一种简便取样甲醛测试仪测定室内空气中甲醛含量的可行性研究.pdf

1 1 前 言 近些年来，随着人们生活水平提高，室内各种装修 装饰材料广泛应用，导致室内污染的来源和种类日益增 多。造成室内空气污染的种类有很，但公认的具有代表性 的是化学物质甲醛 1。甲醛 (HCHO) 是高挥发性有机 化合物 , 是一种无色、具有强烈刺激性的气体。它是一种 原生质毒物 , 对眼部及呼吸、神经和内分泌等系统均具有 毒性 , 此外还有致癌、致突变的遗传效应。世界卫生组织 (WHO) 和美国环境保护局 (EPA) 均将其列为潜在危险致癌 物和重要的环境污染物 2。 我国现行室内空气质量标准规定：分析甲醛含量主要 有国家标准酚试剂分光光度法和气相色谱法。但这两种方 法均需先在监测现场采集气体样品，再回实验室分析，分 析周期长，成本较高，步骤繁琐，并且必须是专业工程人 员。不能及时监控室内空气甲醛污染状况。 针对上述情况，本研究选取市场上具有代表性的 PPM-400ST 简便取样甲醛测试仪（以下简称“甲醛测试 仪”）。通过与国家标准酚试剂分光光度法检测结果进行 比较，对同款仪器的现场检测进行比对，对单台仪器的示 值误差、重复性进行研究。 2 实验内容 2.1 实验设备 甲醛测试仪（量程范围：0-30ppm；最小读数： 0.001ppm；响应时间：10s），恒流大气采样器，试剂瓶， 紫外 - 可见光分光光度计。 2.1.1 仪器原理及使用方法 甲醛测试仪采用先进的电化学传感器技术来确定大气 中甲醛的浓度。仪器包括一个电化学甲醛传感器，传感器 由两个贵金属电极和电解液组成。当空气被内部的采样系 统收集后，将产生一个与甲醛浓度成正比的电压，该电压 经过放大器放大后在显示器上显示出甲醛的浓度 (ppm)。 具体详见英国 PPM 甲醛检测仪说明书。 2.1.2 仪器使用方法 开机：按开关 (ON-OFF)，显示 -，闪三秒钟检 查传感器，当见到显示 0.000 时说明仪器已作好采样的准 备。见图 1。 采样：在要采样的大气中，握住仪器，按采样键 (sample)，显示 (Run)，听到内部的采样泵响约 2 秒钟。 读数：在仪器对采样进行分析过程中，你会见到 0.000 闪，约在 10 秒后可见读数，这是甲醛的浓度，以 ppm 为单位 , 按住“”键单位转换为 mg/m3。 关机：按开关 (ON-OFF) 即关机，如果忘了关机，在 5 分种后甲醛测试仪会自动关机。 图 1 甲醛测试仪示意图 一种简便取样甲醛测试仪测定室内空气中甲醛含量的可行性研究 Feasibility study on the detection of formaldehyde content in indoor air with a kind of convenient-sampling formaldehyde tester 钟义林 陈希尧 唐巍飚 李学辉 于志强 王 莉 （上海市计量测试技术研究院，上海 200233） 摘 要：甲醛是毒性较大的原生质毒物，具有潜在的致癌性，是室内空气中主要的污染物之一，其检测越来越受到人们 的重视。针对这一情况，选取了一种简便取样甲醛测试仪与标准分析方法进行了实验室和现场比对，建立了适合简便、快 速现场检测室内甲醛气体的方法。简便取样甲醛测试仪具有轻巧、方便、快捷、实时、准确检测甲醛浓度的优点，从而对 检测室内空气中甲醛污染物有十分重要的意义。 关键词 : 甲醛测试仪；室内空气；甲醛含量；可行性研究 Abstract:As a strong bioplasm poison and a kind of potential carcinogen,formaldehyde becomes one of the main indoor airborne contaminations and how to detect gets more and more attention.To solve it,the comparison between a kind of Convenient-Sampling Formaldehyde Tester(CSFT) and standard analysis method was made in both laboratory and sampling site.A simple,fast method to detect the concentration of indoor formaldehyde on sampling site was established.CSFT is light,convenient,efficient,reliable, real- time,and accurate.This study has vital significance in the detection of formaldehyde in indoor air. Keywods:Formaldehyde tester；Indoor air；Formaldehyde content；Feasibility 中图分类号：U231 文献标识码：B 文章编号：1003-8965(2017)02-0001-03 检验与认证 2 2.2 检测方法 2.2.1 检测标准的选择 国内现行室内空气检测标准有两部，一是住建部和质 检总局联合发布的 GB50325-2010(2013 版 )民用建筑 工程室内环境污染控制规范；二是卫生部、环保部和质 检总局联合颁布的 GB/T18883-2002室内空气质量标 准。 如果是新建、扩建和改建的房间，在家具还未进入室 内的情况下， 选择 民用建筑工程室内环境污染控制规范 。 按照规范中要求，关闭房间门窗 1 小时，中央空调正常开 启。 如果是新建、扩建和改建的房间，家具已进入室内的 情况，选择室内空气质量标准。按照标准中要求，关 闭门窗 12 小时，空调关闭。 本文推荐采用 GB/T18883-2002室内空气质量标 准。 2.2.2 取样点的确定 按照标准中规定和实际情况分析，实施对角线交叉点 进行采样，并且采样高度比常规采样要低。主要是考虑到 幼儿的身高，所以采样高度定为 0.5m，也符合室内空 气质量标准中规定的 (0.5-1.5)m 的采样高度。 2.2.3 现场方法比对 2016 年 9 月，本实验现场选取装修材料、家具种类、 完成时间不同的房间共 5 间进行比对。房间关闭门窗 12h 后，同时用酚试剂分光光度法和甲醛测试仪进行采样检测 3。酚试剂法采样 45min，采平行样，取平均值为房间内 甲醛含量。甲醛测试仪每间隔 5 分钟读数一次，连续 45 分钟，共十个数值。取其平均值为甲醛测试仪对房间内甲 醛浓度的结果值。 2.2.4 同款仪器比对 在同一房间内用三台（1#、2#、3#）甲醛测试仪进 行检测。房间关闭 12 小时，按照连续 45 分钟，间隔 5 分钟读数一次。记录其检测值。 2.2.5 仪器示值误差 选 1# 甲醛测试仪在一房间内检测的中间段连续 3 个 数值，进行示值误差计算。 2.2.6 仪器重复性 选 1# 甲醛测试仪在一房间内检测的中间段连续 6 个 数值，进行重复性计算。 3 结果和讨论 3.1 方法比对 五间房屋用不同的方法检测，酚试剂分光光度法按照 平行样所得平均值为房间内甲醛含量结果值，甲醛测试仪 以连续检测值平均值为房间内甲醛含量结果值。两种方法 结果值的比较见表 1。 表 1 不同方法检测结果比较 房间分光光度法 (mg/m3) 1# 甲醛测试仪 (mg/m3) 相对偏差 (%) 第一间0.120.1232.5 第二间0.140.1421.4 第三间0.180.1781.1 第四间0.120.1232.5 第五间0.080.0833.8 可以从表 1 看出，两种方法在针对五间房屋的甲醛含 量检测结果相对偏差均小于 15%4，说明甲醛测试仪检测 结果准确。 3.2 仪器比对 在检测第一房间时，三台仪器同时连续 45 分钟，间 隔 5 分钟读数一次。最大差值结果如下表 2。 可以从表 2 看出，三台甲醛测试仪针对同间房屋在不 同时间点上甲醛含量最大差值均小于 0.01mg/m3。按照国 家标准中要求结果值修约到 0.01mg/m35。经数值修约 规则与极限数值的表示和判定的方法，最大差值可舍去， 表 2 同款仪器检测结果比较 时间段1# 甲醛测试仪 (mg/m3) 2# 甲醛测试仪 (mg/m3) 3# 甲醛测试仪 (mg/m3)最大差值 (mg/m3) 0 分钟0.1250.1240.1230.002 5 分钟0.1230.1230.1230 10 分钟0.1220.1230.1220.001 15 分钟0.1220.1230.1220.001 20 分钟0.1230.1230.1230 25 分钟0.1230.1230.1230 30 分钟0.1200.1230.1230.003 35 分钟0.1220.1220.1220 40 分钟0.1240.1230.1240.001 45 分钟0.1230.1230.1230 检验与认证 万方数据 3 忽略不计。 3.3 仪器示值误差 选取五间甲醛浓度中间位置房间（第四间）数值，以 1# 甲醛测试仪测试时中间连续三次读数按照公式（1）计 算仪器示值误差。仪器示值误差见表 3。 按（1）式计算示值误差 Ci，取绝对值最大的 C 为示值误差。 %100 0 0 - = C CC Ci （1） 式中：C仪器示值的平均值； C0通入仪器的标准气体值。 根据表 3 可看出甲醛测试仪示值误差为 1.7%，在检 定规程要求 10% 范围内 6。 3.4 仪器重复性 选取五间甲醛浓度中间位置房间（第四间）数值，以 1# 甲醛测试仪测试时中间连续六次读数按照公式（2）计 算仪器重复性。 %100 1 )( 1 1 2 - - = = n CC C s n i i r （2） 式中： r s仪器的重复性； Ci 仪器示值； C6 次测量值的算术平均值； n测量次数，n 6。 根据表 4 可看出甲醛测试仪重复性为 0.02%，小于 表 3 甲醛测试仪示值误差 房间时间段检测值 (mg/m3)平均值 (mg/m3)标准值 (mg/m3)示值误差 (%) 第四间 20 分钟0.123 0.1220.121.725 分钟0.123 30 分钟0.120 检定规程中的要求(不大于5%)6。 说明仪器的重复性较好。 4 结 语 通过本研究工作表明甲醛测试仪操作简单， 快速方便， 重复性好，结果准确，方法可靠。极大地减轻了劳动强度， 并且非专业人员均可操作。 大大提高了现场操作的可行性。 结果证实了甲醛测试仪适用于室内空气中甲醛含量的快速 检测。 参考文献 1 黄丽娇 . 室内空气中甲醛对儿童的危害及防治 J. 环境与 2014.18(149-150) 2 李跃红 . 甲醛检测方法的研究进展 J. 职业与健康 2006.15 (1151-1153) 3 马天 . 室内空气主要污染物甲醛的快速检测方法研 究 D. 四川大学 2004 4GB/T 18204.2-2014. 公共场所卫生检验方法 第 2 部分：化学污染物 S. 5GB/T 18883-2002. 室内空气质量标准 S. 6JJG 1022-2007. 甲醛气体检测仪检定规程 S. 表 4 甲醛测试仪重复性 房间时间段检测值 (mg/m3)平均值 (mg/m3)重复性 (%) 第四间 10 分钟0.122 0.1220.02 15 分钟0.122 20 分钟0.123 25 分钟0.123 30 分钟0.120 35 分钟0.122 检验与认证 第一作者：钟义林，男，1985 年，硕士，助理工程师，从事室内环境检测工作。 万方数据