):30~33.
[5]于頤光,王瑞.甲醛暴露的健康危害[J].預防醫學論壇,2015(2).
作者簡介:
肖飛(1963—)山東省臨沂市人,臨沂市疾病預防控制中心,專業理化檢驗,副主任檢驗技師,從事儀器設備管理。