基于空氣污染分析的民用建筑室內環境檢測技術

冷 峻

（江蘇省揚州環境監測中心，江蘇 揚州 225007）

隨著人們物質生活水平的提升，民用建筑室內裝修裝飾工程呈現規模化發展，也因此出現了多種多樣的室內環境污染問題，而室內空氣作為室內環境的關鍵組成部分，直接關系到人們的身體健康和生活質量[1]。對民用建筑室內空氣污染物的分析，主要集中在甲醛、苯、氡、氨以及總揮發性有機物（下文簡稱TVOC）等方面，唯有做好這方面的檢測分析以及防治工作，才能為人們創設健康的生活環境，因此有著重要的研究意義。

1 民用建筑室內環境空氣污染分析的主要內容

室內環境空氣檢測的指標一共有19項之多，其中與空氣質量相關的指標有一氧化碳、氨、氡、甲苯、苯乙烯等；與環境空氣相關的指標有二氧化硫、二氧化氮、甲醛、苯并芘等；還有對公共場所室內溫濕度、空氣流速、二氧化碳、臭氧等方面的檢測。本文重點分析的民用建筑室內環境空氣污染物主要是依據現行室內環境檢測驗收標準《民用建筑工程室內環境污染控制規范》（GB 50325-2010）[2]中的國家強制性標準，其中設定的具體檢測項目包含甲醛、苯、氡、氨以及TVOC[3]。

1.1 甲醛

民用建筑室內空氣環境中的甲醛屬于主要污染物，裝修過程中所用到的纖維板、膠合板等人造板材中會揮發出大量甲醛氣體，人一旦吸入這種氣體會直接影響身體健康。如果長期生活在甲醛環繞的室內環境中，會出現眼睛刺痛、皮膚過敏、免疫功能下降等癥狀，如果吸入濃度過高的甲醛，甚至會致癌。

1.2 苯

室內環境中產生苯的主要原因是有機類溶劑材料，多見于裝修裝飾用的粘合劑、膠合板、稀釋劑、木工漆等，在這些材料中含有苯系物如甲苯、二甲苯等，氣味具有芳香性，極易導致人失去警覺。如果長期生活在含苯量超標的環境中，會出現頭暈、失眠、記憶力下降等神經衰弱類癥狀，嚴重情況下會出現再生障礙性貧血與白血病，孕婦長期吸入還有可能造成胎兒發育不良或直接流產[4]。

1.3 氨

室內環境中產生氨的原因多來自于混凝土中的添加劑以及木質家具加工時用到的粘合劑。氨會對人體呼吸道、鼻腔黏膜等組織形成強烈刺激，輕則引發鼻炎、支氣管炎、咽喉炎等，吸入高濃度氨時還會出現頭暈、惡心等嚴重癥狀。氨被吸入肺部之后，會經過肺泡進入血液，與血紅蛋白相結合，弱化人體本身的運氧功能。

1.4 氡

室內環境中的氡主要產生于建筑材料，常見的有大理石、地磚、瓷磚等含氡的材料，具有天然放射性的石板材會直接釋放出氡，如果室內環境中含有過量氡且難以抑制其放射性，會對人體帶來極大危害，同樣會致癌。

1.5 TVOC

室內環境中的TVOC主要來自裝飾裝修所用涂料中的有機分子、有機溶劑等，其成分含有多種有機類物質，會對人體造成較大危害，也會直接損傷人體內部器官與中樞神經等，嚴重情況下也會導致人體抵抗力下降，甚至致癌。

2 民用建筑室內環境空氣污染的檢測技術

2.1 實驗室采樣準備

采樣容器盡量用新的器具，如果是用過的器具要徹底洗凈，確保無過往樣品殘留；在檢測甲醛和氨之前要進行吸收液配置，對大型氣泡吸收管進行清洗消毒；恒流采樣器則要用一級早膜流量計進行校準，詳細記錄校準數值；檢測苯所用的活性炭吸附管需要提前通氮氣加熱活化，溫度要達到300 ℃～350 ℃，活化持續時間得低于10 min，直至無雜質；TVOC檢測要用到的Tenax-TA吸附管同樣需要活化，溫度要達到350 ℃，持續時間不得低于30 min，直至無雜質[5]。要驗證吸附管內是否含有雜質，可對經過活化的吸附管采用氣相色譜法進行檢測，查看是否有雜質峰。

2.2 室內環境現場檢測準備

做好檢測現場的準備工作是保證室內環境空氣污染檢測分析準確的基礎，所以針對已經完工且準備接受檢測的民用建筑工程而言，必須要聯系施工方將室內的所有雜物清撿干凈。鑒于油漆保養期通常是7天，所以完工后至少要過7天才能進行室內環境檢測，并且在對甲醛、氨、苯、TVOC進行檢測時，如果裝修使用的是中央空調，需要在正常運行狀態下進行檢測；而采用自然通風的房屋，則要將門窗緊閉1小時后再進行檢測；自然通風條件下，氡的檢測要在緊閉門窗24小時后進行。

2.3 檢測布點

在驗收民用建筑工程時，進行室內環境檢測的點位需要距離內墻面至少0.5 m，距離地面高度在0.8～1.5 m左右。這一高度基本符合人們居住其中時的呼吸平面高度，同時要均勻分布各個檢測點，避開通風管道和通風口。實際采樣中可采取對角線、斜線布點的方式，也可以采取梅花樁布點方式。民用建筑室內環境的檢測一定要保證檢測點覆蓋到各個區域，比如臥室、衛生間、廚房等[6]。采樣過程中，要先對民用建筑物的上風向進行周圍空氣空白值的采集（氡除外），倘若單個檢測項目的檢測點數非常多，那么每天都要重復采集空氣空白值。民用建筑室內空氣質量檢測點的布置數量需要按照房間的面積大小合理設定，根據《民用建筑工程室內環境污染控制規范》（GB 50325-2010）的規定進行設置，具體見表1。

表1 民用建筑室內環境空氣污染檢測點數量

2.4 空氣污染檢測技術

2.4.1 甲醛檢測

與民用建筑室內環境中的其他有害物質比較，甲醛的化學性質活潑，因此檢測方式多種多樣。按照國家規范要求，目前使用較多的是AHMT比色法與簡便取樣儀器檢測法，其中由于前者要投入較大成本和較長等待周期，因此選擇后者的更多。

2.4.2 苯檢測

按照國家規定對民用建筑室內環境中苯檢測提出的規范要求，檢測苯主要使用基于活性炭吸附——熱解析氣相色譜法，能夠實現不錯效果且留存時間較長。需要注意的是，采樣過程中需要保證吸附管與大氣采樣器的入氣口垂直連接。

2.4.3 氨檢測

一般使用分光光度法檢測民用建筑室內環境中的氨，能保證檢測的精準度和效率。由于氨可溶水且溶水后生成堿性物質，所以可先采集室內空氣，然后通入含有遇堿性物質變色的溶液，開展全方位檢測。檢測技術人員需要確保所用試劑符合規范標準，切忌出現因為試劑變質而導致檢測結果失準的情況。

2.4.4 氡檢測

作為民用建筑室內環境空氣污染分析中的重要環節，對氡濃度的檢測一般會選擇泵吸靜電收集能譜分析法、泵吸脈沖電離室法、泵吸閃爍室法等，探測下限不得超過10 Bq/m3，并且檢測精準性要確保至少達到95%。

2.4.5 TVOC檢測

如上文所述，檢測TVOC需要用到Tenax-TA吸附管，于管中填裝200 mg的Tenax-TA吸附劑，流速需要控制在0.5 L/min左右，需要用氣10 L，樣品保質期在2周左右[7]。在對樣品的檢測分析中，需要用熱解吸直接進行氣相色譜法，將吸附管放入熱解吸，直接裝進樣裝置當中，確保解吸氣流方向與標準吸附管制樣氣流的方向相反，經過300 ℃的充分解吸后，將解吸氣體通入進樣閥再進入氣相色譜儀，進行色譜和定量分析。

2.5 明確室內環境檢測標準

民用建筑室內環境是否符合人居要求，國家出臺的《室內空氣質量標準》中有明確規定。在《民用建筑工程室內環境污染控制規范》（GB 50325—2010）標準中主要以民用建筑工程為對象，提出了對室內環境污染的不同控制要求。主要將民用建筑工程分為兩類，其中Ⅰ類民用建筑工程有住宅、學校、醫院等較敏感區域；Ⅱ類民用建筑工程有辦公樓、博物館、圖書館、商場、書店、體育館等較不敏感區域，而這兩類區域的室內污染物濃度限量標準有一定區別，具體見表2。

表2 污染物濃度限量標準

3 民用建筑室內空氣狀況檢測案例分析

此次檢測主要以2020年～2021年期間某市裝修完工的民用住宅為對象，選擇其中最具代表性的10戶作為參考樣本，采取隨機抽樣的做法，一共選擇30個（氡為13個）目標，開展為期6個月的持續跟蹤檢測。

3.1 評價標準

此次檢測的評價標準及檢測方法完全參照《民用建筑工程室內環境污染控制規范》（GB 50325-2010）和《室內空氣質量標準》（GB/T 18883-2002）[8]中有關室內環境污染物限值及檢測的方法，具體對室內環境空氣污染物中的甲醛、苯、氡、氨以及TVOC進行濃度檢測及評價是否超標[9]。

3.2 檢測方法

對甲醛、苯、氡、氨以及TVOC分別采用酚試劑分光光度法、氣相色譜法、連續氡測量檢測儀法、靛酚藍分光光度法以及氣相色譜法進行檢測，檢測設備需要用到氡測量檢測儀、氣相色譜儀、可見分光光度計、大氣恒流采樣器、氣泡吸收管等。

3.3 統計數據分析

對10戶住宅的室內環境空氣污染物的跟蹤檢測數據進行匯總，具體見表3。

表3 檢測數據匯總表

通過對檢測數據進行匯總和分析，發現10戶住宅室內空氣污染物濃度值，從裝修完工到2個月后，再到6個月后，除了氡因為受到污染物來源的因素影響外，其他如甲醛、苯、氨、TVOC四項在剛完工時，超過半數都存在嚴重超標的情況，但隨著時間的推移，這些污染物的濃度均有明顯下降。而要想保證室內空氣質量更快達到人居標準，則要做好室內環境空氣污染防治工作。

4 民用建筑室內環境空氣污染防治措施

4.1 選擇環保材料

民用建筑的裝修材料是室內環境空氣污染的直接來源，為了有效防治污染，盡量選用環保材料，如不含甲醛的膠粘劑、不含苯的板材等。含氡過高的石材基本為天然無機材料，比如花崗巖、大理石、水泥等；氨大部分產生于北方地區，因為要用到氨作為防凍劑添加在水泥中，對家具等的表面進行涂飾；而甲醛、苯、TVOC則產生于用粘合劑的家具、墻紙、油漆等材料。所以，在裝修設計階段，需要根據室內空間使用功能以及人們在室內停留時間、建筑物空間布局、通風能力表現等因素，選定裝修用材。裝修用材盡量選用含有機污染物較少的材料，比如選用水性油漆，這類油漆以水作為分散介質，涂刷過后揮發的主要成分為水；選用實木板材或者原材是天然樹脂裝飾的板材，盡量不用復合板，降低使用膠粘劑帶來的甲醛超標概率。

4.2 室內勤通風

降低室內環境空氣污染最直接、最有效且最省成本的方式便是通風換氣，通過加大室內空間的空氣對流，讓室外新鮮空氣不斷替換室內被污染的空氣，進而達到不斷降低室內環境空氣污染物濃度的效果，能夠有效預防室內空氣污染物超標。長期通風換氣，室內空氣污染物含量一定會降低，有助于身心健康。相關實驗表明，經過2 h的通風換氣，室內環境中的甲醛濃度下降幅度在36%～83%左右，有著不俗表現[10]。

4.3 物理吸附凈化

物理吸附凈化具有易操作、環保、低成本的特點，主要包含靜電吸收、負離子吸收、物理吸附等，能夠有效吸附室內空氣中的污染物。其中負離子憑借著強大的吸附功能，能吸附空氣中的固體顆粒與其他灰塵，起到凈化室內空氣的作用；可以選用活性炭進行室內空氣凈化，發揮其過濾功能，對有害氣體進行過濾，發揮出凈化空氣的作用；還可用紅外線、紫外線進行殺菌，紅外電子技術在氣味識別與吸附方面表現良好，能維持長時間的污染氣體吸附效果。

4.4 綠植凈化吸收

借助自然界綠色植物的吸附和吸收功能凈化室內空氣。其中，花草、樹木等綠植均具備吸煙吸塵、消除噪音、凈化空氣的作用，將其放在室內能明顯降低空氣污染物的含量。比如，綠蘿花、月季花、蘆薈等是常用的空氣凈化植物，研究證明蘆薈能夠在24 h內吸收1 m3空間內90%的甲醛；常青藤則能吸收90%以上的苯；龍舌蘭能吸收空氣中超過50%的甲醛。所以，可通過擺放更多綠植來凈化室內空氣，同時也能愉悅身心，為居住創造良好環境。

5 結語

總之，在人們對建筑室內居住環境質量要求不斷提高的背景下，需要高度重視室內環境檢測工作，尤其是對空氣污染物的檢測分析與防控。文章重點提出了甲醛、苯、氡、氨以及TVOC等空氣污染物的產生原因、危害及檢測方法，同時以實際案例說明問題的嚴重性，最終結合工作經驗提出幾點防治民用建筑室內空氣污染物的措施。當然，我們也要認識到目前的室內環境檢測技術還有很大的進步空間，許多新的檢測方法和設備也在不斷開發，但無論如何要堅持國家標準進行規范操作，保證檢測的準確性，為人們打造安全健康的室內居住環境提供參考。