王妍妍 新沂市盛豐建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心
甲醛對(duì)人類(lèi)的身心健康具有很大的影響,需要做好室內(nèi)甲醛的含量檢測(cè)和防治,才能在甲醛蔓延的過(guò)程中進(jìn)行有效控制,最大程度降低室內(nèi)的甲醛含量,保證人們的身心健康,所以對(duì)室內(nèi)空氣中甲醛的檢測(cè)及防治技術(shù)進(jìn)行分析有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。
在日常的生活中,如果長(zhǎng)期的吸入甲醛就會(huì)對(duì)身體造成影響,威脅人體的健康,對(duì)健康的影響程度與甲醛在室內(nèi)的含量和人體皮膚接觸的時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。甲醛是一種無(wú)色的氣體,但是有很強(qiáng)的刺激性氣味,釋放周期能夠達(dá)到3~15年之久,釋放過(guò)程較為緩慢和持續(xù)。且溫度對(duì)甲醛的釋放影響也較大,溫度越高會(huì)導(dǎo)致甲醛的釋放量越高,所以甲醛在夏季的釋放更為嚴(yán)重。由于含有甲醛的生活用品種類(lèi)較多,多為日常用品,更加劇了甲醛對(duì)人們的不良的影響,包括塑料制品、木制家具、裝修涂膠等。總體來(lái)說(shuō),甲醛的危害一般體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(1)甲醛在空氣中接觸人類(lèi)的皮膚,會(huì)產(chǎn)生刺激性的反應(yīng),甲醛可以接觸人類(lèi)的皮膚從而破壞人體的皮膚黏膜,導(dǎo)致過(guò)敏性皮炎、色斑、皮膚壞死等疾病。原理是甲醛和蛋白質(zhì)中的氨基結(jié)合,一起轉(zhuǎn)化為甲肽化蛋白,這樣的轉(zhuǎn)化會(huì)嚴(yán)重危害人體的內(nèi)部器官。(2)甲醛與皮膚接觸,可以滲透皮膚的表層,讓人體皮膚出現(xiàn)過(guò)敏反應(yīng),加快細(xì)胞的壞死進(jìn)程,引發(fā)過(guò)敏性的皮膚疾病和皮膚壞死的可能。同時(shí),吸入甲醛氣體還會(huì)破壞內(nèi)部器官的細(xì)胞,破壞支氣管、肺部的組織,導(dǎo)致一系列的不良反應(yīng)出現(xiàn),如哮喘、肺炎、肺水腫等,對(duì)人體造成危害。(3)甲醛有很強(qiáng)的遺傳毒性和致癌作用,一旦甲醛被人體大量吸入,甲醛的傳毒性就會(huì)導(dǎo)致人體內(nèi)的細(xì)胞發(fā)生病變,人體內(nèi)的傳毒性會(huì)讓細(xì)胞發(fā)生病變反應(yīng),可能會(huì)導(dǎo)致癌細(xì)胞的出現(xiàn),尤其是血癌、淋巴癌的幾率更高。(4)如果長(zhǎng)時(shí)間的接觸甲醛,吸入甲醛,就會(huì)導(dǎo)致甲醛出現(xiàn)中毒的慢性影響,人們會(huì)出現(xiàn)頭痛以及四肢無(wú)力的情況,這就是甲醛慢性中毒的表現(xiàn)。在人體甲醛中毒以后,會(huì)出現(xiàn)消化障礙、震顫、視力下降等情況,中毒的人們還會(huì)出現(xiàn)觸覺(jué)、溫覺(jué)、痛覺(jué)等的障礙,嚴(yán)重危害人類(lèi)的肺功能。
甲醛測(cè)定的方法主要有分光光度法、電化學(xué)法、色譜法、化學(xué)滴定法等,接下來(lái)將對(duì)于其中一些具有代表性的方法進(jìn)行介紹。
乙酰丙酮法、酚試劑法、變色酸法以及AHMT法都是分光光度法測(cè)定的主要方法。
3.1.1 乙酰丙酮法
乙酰丙酮與甲醛及氨生成黃色化合物二乙酰基二氫盧剔啶,在此之后,分光光度計(jì)測(cè)定必須要在413nm下進(jìn)行,這樣操作十分簡(jiǎn)單,性能也很穩(wěn)定,相差的誤差很小,不會(huì)受到乙醛的影響導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)。有色的溶液可以穩(wěn)定存在12hr,但是這個(gè)方法也有缺點(diǎn),缺點(diǎn)是靈敏度很低,檢測(cè)限0.25mg/L,而且檢測(cè)的時(shí)間較長(zhǎng),需要大約60min,所以一般這個(gè)方法只用來(lái)測(cè)定高濃度的甲醛。
3.1.2 酚試劑分光光度法
甲醛和酚試劑結(jié)合在一起所反應(yīng)出來(lái)的物質(zhì)叫嗪。這一物質(zhì)在酸性溶液中被高鐵離子氧化會(huì)形成一種藍(lán)綠色化合物質(zhì),通過(guò)比色可以觀察到,所形成物質(zhì)的顏色越深說(shuō)明甲醛的含量就越高。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程要在24h內(nèi)完成。在具體實(shí)驗(yàn)期間,需要使用大型氣泡吸收管采集10L空氣樣品。樣品處理結(jié)束后要在630nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度。該方法如果所采集的氣體體積是10L時(shí),那么其檢測(cè)范圍要控制在0.01mg/m3~0.15mg/m3,該方法在所有的檢測(cè)方法中使用較為普遍,其操作過(guò)程較為簡(jiǎn)單。
3.1.3 變色酸比色法
運(yùn)用變色酸比色法對(duì)甲醛進(jìn)行測(cè)定,只能排除0.7mg的乙醛對(duì)測(cè)定的影響,可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)有誤差。一般來(lái)說(shuō),量大的時(shí)候溶液會(huì)變黃,乙烯、丙烯是甲醛的10倍時(shí)會(huì)產(chǎn)生5%~10%左右的負(fù)誤差,而當(dāng)酚含量超過(guò)2μg時(shí)甲醛的測(cè)定結(jié)果也會(huì)產(chǎn)生誤差,讓甲醛測(cè)量出來(lái)的值偏低。這就是變色酸比色法的缺點(diǎn),甲醛在濃硫酸溶液中和變色酸反應(yīng)生成紫色的化合物,這種方法不容易操作,而且空氣中含有的其他酚類(lèi)、醛類(lèi)、烯類(lèi)和二氧化氮等化合物對(duì)甲醛的測(cè)定會(huì)造成影響,但是這個(gè)方法十分靈敏,顯色穩(wěn)定、顯色時(shí)間短,所以也是經(jīng)常使用的方法之一。
3.1.4 AHMT檢測(cè)法
AHMT檢測(cè)法是通過(guò)與甲醛在堿性條件下的縮合反應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)的方法,能夠經(jīng)過(guò)高碘酸鉀的氧化作用產(chǎn)生紫紅色化合物,將顯色反映作為甲醛污染情況的檢測(cè)指標(biāo)。在實(shí)際的檢測(cè)應(yīng)用中表現(xiàn)出了較高的特異性?xún)?yōu)勢(shì),還能夠在檢測(cè)中更加直觀的進(jìn)行反應(yīng)材料的選擇性比較。尤其是在室內(nèi)空氣中含有多種醛類(lèi)物質(zhì)的情況下,AHMT檢測(cè)法不會(huì)受到其他物質(zhì)的反映干擾影響檢測(cè)效果。但缺點(diǎn)在于操作便利性較低,且根據(jù)時(shí)間的變化會(huì)產(chǎn)生化合物顏色的變化,可能減淡或加深,影響檢測(cè)人員對(duì)檢測(cè)結(jié)果的專(zhuān)業(yè)判斷。
色譜法可以不受樣品基質(zhì)和試劑顏色的影響,對(duì)復(fù)雜的樣品也能靈活準(zhǔn)確的檢測(cè)出甲醛的含量,可以直接運(yùn)用在室內(nèi)甲醛的檢測(cè)中。
3.2.1 氣相色譜法
氣相色譜法色譜柱分離的原理,是利用其各組分在流動(dòng)的相和固定的相之中存在一定的配比差異。就算組裝和分配的相應(yīng)機(jī)構(gòu)存在著反復(fù)的現(xiàn)象,但是經(jīng)過(guò)多次的實(shí)驗(yàn),也可以根據(jù)分配系數(shù)的微小差異和流動(dòng)的相移動(dòng)縮小之間存在的差異,最后出現(xiàn)硫化物和同等的異構(gòu)體。
3.2.2 液相色譜法
在混合物中,各組分別對(duì)兩相親和力的差別進(jìn)行分離,這就是液相色譜法的分離機(jī)理,因?yàn)楣潭ǖ南嗖灰粯?,所以液相色譜法根據(jù)吸附力的大小又被詳細(xì)的分為液固色譜、液液色譜、鍵合相色譜。
3.2.3 離子色譜法
高效液相色譜有很多種,離子色譜法只是其中的一種,通過(guò)被測(cè)物質(zhì)的離子性對(duì)甲醛進(jìn)行分離和檢測(cè)。IC是通過(guò)離子性化合物與固定相表面離子性功能基團(tuán)之間的電荷相互作用來(lái)進(jìn)行離子性物質(zhì)分離和分析的色譜方法。
電化學(xué)分析法通過(guò)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的電流、電量、電位等的變化來(lái)分析測(cè)定分析物的濃度,檢測(cè)甲醛一般會(huì)使用極譜法和電位法這兩種方法。
3.3.1 極譜法
極譜法的全稱(chēng)是示波極譜測(cè)定法,對(duì)獲得的電流—電壓曲線(xiàn)即極譜波來(lái)進(jìn)行分析測(cè)定,清晰的極譜波產(chǎn)生是由于甲醛在鹽酸苯肼一氯化鈉底液中反應(yīng)形成的,因?yàn)榉咫娏髋c甲醛含量成正比,所以定量檢測(cè)可以根據(jù)樣品峰電流與甲醛標(biāo)準(zhǔn)峰電流比較來(lái)進(jìn)行。另一種方法是在pH值為5的乙酸一乙酸鈉介質(zhì)中,一個(gè)靈敏的吸附還原波是由甲醛與硫酸肼的反應(yīng)產(chǎn)生的產(chǎn)物,其峰高與甲醛濃度在一定范圍內(nèi)呈線(xiàn)性關(guān)系,可以根據(jù)這種關(guān)系對(duì)甲醛進(jìn)行定量檢測(cè)。這個(gè)方法操作便捷,但是對(duì)試樣的前處理要求很高,其中使用的“滴汞電極”也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染,這種檢測(cè)方法一般只運(yùn)用在食品上和食品包裝上,而不會(huì)運(yùn)用在室內(nèi)的檢測(cè)上。
3.3.2 電位法
第二種離子選擇電極法簡(jiǎn)稱(chēng)為電位法,通過(guò)膜電極將被測(cè)離子的活度轉(zhuǎn)換為電極電位,從而對(duì)甲醛的含量進(jìn)行檢測(cè),在硫酸介質(zhì)中,甲醛對(duì)溴酸鉀氧化碘化鉀具有促進(jìn)作用,利用這個(gè)特性,用碘離子選擇電極跟蹤,可建立測(cè)定微量甲醛的動(dòng)力學(xué)電位法。
電化學(xué)傳感器、光學(xué)傳感器和光生化傳感器都是可以用來(lái)檢測(cè)甲醛的傳感器。在這些傳感器中,電化學(xué)傳感器的運(yùn)用最為廣泛,因?yàn)榛瘜W(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,測(cè)量的范圍和分辨率都符合室內(nèi)檢測(cè)的要求。
在裝修結(jié)束之后,一般會(huì)打開(kāi)門(mén)窗進(jìn)行通風(fēng)換氣,這是最直接、最有效的防治甲醛的方法,在對(duì)甲醛進(jìn)行防治的同時(shí)還可以對(duì)室內(nèi)的溫度和濕度進(jìn)行調(diào)節(jié),有效的防治甲醛的釋放。這種方法唯一的缺點(diǎn)是需要耗費(fèi)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
利用對(duì)甲醛有吸附作用的物質(zhì)對(duì)空氣中的甲醛成分進(jìn)行吸收,進(jìn)行甲醛的防治,一般來(lái)說(shuō)可以使用活性炭等對(duì)甲醛進(jìn)行吸收,這個(gè)方法不會(huì)產(chǎn)生額外的污染,操作簡(jiǎn)單,對(duì)甲醛的防治效果很好,也是家居經(jīng)常使用的方法。
植物吸收法和物理吸收法差不多,都是運(yùn)用物體對(duì)甲醛進(jìn)行吸收,但是植物擺放在室內(nèi),不僅可以防治甲醛,還可以清新空氣,美化環(huán)境,達(dá)到一舉兩得的目的。一般來(lái)說(shuō),人們會(huì)使用仙人掌、吊蘭等對(duì)于甲醛進(jìn)行吸收和防治。
在防治室內(nèi)空氣中的甲醛中,催化防治措施是其中應(yīng)用最為廣泛的方法,在這種防治的措施方法中,主要是利用催化和過(guò)濾對(duì)室內(nèi)的空氣進(jìn)行防治。為了能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)小的過(guò)濾,在實(shí)際的操作中會(huì)用化學(xué)吸附來(lái)替換物理吸收手段,這必須要使用大量的催化方式來(lái)輔助,將正常溫度下的甲醛氣體變?yōu)闊o(wú)色無(wú)味的氣體,再對(duì)甲醛進(jìn)行吸收。
當(dāng)室內(nèi)溫度和濕度更高時(shí),甲醛的釋放速度和釋放量也會(huì)更高,比如室內(nèi)溫度從30℃降至25℃時(shí),甲醛的釋放量能夠減少一半,所以當(dāng)室內(nèi)溫度和濕度降低30%時(shí),甲醛的釋放量能夠隨之降低40%,達(dá)到有效的甲醛防治作用。
通過(guò)捕捉劑的應(yīng)用能夠使甲醛產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng),從而降低室內(nèi)空氣中的甲醛含量。主要原理在于捕捉劑與甲醛產(chǎn)生的氧化還原反應(yīng)和中和反應(yīng),使甲醛被化學(xué)分解,達(dá)到理想的防治目標(biāo)。
負(fù)離子是治理空氣污染的常用措施,主要原理在于空氣中含有的污染物質(zhì)會(huì)吸附于負(fù)離子,形成大離子后沉降,使空氣中的污染情況得到有效的治理。但負(fù)離子也會(huì)隨著沉降數(shù)量的增加而減少,尤其是當(dāng)室內(nèi)空氣中甲醛含量過(guò)高時(shí),負(fù)離子吸附甲醛后過(guò)量沉降,空氣中的負(fù)離子數(shù)量就無(wú)法達(dá)到平衡。這就需要對(duì)室內(nèi)空氣中的負(fù)離子進(jìn)行適量補(bǔ)充,確保負(fù)離子對(duì)甲醛的防治效果。
在經(jīng)濟(jì)全球化的背景下,我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)逐步發(fā)展,人們的生活水平不斷的提高,對(duì)于室內(nèi)裝修的要求也是越來(lái)越高,這就使得在裝修過(guò)程中氣體污染的問(wèn)題越來(lái)越明顯,其中甲醛是最為常見(jiàn)的污染物質(zhì)。在裝修結(jié)束之后,必須要對(duì)室內(nèi)的甲醛含量進(jìn)行測(cè)定,同時(shí)對(duì)甲醛進(jìn)行有效的防治,這樣才能保證人體健康安全。在本篇文章中,提出了幾種對(duì)甲醛測(cè)定和防治的方法,為相關(guān)從業(yè)人員和業(yè)主提供了有效參考。