民用建筑工程室内环境中甲醛的检测方法的探讨论文_梁天安

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摘要:室内环境污染问题成为现代社会影响人们身体健康和安全的主要问题。特别是室内装饰装修材料和家具造成的室内环境甲醛污染,危害极大。甲醛已经被世界卫生组织确定为一类致癌物,并且认为甲醛与白血病发生之间存在着因果关系。目前甲醛是我国新装修家庭中的主要污染物,儿童是室内环境污染的高危人群,甲醛污染与儿童白血病之间的关系应该引起全社会关注。文章首先阐述了民用建筑工程室内环境中甲醛的检测方法和内容,最后在GB/T18883-2002与GB50325-2010(2013版)检测空气中甲醛的理解做出探讨。

关键词:民用建筑工程;甲醛;检测方法;室内环境;酚试剂分光光度法

甲醛是民用建筑工程室内环境五大污染物之一,随着我国城镇化水平的不断提高,由建筑材料和装饰装修材料而带来室内环境的污染情况愈来愈严重,中国室内装饰协会统计数字表明:我国每年由室内污染甲醛污染引起死亡人数高达11万人,特别对小孩子、老人家、孕妇危害尤其严重,超过50%的新装修房子都存在室内环境污染物的超标,最可怕的是装修污染中的甲醛会持续释放3~5年,长时间在这种环境下生活,严重威胁我们的健康,室内空气质量逐渐成为社会普遍关注的热点。

一、民用建筑工程室内环境中甲醛来源和危害

甲醛(HCHO)是无色易溶的刺激性气体,其35%~40%的水溶液通称福尔马林,由于甲醛具有一定的粘合性,具备防虫、防腐的功能,室内装饰各类纤维板、中密度纤维板和刨花板等人造板材和各种油漆、有机溶剂、涂料都能找到甲醛的存在,长期接触甲醛,会出现精神忧郁症、可引起鼻腔、鼻咽、咽喉、皮肤和消化道的癌症,装修污染物中甲醛对人体危害最严重,潜伏期最长,被称为“室内污染第一杀手”;甲醛是导致新生儿畸形、儿童白血病、青少年记忆力和智力下降的主要原因,被WHO (世界卫生组织) 确定为“致癌和致畸性物质”甲醛会使动物基因突变、DNA单链断裂、还能损伤染色体,具有挥发时间(3~5年)长的特点。

二、民用建筑工程室内空气中检测甲醛的方法

空气中甲醛检测方法主要涉及两个标准《室内空气质量标准》GB/T18883-2002和《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2010(2013年版),GB/T18883-2002检测甲醛主要方法有四种:AHMT分光光度法、酚试剂分光光度法、气相色谱法、乙酰丙酮分光光度法;GB50325-2010(2013年版)检测甲醛方法是酚试剂分光光度法,酚试剂分光光度法灵敏度高,操作条件容易控制,采用比较广泛,下面主要简单的介绍酚试剂分光光度法的主要内容。

检测原理

酚试剂,又被称作MBTH。在采集样品之前先配制好酚试剂吸收液。用大气采样器对目标建筑物室内检测点进行样品采集。室内空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪,嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物,根据颜色深浅,比色定量。

检测需要配置的试剂

①对于吸收原液,在配制吸收原液时,先准确称取0.10g的酚试剂,然后将称取的酚试剂加入到水中,当酚试剂溶解后,将溶液倒入100mL具塞量筒中,此溶液为吸收原液,在冰箱中可保存3d。

②在配置吸溶液时,量取吸收原液5mL,再加入水,定容到100mL,作为吸收液。

③配制1%的硫酸铁铵溶液。准确称取1.0g的硫酸铁铵,用0.1mol/L盐酸溶解,并稀释至100mL。

④氢氧化钠溶液:称量40g氢氧化钠,溶于水中,并稀释至1000mL。

⑤硫酸溶液:取28mL浓硫酸,按规范稀释至1000mL。

⑥甲醛标准贮备溶液:取2.8mL(浓度36~38%)的甲醛溶液,将溶液移入1000mL的容量瓶内,然后加入水,定容至1000mL。对于1mL的甲醛标准贮备溶液(相当于1mg甲醛含量),溶液的正确浓度应当采用碘量法来标定。

⑦甲醛标准溶液:在临用甲醛标准贮备溶液时,需要用水稀释成10ug/mL的甲醛溶液,立刻量取10mL的该溶液,将其放入到100mL的容量瓶中,再移入5mL的吸收原液,定容至100mL,溶液放置30min以后,用来配置标准色列管,甲醛标准溶液稳定时间能够达到24h。

3.检测仪器和设备

主要仪器和设备:大型气泡吸收管、恒流采样器/大气采样器、具塞比色管、分光光度计。

4.现场采样

将5mL吸收液装入气泡吸收管,以0.5L./min流量采样,采气体积10L。记录采样点的温度和大气压力,室温下样品应在24h内分析。

5.分析步骤

①取9支10mL的具塞比色管,按表1制备甲醛标准系列;

表1 甲醛标准系列

②各管中加入, 1%硫酸铁铵溶液0.4ml摇均匀后放置15min;

③把分光光度计设置波长为630mm,用1cm比色皿,以纯净水为参比,测定各管溶液的吸光度;

④制作标准曲线(图1):以甲醛含量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,并计算回归线斜率,以斜率倒数作为样品测定的计算因子Bs (u/g吸光度);

图1 甲醛标准曲线(只供参考)

⑤样品测定:将样品溶液全部倒入比色管里,用少量吸收液洗吸收管,最后合并总体积为5mL,按上面所述的步骤测定吸光度(A);

⑥在每批样品测定的同时,用未采样的吸收液做空白对照,测定空白的吸光度(A0)。

6.结果计算

①采样体积(V)按公式[V0=Vt×T0/(273+T)×p/p0]来换算成标准状态下体积(V0);

②空气中甲醛浓度(ρ)按公式[ρ=(A-A0)×Bs/V0]来计算。

三、检测甲醛中应注意的事项

1.试剂的选择

酚试剂分光光度法跟AHMT分光光度法、气相色谱法、乙酰丙酮分光光度法的优势在于操作简便,甲醛回收率较高。但是选用的酚试剂的要求很高,市面上的酚试剂大部分的稳定性不理想,容易分解,对检测结果影响很大,尽量选择信誉良好的供应商去采购。

2.不能忽略的环境的因素

通过大量试验了解到酚试剂分光光度法在分析还是采样的过程中受环境温度影响都是很大的,特别在现场的甲醛释放量与温度关系是非常密切的,根据大量数据证明即使在同个自然间的甲醛释放量在夏天和冬天是有区别的,据日本科学家测算,温度每升高1℃,室内甲醛浓度增加12~13%。例如23℃时,甲醛浓度是0.10毫克,30℃时,甲醛浓度将达到0.22毫克,35℃时,甲醛浓度将达到0.41毫克。个人建议把温度作为修正系数,对检测出来的甲醛含量加以修正,得出的甲醛含量。

3.干扰与排除

注意酚试剂分光光度法中干扰因素,因为空气中的二氧化硫会造成本法测定结果偏低,当空气中二氧化硫共存时,可将气样先通过硫酸锰滤纸过滤器予以排除,

4.正确理解制作曲线的必要性

制作标准曲线是室内环境分析的一个基础和前提,我们都知道即使是同样的检测方法,经过不同的试验环境、检测仪器、试验人员都会有不同的检测数据,证明这些因素都能影响最后的检测数据,制作标准曲线就是要把这些因素在制作曲线的过程中结合起来,简单来说某个吸光度的值在标准曲线上找到相应的甲醛含量,这个甲醛含量就是结合上述的各种因素互相作用的结果。为了保证检测数据的真实有效,我们必须要严格按照标准要求定期做标准曲线。

四、《民用建筑工程是室内环境污染控制规范》GB50325-2010(2013版)与《室内空气检测》GB/T18883-2002的正确认识

当前室内空气检测的主要依据是《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2010(2013年版)和《室内空气质量标准》GB/T18883-2002。两者虽然都是评定空气质量的标准规范,两者有共同点也有不同点。

1.颁布部门不同

GB50325是由住房与城乡建设部颁布的,而GB/T18883是卫生部、国家环保总局及国家质量监督检验检疫总局联合颁布的。

2.强制力不同

GB50325是强制性标准,对建筑商和装修商有强制性,而GB/T18883是推荐性的标准,更关注的在是否符合健康人居住环境。

3.适用范围和检测条件不同

GB50325是建筑工程环境污染物控制规范,是在民用建筑工程室内环境污染控制方面,对建筑商和装修商具有强制性的工程验收的标准,必须达标才能竣(交)工验收,只涉及与室内环境污染物有关的五项指标。GB/T18883规定了与人体健康密切相关的参数的标准,实质上是人居住环境健康的要求,它涉及达到十九项室内空气质量参数。两者按指标值来看,GB50325规范比GB/T18883标准的要求要高,但是在检测条件商反而GB50325规范比GB/T18883标准要宽松很多,按照检测甲醛方法两者都是采用酚试剂分光光度法,前者对门窗只要求关闭1h以上,后者则关闭12h。所以会出现按GB50325规范要求合格时,再按标准却不合格的情况,问题在于标准的选择,以竣工验收为目的的则按GB50325,以人居住环境健康的则推荐GB/T18883。

总结

甲醛在我国应用范围很广泛,在室内环境、服装、汽车、甚至食物(海鲜类添加剂)都有甲醛的存在,可以说我们在“衣、食、住、行”都在跟甲醛“打交道”。甲醛早已成为社会的“全民公敌”,特别在室内环境污染方面尤为严重,凸显室内环境污染的检测工作的重要性,通过对甲醛检测方法的正确认识,才能对室内环境污染检测工作严格把关,检测甲醛目的就是让社会对室内环境污染的防治有新共识和认知。我国在防治环境污染方面刻不容缓,个人觉得关键在于对甲醛限量的控制,可多参考欧美和日本等国家对甲醛限量的控制,设立严格的标准,加大对室内环境检测的监督力度,才能有效控制甲醛的对社会危害。

参考文献

[1]GB50325-2010(2013版)《民用建筑工程室内环境污染控制规范》[S]北京:中国计划出版社.2011.

[2]王喜元,潘红,熊伟.民用建筑工程室内环境污染控制规范辅导教材(第二版)[M].北京:中国计划出版社.2006.

[3]GB/T18204.2-2014《公共场所空气中甲醛测定方法》北京:中国标准出版社.2014.

论文作者:梁天安

论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期

论文发表时间:2018/9/12

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