新裝修房屋甲醛釋放規律及防治方法研究

包呈敏，范佳政，孫 敏，李家楠

(呼和浩特民族學院，內蒙古 呼和浩特 010051)

隨著生活水平的提高，消費者對房屋裝修的要求和復雜程度也越來越高。隨之而來的則是新裝修房屋中甲醛含量的攀升。甲醛主要來源于裝修常用的膠合板、刨花板等人造板材中的酚醛樹脂、脲醛樹脂等粘合劑殘留，在一定的溫度濕度下，板材中的樹脂分解成甲醛向外揮發[1-3]。甲醛已經被世界衛生組織(WHO)認定為一類致癌物質。生活在甲醛濃度超標的環境中，人體會出現腹痛、頭暈、呼吸道受損等癥狀[4]。

目前，對新裝修房屋中甲醛的防治方法，常用的有通風換氣、植物吸收、活性炭吸附、光觸媒等[5]。然而圍繞這些處理方法的研究，往往限于理論層面[6]，為了得出精確嚴謹的結論，多在理想的實驗箱內進行[7-10]。雖然實驗結果從理論上表明方法有效可行，但是由于實驗條件過于理想化，對現實中新裝修房屋甲醛污染的防治，指導意義十分有限。針對上述方法在現實房屋中的有效性，相關研究往往在學校、商場等方便出入的公共場所開展[11-13]。在新裝修私人住戶開展的多為相隔較長時間周期的釋放規律方面的研究[14-15]，極少有跟蹤一處私人住戶進行幾種方法有效性對比的研究。魏海峰等[16]跟蹤一處私人住戶，對植物吸收和活性炭吸附方法的有效性進行了對比和討論，但對通風換氣和光觸媒除醛未涉及。

本文擬通過跟蹤測定新裝修房屋室內甲醛濃度一個月的變化，分別對通風換氣、植物吸收、活性炭吸附、光觸媒除醛等常用甲醛防治方法效果進行對比，探討幾種方法在現實房屋中甲醛污染防治的有效性。

1 實 驗

1.1 甲醛檢測試劑與儀器

試劑：3-甲基-2-苯并噻唑啉銅腙鹽酸鹽水合物，硫酸鐵銨，吉大小天鵝。

儀器：GDYK-60大氣采樣器；GDYK-221M多參數室內空氣質量檢測儀，吉大小天鵝。

檢測方法：GB/T18204.26-2000酚試劑分光光度法。

質量標準：GB/T 18883-2002《室內空氣質量標準》，甲醛濃度≤0.10 mg/m3。

1.2 實驗場所

實驗場所為新裝修房屋(如圖1所示)，總面積為82 m2，兩室一廳一廚一衛，南北朝向。房屋中作為甲醛來源的木質家具包括沙發、床、餐桌以及各房間的櫥柜(圖1中以灰色陰影表示)。沙發、床、餐桌均為實木材質，客廳及臥室櫥柜為普通品牌實木顆粒板，廚房柜為某知名品牌實木顆粒板。

1.3 實驗材料

(1)椰殼活性炭(碘值：1200)；

(2)綠蘿(普通盆栽綠蘿)；

(3)光觸媒(成分：二氧化鈦、表面活性劑、去離子水)。

1.4 實驗設計

如圖1所示所有木質家具進場后開始進行實驗。

(1)各廳室甲醛釋放規律：分別測定客廳①、廚房③、陽臥⑤、陰臥⑦位置甲醛濃度，觀察一個月的變化規律。期間每通風5天測定一次(通風108 h，關閉門窗12 h后測定。以下(2)、(3)、(4)均采用相同的測定周期)。

圖1 實驗場所平面布置圖

(2)活性炭對不同品牌板材中甲醛的吸附效果對比：選擇體積相等、板材面積相等的一個衣柜⑧和一個櫥柜④(衣柜材質為普通品牌實木顆粒板，櫥柜材質為某知名品牌實木顆粒板)，以不少于3 kg/m3的量[17]放置活性炭，測定其甲醛濃度。測定周期同(1)(測定時將衣柜櫥柜門關閉采樣)。

(3)光觸媒、活性炭對相同材質板材的處理效果對比：選擇陰臥衣柜中兩個體積和面積相等的小柜⑧、⑨，位置⑧放置活性炭吸附，位置⑨噴灑光觸媒藥劑，分別測定甲醛濃度。測定周期同(1)(測定時將衣柜門關閉采樣)。

(4)各廳室甲醛濃度隨通風時長變化規律：分別測定客廳①、廚房③、陽臥⑤、陰臥⑦處開窗通風不同時長的甲醛濃度，找出其下降規律。

各布點基本情況如表1所示。

表1 各布點基本情況

2 結果與討論

實驗期間，實驗場所內溫度、濕度數據如表2所示。各布點處甲醛濃度數據如表3所示。

表2 室內溫度、濕度數據

表3 各布點處甲醛濃度數據

2.1 各廳室甲醛釋放規律

為了解各廳室甲醛濃度的釋放規律，將客廳①、廚房③、陽臥⑤、陰臥⑦布點處數據進行對比，如圖2所示。由圖2看出，各廳室甲醛濃度沒有呈現明顯的下降規律。其中，第21天所有布點處甲醛濃度均降到0.04～0.05 mg/m3的較低水平，結合賈克林[18]綜述中的結論——甲醛濃度與溫度呈正相關關系，可能與實驗第11天到第21天期間氣溫持續較低有關。總體而言，圖2數據呈上下波動狀態，無明顯規律可循，說明新裝修房屋室內甲醛濃度并非持續性下降，而是上下波動的。并且如陰臥⑦第31天的數據顯示，在通風一個月后室內甲醛濃度可能還會出現明顯升高的情況。因此，對于新裝修房屋應考慮通風更長一段時間后再入住。

圖2 各廳甲醛濃度月變化規律圖

2.2 活性炭對不同品牌板材中甲醛的吸附效果

為了解活性炭對不同品牌板材中甲醛的吸附效果，將櫥柜④和陰臥柜⑧布點處數據進行對比，如圖3所示。由圖3看出，除第1天的數據以外，其余數據均比較接近，說明活性炭對兩種品牌實木顆粒板的吸附效果沒有明顯差別。知名品牌(櫥柜④)板材沒有明顯優于普通品牌(陰臥柜⑧)。

圖3 活性炭吸附不同品牌板材效果對比圖

2.3 光觸媒、活性炭對相同材質板材的處理效果對比

為了解光觸媒和活性炭對相同材質板材的處理效果，在實驗開展的第1天測完所有9個布點處甲醛濃度后，向陰臥柜⑨柜內噴灑光觸媒藥劑，將其數據與陰臥柜⑧處的數據進行對比，如圖4所示。由圖4可以看出，陰臥柜⑨內噴灑光觸媒藥劑后甲醛濃度不僅沒有降低，反而升高，在實驗期間始終高于陰臥柜⑧。而且在噴灑后一個月并沒有達到商家承諾的甲醛濃度穩定達標。分析其原因，甲醛濃度起初明顯升高可能是被光觸媒藥劑中的表面活性劑成分激發從而釋放。甲醛濃度始終不能降低到標準值以下，說明陰臥柜⑨內的甲醛沒有被光觸媒有效地降解。主要是由于陰臥柜⑨處光照強度不足[19]或沒有紫外光源[9]，不能滿足光觸媒中二氧化鈦的活性條件。因此，新裝修房屋選擇光觸媒除甲醛應考慮光觸媒的反應條件。

圖4 光觸媒、活性炭處理相同材質板材效果對比圖

2.4 各布點處數據超標情況

為了解實驗期間各布點處甲醛濃度超標情況，將表3中所有數據進行超標情況統計，如表4所示。由表4看出，柜內布點處甲醛濃度超標率高于廳室布點處超標率。廳室各布點中，陽面廳室超標率高于陰面廳室。其中，陽臥超標率最高，達43.86%，廚房則未超標。柜內各布點中，陰臥柜⑨超標率高達85.71%，主要是光觸媒沒能降解甲醛的原因。除陰臥柜⑨以外其他布點，也是呈現出陽面柜超標率高于陰面柜。其中，陽臥柜、客廳柜超標率均為43.86%，廚柜依然未超標。因此，新裝修房屋住戶應注意經常打開衣柜櫥柜進行通風換氣，同時跟陰面房間相比，陽面房間更應注意通風換氣，以避免甲醛濃度持續處于超標狀態。

表4 各布點處甲醛濃度超標率

2.5 各廳室甲醛濃度隨通風時長變化規律

為了解各廳室甲醛濃度隨通風時長的變化規律，在實驗第31天，分別測定客廳①、廚房③、陽臥⑤、陰臥⑦處開窗通風不同時長的甲醛濃度，數據如表5所示。并對4個廳室數據進行對比，如圖5所示。由圖5看出，無論室內甲醛濃度高低，通風換氣15分鐘后，不關窗條件下均能降至標準值以下，并在15分鐘到3小時不等時長內，不關窗條件下降至與該房屋所在樓道甲醛濃度0.02 mg/m3相等的水平。因此，新裝修房屋住戶應頻繁通風換氣，以保持室內甲醛濃度處于達標狀態。

表5 各廳室甲醛濃度隨通風時長變化數據

圖5 各廳室甲醛濃度隨通風時長變化圖

3 結 論

(1)房屋新裝修一個月內甲醛濃度無明顯下降規律。新裝修房屋室內甲醛濃度并非持續性下降，而是上下波動的。并且在通風一個月后室內甲醛濃度可能還會出現明顯升高的情況。因此，對于新裝修房屋應考慮通風更長一段時間后再入住。

(2)不同品牌板材中甲醛濃度變化無明顯差異。活性炭對兩種品牌實木顆粒板的吸附效果沒有明顯差別，知名品牌板材沒有明顯優于普通品牌。消費者選擇裝修板材時，板材性質相同的前提下，無需盲目追求名牌。

(3)光觸媒噴灑后一個月甲醛濃度仍超標。光觸媒噴灑后板材內的甲醛被藥劑中的表面活性劑激發而釋放，但由于室內光源不足而無法被光觸媒降解。因此，新裝修房屋選擇光觸媒除甲醛應考慮室內光線條件能否達到光觸媒的反應條件。

(4)柜內布點處甲醛濃度超標率高于廳室布點處超標率。新裝修房屋住戶應注意經常打開衣柜廚柜進行通風換氣。

(5)陽面甲醛濃度超標率普遍高于陰面超標率。因此，新裝修房屋住戶應特別注意陽面房間和柜內的通風換氣，以避免甲醛濃度持續處于超標狀態。

(6)短期內，活性炭、光觸媒、放置綠蘿等方法均無法有效地降低室內甲醛濃度，而通風換氣則能夠快速降低室內甲醛濃度。通風換氣15 min后，在不關窗的條件下室內甲醛濃度能夠達標。因此，新裝修房屋住戶應頻繁通風換氣，以保持室內甲醛濃度處于達標狀態。

綜上所述，新裝修房屋內甲醛不是短期內能夠釋放完全的，人造板材中甲醛的釋放期甚至需要3～15年[5]不等。因此，裝修15年以內的房屋，都應注意室內甲醛污染問題，應保持每天通風換氣。新裝修房屋更應注意通風換氣，同時在選擇植物吸收、活性炭吸附、光觸媒除醛等方法時，不能過分依賴而求短期效果。選擇光觸媒則應特別注意自家室內環境能否滿足其反應條件。