淺析甲醛的危害、檢測評價與治理

張 超，謝曉敏

（江蘇博恩環?？萍加邢薰?，江蘇 南京 210000）

引言

現代人們每天待在室內的時間比例越來越高，所以室內空氣的好壞直接影響人們的身體健康和生活質量。然而對于室內空氣，人們了解得甚少，一方面要求室內空氣質量的不斷提高，另一方面濫用“三無”產品，而且找不到正確的提高室內空氣質量的方法。要想讓問題得到根本解決。人們先要了解甲醛的性質，然后準確地檢測甲醛，再對癥下藥，才能精準治理甲醛。

1 甲醛的概念

甲醛，又稱蟻醛，是一種有機化合物，化學式是HCHO或CH2O，分子量30.03，無色有刺激性氣體，對人眼、鼻等有刺激作用。氣體相對密度1.067（空氣=1）；液體密度0.815g/cm3（-20 ℃）；熔點-92 ℃，沸點-19.5℃；易溶于水和乙醇；水溶液的濃度最高可達55%，一般是35%～40%，通常為37%，稱作甲醛水，俗稱福爾馬林（formalin）。

2 甲醛的理化性質

甲醛能與乙醇、丙酮等有機溶劑按任意比例混溶，不溶于石油醚。液體在較冷時久貯易混濁，在低溫時則形成三聚甲醛沉淀。蒸發時有一部分甲醛逸出，但多數變成三聚甲醛。在酸催化劑作用下，甲醛與烯烴可進行加成反應（普林斯反應）。甲醛通常以福爾馬林或多聚物形式進行使用。

甲醛化學性質十分活潑。在金屬或金屬氧化物催化作用下，易被還原為甲醇；氧化時可生成甲酸或二氧化碳和水。甲醛為強還原劑，在微量堿性時還原性更強，在空氣中能緩慢被氧化成甲酸。

甲醛自身能進行縮合反應，在一般商品中，可加入10%～12%的甲醇作為抑制劑，否則會發生聚合。甲醛能與醛和酮進行醇醛縮合反應，也容易與氨或胺化合物縮合，如與氨反應生成烏洛托品，與尿素縮合生成二羥甲基脲。甲醛與合成氣縮合，可生產乙二醇。

3 甲醛的危害及來源

室內空氣污染物種類多達幾百種，但是基本可以分為四類：其一，氣體污染，大部分由揮發性有機物貢獻；其二，微生物污染；其三，顆粒物污染；其四過敏原。甲醛就屬于第一類，也是室內空氣污染的頭號貢獻者。甲醛屬于一類致癌物。2017年，甲醛被世界衛生組織排在致癌物列表中的第一類；2019年，有毒有害水污染名錄中又添加了甲醛。甲醛具有致突變、致敏、慢性毒性，是危害人體健康的頭號殺手之一。

據報道，有60%～94%新裝修的房間內甲醛濃度超過國家標準。有相關研究指出，人們一生中的時間有80%是在室內環境度過的，所以室內空氣的優劣關乎著人體的生命健康安全。特別是對孕婦群體，甲醛可誘發胎兒畸形、嬰幼兒白血病；對兒童群體，可誘發兒童的血液性疾病，增加兒童哮喘病的發病率，影響兒童的身高和智力健康發育。

生活中，甲醛無處不在如家具、地板、衣服、墻紙、涂料油漆、汽車甚至食品。室內空氣中的甲醛主要來源于膠粘劑、膠水、涂料等。為了使產品顏色鮮艷，往往需要添加固色劑，而固色劑中含有大量甲醛。有些食品為了延長保質期，也會添加甲醛來保存。日常生活用品中也會含有甲醛，如鞋子、衣服、紙張、清潔產品、化妝品等。此外，廚房炒菜的油煙及燃氣燃燒不充分都可能產生甲醛。一般情況下，甲醛的釋放期可達3～15年，特別是在夏天高溫高濕的環境下，甲醛的揮發量更大。

4 甲醛的檢測方法及優缺點

4.1 公共場所衛生檢驗方法

本檢測方法主要依據《公共場所衛生檢驗方法第2部分：化學污染物》（BG/T 18204.2—2014）。

4.1.1 AHMT分光光度法

該方法采用吸收液吸收并進行分光光度比色法。甲醛與AHMT試劑在堿性條件下縮合，再經過高錳酸鉀氧化成紫紅色化合物，用UV法測定吸光度。該標準適用于居住區和公共場所空氣中甲醛檢測。該方法靈敏度較高，空氣中的乙醛、丙醛、正丁醛等酯類醛對AHMT法無影響；大氣中共存的二氧化氮、二氧化硫對測定無干擾。由于其受環境條件干擾較小，靈敏度高、選擇性好、抗干擾能力強，而且試劑穩定，所以AHMT分光光度法是空氣中甲醛檢測的最優選擇。檢出限值指標：0.01 mg/m3。

4.1.2 酚試劑分光光度法

該方法采用吸收液吸收測試并進行分光光度比色法。甲醛與酚試劑反應，并且在酸性溶液中被高鐵離子氧化成藍綠色的化合物，用UV法測定吸光度。該方法適用于公共場所和居住等室內環境中的甲醛檢測。該方法靈敏度較高，但酚試劑存在一些限制：當室溫低于15℃時，甲醛容易顯色不完全，導致測定結果偏低；容易受到酯類醛的影響，以及空氣中二氧化硫影響，造成測定結果偏低，因此測定時需排除干擾。檢出限值指標：0.01 mg/m3。

4.1.3 氣相色譜法

該方法是吸附管采樣、二硫化碳解析的氣相色譜法。在酸性條件下，甲醛吸附在擔體上，該擔體涂有2，4-二硝基苯肼6201，甲醛會與2，4-二硝基苯肼6201反應生成穩定的化合物，用二硫化碳進行脫附后，用OV-色譜柱進行分離，用FID檢測器測定，用保留時間定性，用峰高來定量。該方法所需采樣時間較長，空氣中醛酮類化合物會有干擾，但是可以分離。檢出限值指標：0.01 mg/m3。

4.1.4 光電光度法（便攜式直讀）

該方法是儀器直讀法。檢測器中含浸有發色劑的紙，當甲醛被吸收時，甲醛與其發生化學反應，紙的顏色從白色變成黃色。變色的程度會導致反射光強度的變化，反射光強度的變化與甲醛濃度存在函數關系，根據此函數來測定甲醛的濃度。該方法快捷、簡便、迅速，但準確度不高，乙醛、一氧化碳、二氧化碳、丙酮和氨超過1 ug/g時會有干擾。檢出限值指標：0.02 mg/m3。

4.1.5 電化學傳感法（便攜式直讀）

當甲醛氣體通過傳感器時，甲醛分子在電極上發生氧化還原反應，在電解質的催化下，氧化反應造成電子轉移，在電壓作用下形成電流，電流的大小與甲醛濃度成正比，電流再轉化成信號。該方法快捷、簡便、迅速，但準確度不高，硫化氫、二氧化硫、乙醇、氨和甲醇對本方法有干擾，濕度對該方法也有干擾，濕度適用范圍：25%～75%。檢出限值指標：0.2 mg/m3。

4.2 乙酰丙酮分光光度法

《乙酰丙銅分光光度法》（GB/T 15516—1995）利用吸收液富集甲醛，再用分光光度法測定其濃度。甲醛氣體被水吸收后，在pH值為6的乙酸-乙酸銨緩沖溶液中，經過沸水浴的加熱，會與乙酰丙酮發生反應，很快生成穩定的黃色化合物。該方法準確度較高，適用于工業廢氣和環境空氣，當苯酚、乙醛、氨、二氧化硫、氮氧化物濃度過高時，會對本方法產生干擾，采樣體積0.5～10.0 L時，檢出限值指標：0.5 mg/m3。

4.3 高效液相色譜法

高效液相色譜法主要參考《室內空氣質量標準》（GB/T 18883—2022）標準。該方法用采樣管富集法，樣品經洗脫后使用高效液相色譜進行定量分析。用填充了涂漬2，4-二硝基苯肼（DNPH）的采樣管采集一定體積的空氣樣品，樣品中的甲醛經強酸催化與涂漬于硅膠上的DNPH反應，生成穩定有顏色的甲醛-2，4-二硝基苯肼，經乙腈洗脫后，使用具有紫外檢測器或二極管陣列檢測器的高效液相色譜儀進行分析，外標法定量。該方法準確度及靈敏度非常高，但是所需時間較長。臭氧會對結果產生干擾，可以使用臭氧去除柱去除干擾。采樣體積為50 L時，檢出限值指標：0.000 3 mg/m3。

5 甲醛空氣質量評價標準及檢測要求

5.1 室內空氣質量標準

《室內空氣質量標準》（GB/T 18883—2022）規定了室內空氣的甲醛限值指標及要求。該標準適用于住宅及辦公建筑物等室內環境。該標準規定的甲醛空氣質量限值指標為：0.08 mg/m3（1小時平均）。

5.1.1 環境要求

采樣前應關閉門窗、空氣凈化設備及新風系統至少12 h；采樣時，應該關閉空氣凈化器、新風系統和門窗。平時需要正常使用空調的室內，采樣時空調保持開啟狀態。

5.1.2 采樣點數量及時間

采樣點的數量應依據被測房間的面積來確定，或者根據現場情況確定，要能夠準確檢測到室內空氣污染物水平。小于25 m2的房間應設1個點；25～50 m2（不含）應設2～3個點；50～100 m2（不含）應設3～5個點；100 m2及以上應至少設5個點。1小時平均濃度應至少采樣45 min。

5.1.3 布點方式

單點采樣在房屋的中心位置布點；多個點位采樣時，應采用對角線布點法，或者梅花式布點法，并保證均勻布點。采樣點應避開通風口和熱源，監測點位需距離墻壁大于O.5 m，距離門窗1 m以上。

5.1.4 采樣點高度

測點高度原則上應該與成人的呼吸帶高度保持一致，測點高度在0.5～1.5 m之間，在條件允許的情況下，應增加0.3～0.6 m相對高度的采樣，因為坐臥狀態時和兒童的呼吸高度相對較低。

5.2 公共場所衛生指標及限值要求

《公共物的衛生指標及限值要求》（GB 37488—2019）規定了公共場所室內甲醛的空氣質量。該標準適用于賓館、旅店、招待所、公共浴室、理發店、美容店、影劇院、錄像廳、游藝室、舞廳、音樂廳、體育場、游泳館、展覽館、博物館、美術館、圖書館、商場、書店、候診室、候車室與公共交通工具等公共場所。該標準的甲醛限值指標為：0.10 mg/m3。

該標準的甲醛檢測方法依據《公共場所衛生檢驗方法 第2部分：化學污染物》（GB/T 18204.2—2014）。

（1）室內面積不足50 m2時，設置一個采樣點，50～200 m2的房間設置兩個采樣點，200 m2以上的房間需要設置3～5個點。

（2）室內一個測點的時候設置在房間中心位置，兩個采樣點是設在對稱位置上，三個采樣點的時候的設置在房間對角線四等分的三個等分點上，五個測點的時候按照梅花布點法，其他情況按照均勻布點原則即可。

（3）測量位置應該距離地面1～1.5 m，距離墻壁不小于0.5 m處。

（4）測量位置應該避開通風口及通風管道等。

5.3 民用建筑工程室內環境污染控制標準

《民用建筑工程室內環境污染控制標準》（GB 50325—2020）規定了民用建筑工程驗收時建筑的室內環境污染物濃度限量。

該標準分為兩個類別評價：一類民用建筑工程，針對老年人照料房屋設施、居住功能公寓、醫院病房、學校教室、學生宿舍、幼兒園、住宅等；二類民用建筑工程，針對辦公樓、旅館、書店、展覽館、公共交通等候室、文化娛樂場所、餐廳、商店、圖書館、體育館等。

一類民用建筑工程甲醛限制指標：0.07 mg/m3。

二類民用建筑工程甲醛限制指標：0.08 mg/m3。

該標準的甲醛檢測方法依據《公共場所衛生檢驗方法 第2部分：化學污染》（GB/T 18204.2—2014），也可采用簡便取樣儀器檢測方法。甲醛簡便取樣儀器檢測方法應該定期校準，測量范圍不大于0.5 ppm，最大示值允許誤差應為±0.5 ppm。發生爭議時以《公共場所衛生檢驗方法》 第2部分為準。

民用建筑工程室內驗收空氣監測時，現場監測點應距房間地面高度0.8～1.5 m，距房間內墻面不應小于0.5 m，檢測點應均勻分布，且應避開通風道和通風口。監測點位數量的確定詳見表1。

表1 監測點位數量設置

5.4 居室空氣中甲醛的衛生標準

《居室空氣中甲醛的衛生標準》（GB/T 16127—1995）的甲醛檢測方法同《居住區大氣中甲醛衛生檢驗標準方法 分光光度法》（GB/T 16129-1995）。該標準適用于各類城鄉住宅室內的空氣環境。標準規定了居室內空氣中甲醛衛生標準最高容許濃度為：0.08 mg/m3。

6 室內空氣甲醛的治理方法與優缺點

甲醛治理方法種類繁雜，主要分為物理、化學、生物三種方式。

6.1 物理法除甲醛

6.1.1 通風換氣法

可以勤通風或安裝新風系統，但是甲醛緩慢釋放時間大概5～15年，通風受氣候影響太大，所以有局限性，但是通風的效果非常好，操作簡單，技術含量低，方便、環保、綠色、節約，所以應該勤通風除甲醛。

6.1.2 吸附法、吸附分解法

如物理吸附型空氣凈化器[1]、活性炭，其區別在于主動吸附過濾和被動吸附過濾?？諝鈨艋魇欠浅Ｓ行У娜コ兹┑姆绞剑軌蛟诳焖僦脫Q室內空氣的同時吸附空氣中的甲醛，但是需要定期更換濾網，而且會有一定的噪音污染。如果不定期更換濾網，空氣凈化器也會變成污染源。有些利用紫外線分解臭氧型凈化器會釋放臭氧，也會造成二次污染，因為臭氧濃度過高會對人體產生危害。

6.1.3 活性炭法

活性炭價格低廉，使用方便，是比較簡便的除甲醛方法。活性炭除甲醛的局限性在于活性炭很快就會飽和，飽和后的活性炭本身會變成污染源緩慢釋放甲醛，所以需要定期更換，暴曬也沒用，其屬于被動吸附，需要加強室內空氣流通。有些廠家的活性炭用了光觸媒技術，添加了催化劑，可以緩慢分解甲醛，光觸媒的低效率與活性炭的被動吸附相輔相成，增長了活性炭的壽命。

6.2 化學法除甲醛

源頭治理化學噴劑。有些噴劑類產品可以從源頭治理甲醛，與材料內部甲醛發生化學反應，阻斷釋放源。如利用二氧化氯與甲醛反應生產二氧化碳、水和鹽酸；利用氨基酸與甲醛反應生成羥甲衍生物和水。

利用緩釋技術持續釋放化學物質，可與甲醛反應生成易分解的化學物質。

化學法除甲醛雖然前期分解比較徹底，但是甲醛是持續釋放的，不能有效地根除甲醛，而且試劑本身也會有一定的危害，分解生成的二次物質也有可能對人體造成危害。此外，有些化學試劑還會對家具造成一定的腐蝕。

6.3 生物法除甲醛

生物除甲醛[2]，有些植物如金邊吊蘭、綠蘿，確實可以除甲醛，但是本質上植物跟人一樣也討厭有毒氣體，這只是植物的防御機制，濃度過大也會導致植物死亡。而且，植物能吸收的甲醛量很有限，一個房間放二十盆植物才能產生一點效果。

目前，日本研究出植物配合微生物的技術，即植物的莖葉吸收甲醛，再由根部土里的微生物進行分解，使得分解甲醛的速度大幅提升。

7 結論

通過本文的分析，可以得出以下結論：第一，室內甲醛無處不在，地板、墻紙、油漆、膠水、衣服、化妝品，甚至食品均可能含有甲醛；第二，重視甲醛對人的危害，選用科學的、嚴謹的、最新的國標方法檢測甲醛，只有準確地檢測出甲醛的含量才能對癥下藥；第三，選用合理的、科學的、有效的、適合自己的方法去處理甲醛，不要盲目地選用市場推薦的某些產品。