室內(nèi)空氣VOC檢測儀器配置方案

1.前言部分

所謂室內(nèi)空氣是指：在住處、辦公室、學(xué)校以及醫(yī)院等非工業(yè)區(qū)的空氣。隨著城市居民生活水平的不斷提高，各種裝飾裝修材料、家具進(jìn)入室內(nèi)，使得室內(nèi)污染物的來源和種類越來越復(fù)雜；同時，建筑設(shè)計(jì)時為了節(jié)約能源，現(xiàn)代建筑物的密閉性越來越高，新風(fēng)量不足，室內(nèi)污染物不能及時排出室外，在室內(nèi)存留、蓄積，從而加重了室內(nèi)空氣的污染。

室內(nèi)空氣污染按污染物種類的不同可分為4類：

1、化學(xué)污染 2、物理污染 3、放射性污染、4、微生物污染

目前普遍關(guān)注的是室內(nèi)空氣的化學(xué)污染，揮發(fā)性有機(jī)化合物就是其中的一種。室內(nèi)空氣中VOC種類很多，且濃度存在很大差異，將他們逐一測定將十分費(fèi)時和困難。因此，通常采用一個量化指標(biāo)總揮發(fā)性有機(jī)物（Total VolatileOrganic Compounds，簡稱TVOC)的濃度來表示室內(nèi)空氣揮發(fā)性有機(jī)化合物的總污染水平。TVOC是指室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物總的質(zhì)量濃度，它是利用Tenax GC或Tenax TA采樣，非極性色譜柱（極性指數(shù)小于10)進(jìn)行分析，保留時間在正己烷和正十六烷之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物。

室內(nèi)空氣VOCs的污染源大致有3類:

一、室內(nèi)裝修裝飾材料

二、人類自身以及日常生活活動所帶來的污染源

三、室外污染源

這3類污染源中，第1類污染源室內(nèi)裝修裝飾材料、家具用品等是室內(nèi)TVOC的主要來源之一。其主要存在于各種涂料、黏合劑及人造材料中。在家庭裝修中，膠合板、刨花板、沙發(fā)用海綿、海綿床墊、墻壁地面用的黏合劑、一些化纖地毯、塑料地板、作為隔熱材料的預(yù)制板及家用的化學(xué)品都是TVOC的釋放源。盡管釋放在室內(nèi)的大多數(shù)有機(jī)物單個濃度極低，但若干種揮發(fā)性有機(jī)物共同存在于室內(nèi)時，其聯(lián)合作用及對人體健康的影響是不容忽視的。

對于TVOC的濃度限值，如下表所示：

《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》            ≤0.6mg/m3

（GB/T18883-2002）             ≤0.5mg/m3

《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》

（GB 50325-2010）               ≤0.6mg/m3

2.實(shí)驗(yàn)部分

2.1檢測對象

檢測的3戶居室為蘇州市居民家庭，時間都在裝修后6個月以內(nèi)，其中1戶為裝修，1戶為中檔裝修，1戶為簡單裝修。

2.2檢測設(shè)備

便攜式TVOC檢測儀（mPower，美國）：PID（光離子化）傳感器

量程：有低、中、高量程可選；0.0-50ppm、、0.0-200ppm、0.0-2000ppm、0.0-10000ppm、0.0-20000ppm

分辨率：1ppb。

該設(shè)備具有測量范圍寬，操作簡單方便，讀數(shù)，自適應(yīng)溫度、濕度，能夠連續(xù)檢測的功能。

                         圖1：TVOC檢測儀

2.3檢測原理

光離子化檢測器使用具有特定電離能（如10.6eV）的真空紫外燈（UVV）產(chǎn)生紫外光，在電離室內(nèi)對氣體分子進(jìn)行轟擊，把氣體中含有的有機(jī)物分子電離擊碎成帶正電的離子和帶負(fù)電的電子，在極化極板的電場作用下，離子和電子向極板撞擊，從而形成可被檢測到微弱的離子電流。這些離子電流信號被高靈敏度微電流放大器放大后，一方面經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡采樣后直接送入計(jì)算機(jī)的COM 口，通過色譜分析平臺對測量結(jié)果進(jìn)行分析和處理。另一方面經(jīng)電路放大和數(shù)據(jù)處理，送至顯示器顯示出濃度等參數(shù)值。

2.4采樣方法

采樣點(diǎn)應(yīng)該設(shè)在居室的對角線上或呈梅花式均勻分布，采樣前將室內(nèi)環(huán)境密閉24 h，避開通風(fēng)口，相對高度0.5～1.5 m（原則上與人的呼吸高度基本一致）。

選擇的檢測點(diǎn)應(yīng)具有代表性，能客觀反映室內(nèi)空氣污染物的水平：室內(nèi)面積小于50m²的居室，設(shè)1～3個檢測點(diǎn)；室內(nèi)面積在50～100m²的居室，設(shè)3～5個檢測點(diǎn)；室內(nèi)面積在100 m²以上的居室，至少設(shè)5個檢測點(diǎn)。

在實(shí)際的檢測過程中，一般能夠封閉的空間需要設(shè)一個檢測點(diǎn)，廚房、衛(wèi)生間不設(shè)檢測點(diǎn)，檢測時將廚房門和衛(wèi)生間門打開，將它們的面積計(jì)入與之相連的房間或客廳面積；一般房間面積<50m²，1個房間僅需設(shè)1個檢測點(diǎn)；客廳面積<50m²設(shè)1個檢測點(diǎn)，>50m²時，視實(shí)際情況而定。

另外，取暖及制冷方式、季節(jié)、溫度、空調(diào)的使用與住戶的生活方式都應(yīng)該作為采樣點(diǎn)位與數(shù)量確定的考慮因素，只有將以上因素有機(jī)的組合起來，在進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境檢測中選擇采樣點(diǎn)位與確定采樣數(shù)量才會更科學(xué)更合理。

3.結(jié)果與討論

對3戶居室的主臥、次臥、客廳3個點(diǎn)位9個點(diǎn)進(jìn)行了采樣檢測，檢測結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下表所示：

戶A室內(nèi)TVOC濃度主臥為0.35mg/m³，次臥為0.44mg/m³，客廳為0.31mg/m³；按國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T18883-2002 室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中，TVOC的標(biāo)準(zhǔn)值為0.60mg/m³，戶A室內(nèi)釋放的TVOC濃度未超標(biāo)。

戶B室內(nèi)TVOC濃度主臥為0.93mg/m³，次臥為0.82mg/m³，客廳為0.96mg/m³；按國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T18883-2002 室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中，TVOC的標(biāo)準(zhǔn)值為0.60mg/m³，戶B室內(nèi)釋放的TVOC濃度超標(biāo)。

戶C室內(nèi)TVOC濃度主臥為0.52mg/m³，客廳為0.50mg/m³；按國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T18883-2002 室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中，TVOC的標(biāo)準(zhǔn)值為0.60mg/m³，戶C室內(nèi)釋放的TVOC濃度未超標(biāo)。

由以上可知，戶A和戶C室內(nèi)污染未超標(biāo)，戶B室內(nèi)污染比較嚴(yán)重，分析其原因?yàn)椋簯鬉已完成裝修6個多月，且基本上每天都會進(jìn)行通風(fēng)，加之室內(nèi)家具較少，所以室內(nèi)空氣質(zhì)量良好；戶B客廳放置的家具較多，且室內(nèi)溫度相對較高，TVOC釋放效應(yīng)比較強(qiáng)，加之房間面積較小，不利于TVOC的散發(fā)，所以客廳超標(biāo)嚴(yán)重；主臥放置的為新家具，次臥放置的是舊家具，且主臥與客廳相通，所以主臥較次臥TVOC濃度偏高；戶C雖無家具，但剛剛裝修完，加之客廳存放著少量的裝修材料，所以室內(nèi)空氣質(zhì)量一般。

針對戶C，對比分析了下列兩種情況對室內(nèi)TVOC濃度的影響：

1）關(guān)閉門窗，開啟通風(fēng)系統(tǒng)1個小時，關(guān)閉后檢測結(jié)果如下所示：

主臥  實(shí)測值 0.37mg/m3

客廳  實(shí)測值0.35mg/m3

2）關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)，開啟門窗1個小時，關(guān)閉后檢測結(jié)果如下所示：

主臥  實(shí)測值 0.33mg/m3

客廳  實(shí)測值0.34mg/m3

由 1）和 2）可知，開啟門窗與通風(fēng)系統(tǒng)，經(jīng)常保持通風(fēng)換氣，均有利于TVOC的擴(kuò)散，減少室內(nèi)TVOC濃度。

綜上所述，1）室內(nèi)TVOC污染與房間家具的數(shù)量及分布，有著密切的關(guān)系，其主要來源于裝修材料及新的組合家具中膠合板、大芯板、刨花板粘合劑的遇熱、潮解反應(yīng)。2）開啟門窗與通風(fēng)系統(tǒng)，均有利于TVOC的擴(kuò)散，從而減少室內(nèi)TVOC濃度。

4.建議與展望

    室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物濃度過高時很容易引起急性中毒，輕者會出現(xiàn)頭痛、頭暈、咳嗽、惡心、嘔吐狀；重者會出現(xiàn)肝中毒甚至很快昏迷，有的還可能有生命危險。

    長期居住在揮發(fā)性有機(jī)化合物污染的室內(nèi)，可引起慢性中毒，損害肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)、引起全身無力、瞌睡、皮膚瘙癢等，有的還可能引起內(nèi)分泌失調(diào)、影響性功能；苯和二甲苯還能損害系統(tǒng)，以至引發(fā)白血病。

    經(jīng)國外醫(yī)學(xué)研究在證實(shí)，生活在揮發(fā)性有機(jī)化合物污染環(huán)境中的孕婦，造成胎兒畸形的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常人，并且有可能對孩子今后的智力發(fā)育造成影響，同時，室內(nèi)空氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物是造成兒童神經(jīng)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、兒童后天疾患的重要原因。

    因此，室內(nèi)裝修時強(qiáng)烈建議：

1）室內(nèi)裝修選材上要嚴(yán)格參照國家標(biāo)準(zhǔn)，選擇環(huán)保的裝飾裝修材料，優(yōu)化居室家具組合，少用化工材料，以減少TVOC對室內(nèi)的污染。

2）選擇好居室裝修的時間，在夏天裝修結(jié)束后，經(jīng)過夏季高溫環(huán)境條件下室內(nèi)裝修建材的通風(fēng)換氣，可加快TVOC的釋放與揮發(fā)，而在冬天剛裝修完的居室多數(shù)沒有通暖氣，溫度比較低，不利于揮發(fā)性有機(jī)化合物的釋放與揮發(fā)。

3）盡量延長居室裝修后搬遷入住的時間，相關(guān)測試研究報道，裝修后應(yīng)開窗通風(fēng)6個月以上后入住較為安全。