空气净化产品净化效果的标准测试方法

钱明媛 张晓波 / 上海市质量监督检验技术研究院

0 引言

随着社会的不断发展，新知识、新理念不断被人们接受，对环境安全的重视程度也越来越高，但由于我国国情所限，难以从源头上降低住宅室内环境污染，其主要因素体现在以下几个方面：（1）我国的建筑材料，特别是在装饰装修过程中最为常用的胶黏剂、木制品等材料的生产工艺水平还远低于发达国家水平；（2）我国人口众多，住宅空间相对较小，由于长期养成的生活习惯的影响，需要储存收纳较多的物品，使得在装饰装修过程中要用到大量的装饰装修材料打造收纳空间；（3）国内在室内装饰装修的风格上一味追求豪华，导致大量的装饰装修材料的过度使用。

在这样的背景下，室内装修后的污染治理呈现巨大的社会需求，出现了许多研制室内空气净化产品的企业，室内空气净化产品迅速成为我国的一个新兴产业，并不断发展壮大。据不完全统计，从1995年开始发展至今，空气净化产品的年销售量增长率一直保持在15%～20%的高位，近来年总销售额均在十亿元以上。

1 国内空气净化产品标准

对于一个如此巨大的市场，国家也给予高度的重视。为了整治净化产品市场中诸如虚假宣传、以次充好等种种乱象，自2006年起，逐步制定了多项国家、行业标准，其中比较有代表性的：GB/T 18801-2008《空气净化器》、QB/T 2761-2006《室内空气净化产品净化效果测定方法》、JC/T 1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》等。可以看出，标准中对空气净化产品净化效率的检测方法大同小异，基本方法就是采用两个可以控制温度、湿度的密闭空间，放入等量的污染源，以其中一个作为样品舱，另一个作为对比舱，在舱内空气与释放源释放的污染物混匀后，测定两个舱内的污染物初始浓度。将空气净化产品放入样品舱中，经过一段时间后，分别测定样品舱和对比舱内的污染物浓度，计算污染物去除效率，再持续净化一段时间后，计算净化效果持久性。

2 净化产品实用中遇到的问题

参考产品标准，空气净化产品的净化效率基本可以达到80%以上，有些还能高于95%，但是在进行室内空气质量检测的过程中，经常会发现已经使用了空气净化器，但室内空气质量还是不理想。

按照空气净化产品标准中净化效率测定方法可以看出，净化效率的测定，取决于两个方面，一是污染物初始浓度，二是单位体积内使用量，对于空气净化器，则是标称可净化面积与实际使用面积的比值。

因此，一个空气净化产品使用于室内是否能够真正有效地改善室内空气质量，最主要的一点是所选择的产品量或者产品适用面积要与室内面积相符，或者留有余量。

用户还会发现，已经按照标称使用面积选择了空气净化产品，还留了很大的余量，但室内空气污染还是没有办法消除。对比净化效率测定方法中的模拟环境和装饰装修后的室内实际环境，可以看到一个明显的区别，即净化效率测定方法中，是向密闭环境舱内放入一定量的污染物来模拟污染状态，而在装饰装修后的实际房间，各类装饰装修材料源源不断地释放着污染物，两者的初始浓度和释放机理都不尽相同。

通过以往的研究、实验，可以看出，新装修房间内的污染物浓度在关闭门窗12 h后基本达到平衡，也就是说，房间内的污染物浓度处于一个动态平衡状态。在使用了空气净化产品后，空气净化产品净化了空气中的污染物，同时打破了这个动态平衡，装饰装修材料中的污染物重新挥发出来，建立一个新的动态平衡。在这种状态下，可以推测，空气净化产品在实际使用中效果将低于实验室测试值，甚至在室内装饰装修材料污染物挥发量较大的情况下，效果甚微。

3 实验设计

3.1 检测仪器

1.5 m3环境测试舱；HL-2A型恒流大气采样仪；GIlian电子流量校准系统；UV-1800型紫外-可见分光光度计；某品牌的空气净化器一台。

3.2 实验内容

3.2.1 实验过程

按照QB/T 2761-2006中实验过程进行。

将17 cm×40 cm的医用脱脂纱布5层卷在两支直径5 m、长30 cm的玻璃棒上，用棉线固定并将其直立放在一个装有200 mL甲醛溶液的500 mL试剂瓶中（瓶中甲醛浓度0.2%，所用试剂为分析纯），将纱布完全湿润后待用。

空气净化器放置于试验舱中间，开启电源使其处于正常运转状态，将配置好的污染源试剂瓶置于对比舱和试验舱中，立即关闭舱门，开启样品舱及对比舱内风扇，搅拌1 min，使舱内空气与释放源释放的甲醛混合均匀后，同时关闭风扇，对舱内进行空气采样，测定舱内空气中甲醛浓度值为初始浓度，分别于24 h、48 h、72 h、96 h后对两舱内空气中甲醛浓度进行采样测试，相应数据见表1。

可计算出不同时间的污染物去除效率，见表2。

3.2.2 试验舱中模拟新装修室内实际污染

使用同一批次的40块复合地板，分别在试验舱和对比舱内各放置20块作为污染源，设该状态为模拟实际条件1。将空气净化器放置于试验舱中间，开启电源使其处于正常运转状态，开启样品舱及对比舱内风扇，搅拌1 min，使舱内空气基本混合均匀后，同时关闭风扇，对舱内进行空气采样，测定舱内空气中甲醛浓度值为初始浓度，分别于24 h、48 h、72 h、96 h后对两舱内空气中甲醛浓度进行采样测试，相应数据见表3。

表1 标准试验条件的不同时间舱内甲醛浓度

表2 标准试验条件的不同时间污染物去除效率

表3 模拟实际条件1的不同时间舱内甲醛浓度

可计算出不同时间的污染物去除效率见表4。

表4 模拟实际条件1的不同时间污染物去除效率

选用另一批次甲醛释放量更高的复合地板作为污染源，同时增加舱内地板数量为30块，设该状态为模拟实际条件2。

再次测定空气净化器的污染物去除效率，同样分别于24 h、48 h、72 h、96 h后对两舱内空气中甲醛浓度进行采样测试，相应数据见表5。

表5 模拟实际条件2的不同时间舱内甲醛浓度

可计算出不同时间的污染物去除效率（见表6）。

表6 模拟实际条件2的不同时间污染物去除效率

4 分析与讨论

检测结果证明，至少对于室内污染物中的甲醛而言，采用标准规定方法所测定的污染物净化效率与实际使用状态下的污染物净化效率有很大差异。

一般来说，由于释放机理和自然衰减两方面的影响，标准方法所测得的污染物净化效率相对较高，并且，对于标准方法所测得的污染物净化效率而言，污染物初始浓度越高，其净化效率越好；而在实际使用状态，净化产品的净化效率将大大降低，并且，污染物初始浓度越高，其净化效率越差。究其原因，两种情况下甲醛释放机理的不同是主要因素。

标准测试方法中，甲醛的来源为所配制的甲醛溶液，挥发速率较快，但总量有限，在这种情况下，空气净化器的吸附能力能够得到最大体现，因此所测得的净化效率较高。实际情况中，甲醛从材料内部缓慢挥发至空气中，直至达到动态平衡，此时，空气净化器对甲醛的吸附打破动态平衡，使空气中甲醛浓度下降，但材料内部的甲醛挥发速率随之加快，在使用空气净化器的情况下重新建立一个新的动态平衡，因此所测得的净化效率下降。若动态平衡建立时的浓度较高，材料中甲醛释放速率较快，新动态平衡建立时甲醛浓度与原甲醛浓度相差变小，空气净化器的实际净化效率也随之下降，这就是在实际使用中会觉得空气净化产品“效果不好”，或者“治标不治本”的主要原因。

5 结语

综上所述，在实际应用中，若空气净化产品仅论标准净化效率，很可能是“看上去很美”，但对于空气净化产品的挑选没有实际的指导意义。为了能够让越来越注重环境质量的人们买到真正适用的空气净化产品，下一步的空气净化产品标准中，对净化效率的检测可以考虑增加“实际净化效率”的指标作为除标准净化效率外的参考指标，给消费者作为购置产品时的选择依据。

[1]中国室内装饰协会. QB/T 2761-2006[S]. 北京：中国标准出版社，2006.

[2]全国家用电器标准化技术委员会. GB/T18801-2008[S]. 北京：中国标准出版社，2008.

[3]全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员（SAC/TC）. JC/T 1074-2008[S]. 北京：中国建材工业出版社，2008.

[4]钱明媛.新装修房屋室内空气质量预测方法[J]. 上海计量测试，2013，6：18-23.