汽车内饰材料挥发性有机物释放对健康的影响

纳斯图 赵寿堂

北京市劳动保护科学研究所

汽车内饰材料，有些大量使用橡胶、塑料、粘胶剂等物质，使车内挥发性有机物含量超标。这些挥发性有机物对人体有害，会影响驾驶者身体健康。

近年来，随着家庭车辆的普及和消费者环境意识的增强，车内空气质量引起越来越多消费者的重视，车内空气污染问题已引起社会各界的广泛关注，原国家环境保护总局于2004年组织有关科研机构将“车内空气污染物浓度限值及测量方法”列入国家环保标准的制/修订工作计划，其中《车内空气挥发性有机物浓度要求》在2009年已经颁布，2007年12月发布了HJ/T400《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》[1]，2011年10月又发布了GB/T 27630《乘用车内空气质量评价指南》[2]并于2012年3月开始实施。

汽车内饰材料是用来提高汽车内室的美观性、实用性和舒适性、安全性的汽车产品，包括座垫、脚垫、座套、把套、小挂件、颈枕、方向盘套等。汽车内饰材料是整车车内挥发性有机物的主要来源，汽车内饰件和车内装饰用非金属材料的挥发性有机物逸散水平对整车车内空气质量起决定性的作用。多个相关研究显示，汽车中挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，VOCs)污染严重，并且这些污染情况引起了社会上很多的司法纠纷，值得我们重视。

大多数内饰零部件中都含有一定量的挥发性有机化合物，如烷烃、烯烃、芳香烃和醛酮类物质，其沸点通常在50～260℃的范围之内。当车内温度较高时，这些挥发性物质就会释放出来，有些会形成油雾并凝结在前挡风玻璃上，影响驾驶人的视线；有些则产生令人不舒服的气味，甚至引起头疼、干咳和过敏等不适反应，对乘员的身体造成伤害。

1 对人体有害的车内饰挥发性有机物

这些挥发性有机物对人体有害，会影响驾驶者身体健康。例如可以引起白血病的苯，苯可以在肝脏和骨髓中进行代谢，而骨髓是红细胞、白细胞和血小板的形成部位，故苯进入体内可在造血组织本身形成具有血液毒性的代谢产物。长期接触苯可引起骨髓与遗传损害，血象检查可发现白细胞、血小板减少，全血细胞减少与再生障碍性贫血，甚至发生白血病。吸入4000ppm以上的苯短时间除有黏膜及肺刺激性外，中枢神经亦有抑制作用，同时会伴有头痛、欲呕、步态不稳、昏迷、抽痉及心律不整[3]。吸入14000ppm以上的苯会立即死亡。

二甲苯可经呼吸道、皮肤及消化道吸收，其蒸气经呼吸道进入人体，有部分经呼吸道排出，吸收的二甲苯在体内分布以脂肪组织和肾上腺中最多，后依次为骨髓、脑、血液、肾和肝。同时二甲苯也是一种麻醉剂，长期接触可使神经系统功能紊乱。

甲醛则主要来源于座椅套、车门衬板等针织品。甲苯进入体内以后约有48%在体内被代谢，经肝脏、脑、肺和肾最后排出体外，在这个过程中会对神经系统产生危害，甲醛是原浆毒物质，能与蛋白质结合、高浓度吸入时出现呼吸道严重的刺激和水肿、眼刺激、头痛；皮肤直接接触甲醛可引起过敏性皮炎、色斑、坏死，吸入高浓度甲醛时可诱发支气管哮喘。高浓度甲醛还是一种基因毒性物质。实验动物在实验室高浓度吸入的情况下，可引起鼻咽肿瘤。

低浓度乙醛可以引起眼、鼻及上呼吸道刺激症状及支气管炎。高浓度吸入尚有麻醉作用。表现有头痛、嗜睡、神志不清及支气管炎、肺水肿、腹泻、蛋白尿肝和心肌脂肪性变[4]。可致死。误服出现胃肠道刺激症状、麻醉作用及心、肝、肾损害。对皮肤有致敏性。反复接触蒸气引起皮炎、结膜炎。慢性中毒：类似酒精中毒。表现有体重减轻、贫血、谵妄、视听幻觉、智力丧失和精神障碍。并且乙醛极度易燃。

丙酮主要是对中枢神经系统的抑制、麻醉作用，高浓度接触对个别人可能出现肝、肾和胰腺的损害。由于其毒性低，代谢解毒快，生产条件下急性中毒较为少见。急性中毒时可发生呕吐、气急、痉挛甚至昏迷。口服后，口唇、咽喉烧灼感，经数小时的潜伏期后可发生口干、呕吐、昏睡、酸中度和酮症，甚至暂时性意识障碍。丙酮对人体的长期损害，表现为对眼的刺激症状如流泪、畏光和角膜上皮浸润等，还可表现为眩晕、灼热感，咽喉刺激、咳嗽等。

这些挥发性有机物不仅对人体健康有害，还可能在汽车挡风玻璃或窗户上凝结，造成视线不良，影响驾驶员视线和行车安全[5]。因此，要合理控制挥发性有机物的产生，对汽车内饰材料挥发的各种有机物的释放进行研究与检测是十分必要的。

2 车内饰释放VOC的研究方法

汽车内饰材料中VOC释放的研究方法大致分为四种[6]，即采样气袋法[7]、环境舱法[8]、顶空法[9]和热解析法[10]。下面对这四种方法分别介绍。

采样袋法：将待测材料样品放入袋子内，并在袋子上连接聚四氟乙烯塑料长管、采样管（Tenax管与DNPH管）和采样泵；密封采样袋，并将空气抽出，充入6L氮气，然后抽出，这样重复置换氮气3次以后进行恒温加。在0.5～2h内升温至65℃，保温2.0h后分别抽取气体样品（注意：先抽出的100ml气体不进行测量）。

环境舱法：放入材料前，首先对检测舱的温度和湿度进行调节，确保温度为（70±1）℃、湿度为（5±2）%；试验前30min将检测舱温度调节至（65±0.5）℃，然后将试样样品放入检测舱内，密封检测舱；试验分两个阶段，第一阶段取空气样品进行检测，第二阶段取雾化凝结样品进行检测。整个试验过程中借助火焰离子探测仪（FID）对舱内的VOC含量进行实时检测和记录。

顶空法使用的设备是顶空进样器和气相色谱仪。采样方法比较简单，在顶空进样器中完成采样。从试验样品中裁取2g样品放入20ml的顶空瓶中，在120℃的温度条件下保温平衡60min，然后用注射器从顶空瓶中抽取一定量的气体，并通过气相色谱仪和FID检测器对其进行分析。

热解析法的分析过程为：从待测样品上裁取一定质量（10～30mg）的材料放入热解析管中；将热解析管放入热解析仪中进行30min的90℃热解析，试验样品挥发出来的有机物气体经过传输线进入气质联用仪；通过气质联用仪分析得到各种苯烃类挥发性物的含量和总的VOC含量。

另外在很多汽车检测领域专家的研究中，通过对汽车内饰材料进行雾化试验，实现对这些材料中可挥发性物质的控制，来有效降低车内环境污染，也是汽车及汽车内饰材料生产企业控制产品质量的一个重要手段。目前汽车内饰材料的成雾试验有许多的国际、国内及企业标准，这些标准共涉及了三种试验方法，即光泽度法、重量法和雾度法。光泽度法是：试样在起雾杯中被加热所蒸发出的气体冷凝在低温玻璃上，通过对玻璃冷凝前后的光泽度值进行对比计算，可得出试样的成雾值；重量法是：试样在起雾被中被加热所蒸发出的气体冷凝在低温铝箔上，通过称量铝箔冷凝前后的重量变化，可得出试样雾化—凝结物的重量；雾度法是：试样在起雾杯中被加热所蒸发出的气体冷凝在低温玻璃板上，通过对玻璃板冷凝前后的雾度值进行对比并计算，可得出试样的成雾值。

3 结束语

许多雾化实验的结论都告诉消费者，出于对自身健康的考虑，在选购汽车时一定要将车内空气质量作为一项重要的选购标准，并在为汽车美容装饰时谨慎选材。汽车及内饰材料生产商则应尽量少用甚至不用含有挥发性有机物的材料生产产品，改进工艺，积极寻找环保替代材料，并且应该依靠专业检测机构对其所使用的汽车材料以及成品车辆进行挥发性有机物的检测，从而降低车内内饰材料挥发性有机物的释放，减少对消费者健康的影响。

［1］国家环境保护总局科技标准司.HJ/T400 车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法［S］.北京:中国环境科学出版社,2007

［2］环境保护部.GB/T 27630 乘用车内空气质量评价指南［S］.北京:中国环境科学出版社,2011

［3］Brown SK. Chamber Assessment of Formaldehyde and VOC Emissions from Wood-based Panels［J］.Indoor Air,1999,9(3):209-215

［4］方家龙.乙醛及其毒性［J］.国外医学卫生学分册,1996,23(2):101-104

［5］Hoffmann K, Krause C,Seifert B,et al.The German Environmental Survey 1990/92(GerES II):Sources of Personal Exposure to Volatile Organic Compounds［J］.J Expo Anal Environ Epidemiol,2000,10(2):115-125

［6］王亮,黄江玲,刘丹丹.汽车内饰零部件及其材料VOC含量分析的采样方法[J].汽车工艺与材料,2012,12:12-17

［7］NES M0402 VOC Test Method of Cabin Parts［S］,2005

［8］VDA 276 Determination of Organic Substances as Emitted from Automotive Interior Products Using a 1 m3Test Chamber［S］,2005

［9］GW 8081 Static Headspace GC-MS for Interior Materials[S],2005

［10］D105495 热解吸/色谱/质谱分析法对汽车座仓内材料的挥发性有机化合物（VOC）的量化评价［S］, 2008