浅谈甲醛对室内环境空气质量的影响及检测方法 |
浅谈甲醛(Formaldehyde)对室内环境空气质量的影响及检测方法
0前言
室内的甲醛主要来自室内装修装饰材料。用作室内装饰的胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等木制人造板材，加工生产中使用的胶黏剂为脲醛树脂和酚醛树脂，其主要原料是甲醛、尿素(Urea )、苯酚和其他辅料，板材中残留的未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放，形成室内空气中甲醛的主体，从而对室内空气造成污染[1]。
1甲醛在人造板中的四个来源
1.1木材本身散发出的甲醛
木材是造板的基材，无论是单板制造胶合板，用刨花制造刨花板，还是用纤维制造中密度纤维板，都需要对木材进行剖解、分离和干燥，在这些过程中木材本身产生的甲醛会向外逸出。特别是在热、水和酸的作用下，木材本身的降解会导致甲醛生成和外逸。例如，云杉的磨木木素酸性水解时会放出甲醛；刨花板在热压或热和水的作用下，半纤维素水解和木素中某些甲氧基断裂而放出甲醛。
1.2胶黏剂中未参与反应的游离状甲醛
游离状甲醛通常是指存在于树脂中未参与反应的甲醛。游离甲醛量因制胶时采用不同的配方和工艺而异，通常在1.5%左右。
1.3热压时未完全固化产生的甲醛
在制胶结束时形成的脲醛树脂（UF）仍是线型结构的物质。当线型树脂涂刷到单板上或喷洒到刨花或纤维上以后，再送入压机进行加温加压，在温度达到一定值并保持一定时间以后，原来呈线型状的树脂就成为不熔不融的网状结构或称为体型结构。由于板坯加压时，大多采用压板接触，在板坯厚度方向上存在着从表面到芯层温度逐步降低的梯度曲线，或者说板坯芯层含水率稍高不利于胶黏剂固化[2]。因此，在板坯内部，尤其在芯层，就存在着一些未发生固化反应的线型结构树脂，很容易分解出甲醛向外界散发。
1.4人造板在使用过程中结构降解释放甲醛
人造板在使用过程中，板内原先未完全固化的树脂会发生降解释放甲醛，即使完全固化的树脂也会离析导致甲醛散发。研究表明，水分和酸性物质对人造板结构的危害很大。人们在试验中发现，所历经长时使间使用的人造板与刚刚热压成型(Forming)的同类型人造板的甲醛散发量相差不大，有时甚至有所增加，这表明人造甲醛散发的长期性和顽固性。
2甲醛对人体的危害
甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的气体。常州环境检测中心环境保护日益被重视起来，随之环境监测市场不断扩大， 传统的环境监测站已经不能完全满足社会的环境监测需求，国家逐步开放了环境监测领域渠道，对于专业从事环境监测，具备CMA 环境检测资质的社会化环境检测机构，作为第三方检测的有生力量，已成为社会委托性质的环境监测的首选。易溶于水、醇和醚。甲醛在常温下是气态，通常以水溶液形式出现。
甲醛的主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激作用。甲醛在室内达到一定浓度时，人就有不适感，大于0.08m3的甲醛浓度可引起眼红、眼痒、咽喉不适或疼痛、声音嘶哑、喷嚏、胸闷、气喘、皮炎等。新装修的房间甲醛含量较高，是众多疾病的主要诱因。
急性中毒：甲醛浓度过高会引起急性中毒，表现为咽喉烧灼痛、呼吸困难、肺水肿、过敏性紫癜、过敏性皮炎、肝转氨酶升高、黄疸等。
3甲醛的检测方法
依照《国家室内空气质量(Mass)标准》（GB/T18883-2002），我单位采用的是分光光度计法，现对这一方法(method)简要介绍如下：
分光光度法是基于不同分子结构的物质对电磁辐射的选择性吸收而建立的一种定性、定量分析方法，是室内(indoor)环境甲醛检测最常规的一种方法.目前涉及到的有乙酰二甲酮(Propanone)法、酚试剂(reagent)法、AHMT法、品红一亚硫酸、变色酸法、间苯三酚法、催化光度法等，每种检测方法所偏重的应用领域不同，并各有其优点和一定的局限性[3]。
3.1乙酰丙酮法
乙酰丙酮法指在过量铵盐存在下，甲醛与乙酰丙酮通过45～60℃水浴30min或25℃室温下经2.5h反应生成黄色化合物，然后比色定量甲醛含量.甲醛与乙酰丙酮反应的特异性较好，干扰因素少，酚(phenol)类和其它醛类共存时均不干扰，显色剂较为稳定，检出限达到0.25mg/L，测定线性范围较宽，适合高含量甲醛的检测(jiǎn cè)，多用于居室和水发食品中对甲醛的测定.但在进行水发食品中甲醛检测时，需将样品中的甲醛在磷酸介质中加热蒸馏提取出来，经水溶液(róng yè)吸收、定容后再检测，操作(operate)过程复杂、繁琐、耗时。
3.2试剂法
酚试剂法即MBTH法，即甲醛与酚试剂（3-甲基-2-苯并噻唑腙盐酸盐）反应生成嗪，嗪在酸性溶液中被铁离子氧化成蓝色，室温下经15min后显色，然后比色定量。酚试剂法操作简便，灵敏度(Sensitivity)高，检出限为0.02mg/L，较适合测定微量甲醛测定[4]。但脂肪族醛类也有类似的反应，对测定会有干扰，二氧化硫对测定也有一定的干扰，使结果偏低，所以，在测定吊白块时应用此方法要慎重。酚试剂的稳定性较差，显色剂MBTH在4℃冰箱内仅可以保存3d，显色后吸光度的稳定性也不如乙酰丙酮法，显色受时间与温度等的限制。本法多用于居室中对甲醛的检测。纺织品和食品中对甲醛的测定有时也用该方法一。
3.3AHMT法
AHMT法指甲醛与AHMT（4-氨基-3-联氨-5-巯基-1，2，4-三氮杂茂）在碱性条件(tiáo jiàn)下缩合，经高碘酸钾氧化成紫红色化合物，然后比色定量检测甲醛含量的方法(method)。AHMT法在室温下就能显色，且S
O、NO共存时不于扰测定（gage），灵敏度比比色法要好。该方法特异性和选择性均较好，在大量乙醛、丙醛、丁醛、苯乙醛等醛类物质共存时不干扰测定，检出限为0.04mg/L。但AHMT法在操作过程中显色随时间逐渐加深，标准溶液的显色反应和样品溶液的显色反应时间必须严格统一，重现性较差，不易操作，多用于居室中对甲醛的检测。
3.4品红一亚硫酸法
品红一亚硫酸法指利用甲醛与品红一亚硫酸在浓硫酸存 在条件下呈蓝紫色的特性，用比色定量进行检测的方法。本法利用的是甲醛的特有反应，其它醛与酚不干扰测定。此法操作简便、测定范围宽，但其比色液很不稳定，重现性较差，在测定甲醛含量较低的样品时，差异较大，精确度不如乙酰丙酮法，而且品红一亚硫酸法受温度影响较大，检测过程还需浓硫酸，故一般多用于食品中甲醛的定性分析。 3.5变色酸法
变色酸法指将甲醛在浓硫酸介质中与铬变酸（1，8-二羟基萘-3，6-二磺酸）作用，在沸水浴中生成紫红色化合物，进行比色定量的方法。此法灵敏度(Sensitivity)高，检出限为0.1mg/L比色液稳定。但当酚类和其添加剂离子共存时有干扰，因此该法不适用于测定甲醛含量较高的样品。因含甲醛量高的溶液遇酸极易产生聚合物，所以该反应须在浓硫酸介质作用下进行，操作较繁琐，因此该法多用于方法研究，实际检测时应用较少。
3.6间苯三酚(phenol)法
间苯三酚法指利用甲醛在碱性条件下与间苯三酚发生缩合反应生成橘红色化合物的特性，进行比色定量检测甲醛含量的方法。常州空气检测广义的空气检测是指对空气的组成成分的检测。狭义的空气检测，主要是从应用的角度，重点研究的是室内空气检测。它是指室内指装饰材料、家具等含有的对人体有害的物质，释放到家居、办公环境中造成的装修污染，来检测空气质量。此法操作简便、干扰物影响小，检出限为0.1mg/L。但甲醛与间苯三酚生成物的颜色不稳定，测定结果偏差较大，只适用于甲醛的定性分析.此法多用于水发食品中对甲醛的测定。
3.7亚硝基亚铁氰化钠法
在碱性条件下，甲醛(Formaldehyde)与亚硝基亚铁氰化钠反应后使溶液出现蓝色特征。本方法为农业部部颁标准方法。
4小结
（1）人造板是室内装饰装修的重要材料，它质量的好坏，直接影响到室内空气质量。调查发现，市场上销售的人造板材及其制品、胶粘剂质量良莠不齐，有的超标很严重，实用这种材料进行室内装饰装修，必然导致室内空气质量的严重污染。
（2）新建及新装修的住宅及办公场所均应进行室内空气环境的检测，如果检测结果超过《国家室内空气质量(Mass)标准》（GB/T18883-2002）标准规定，则一定要采取治理措施。常州环境检测中心是利用GIS技术对环境监测网络进行设计,环境监测收集的信息又能通过GIS适时储存和显示，并对所选评价区域进行详细的场地监测和分析。
（3）常用的去除甲醛的方法有开窗通风法及植物分解法。开窗通风法是通过空气的流动，将有害气体排到室外，这是一种简单有效的方法，唯一不足之处是甲醛释放周期长。植物分解法中比较常用又相对健康的是草本植物AQ净化喷洒雾水分解甲醛，综合了植物去除法的和化学去除法的优点而摒弃了它们的不足，首先较化学去除甲醛法植物安全无二次污染，比之化学去除法，由于它是植物提取的，所以效果比较好。
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