彭俊岭,陈泽成
(广东建研环境监测有限公司,广州 510520)
分光光度法检测室内空气甲醛进展及质量控制
彭俊岭,陈泽成
(广东建研环境监测有限公司,广州 510520)
介绍了检测室内空气甲醛常用乙酰丙酮法、催化光度法、AHMT法、酚试剂法的特点及应用范围。从检测人员、采样质量控制、布点要求、实验室质控措施、报告审核等5个角度阐述了检测甲醛的质控措施,以保证检测结果代表性和准确性。
甲醛危害;研究进展;质量控制
人们超过80%的时间是在室内进行生活工作,身体健康直接受室内空气质量的好坏影响[1]。甲醛容易挥发,在低浓度下可以闻到刺激性气味。长期、低浓度接触甲醛会引起以下严重危害:1)致敏作用,甲醛与皮肤直接接触可引起过敏性皮炎、色素沉着、组织损坏,呼吸道吸入高浓度甲醛时可导致支气管哮喘;2)刺激作用,甲醛主要刺激伤害皮肤和粘膜,因为是原浆毒物,会与蛋白质发生作用,吸入高浓度甲醛会严重刺激呼吸道,引发水肿、头痛;3)致突变作用,高浓度甲醛是一种致癌物质。长期超标吸入会导致白血病和鼻咽肿瘤等癌症。
甲醛的化学性能优良,广泛应用于建筑板材、树脂涂料、化学纤维等领域。室内空气中的甲醛主要来源于家具夹板和胶黏剂涂层[2]。随着人们生活水平和环保意识的提高,甲醛对人体健康的危害及检测方法越来越受到关注。
分光光度法是是根据物质对光的选择性吸收及光的吸收定律,对物质进行定性、定量的分析方法,常用于室内空气、食品残留甲醛检测。常用的检测方法有乙酰丙酮法、催化光度法、AHMT法、酚试剂法等,相应方法的侧重范围不同,各有其优点和局限。
2.1 乙酰丙酮法
甲醛在pH=6的乙酸-乙酸铵缓冲溶液中,与乙酰丙酮反应,在沸水浴条件下,显示黄色,然后进行比色定量。甲醛与乙酰丙酮反应的特异性较好,抗干扰能力强,与其它醛类和酚类共同存在时不产生干扰,显色剂能稳定存在,检出限达到0.25mg/L。该法有较宽的测定线性范围,适用于含量高的甲醛检测,在室内空气和水发食品中的应用较广。
二氧化硫和含氮氧化物容易影响该方法,可以使用四氯络汞酸胺为吸收液消除影响[3]。刘文君等[4]应用乙酰丙酮分光光度法检测甲醛,并且优化了该方法的采样流量、时间、收集样品等因素。对于低、中、高浓度甲醛的检测,应以0.5L/min或0.3L/min流量采集低浓度气样;以0.3L/min流量采集中等浓度气样,以0.5或0.8L/min流量采集高浓度气样。
2.2 酚试剂法(MBTH法)
甲醛与酚试剂(3-甲基-2-苯并噻唑腙盐酸盐)反应生成嗪,酸性溶液中铁离子与嗪反应,15min后显示蓝色,之后进行比色定量。酚试剂法操作方便,检出限为0.02mg/L,精密度和准确度高。此方法适用检测室内空气微量甲醛。但乙醛和丙醛存在会干扰检测结果,同时二氧化硫也会干扰结果,可以在采集时先将气样通过硫酸锰滤纸过滤排除干扰[5]。杨章萍等[6]将此法与乙酰丙酮分光光度法作了对比,指出常量测定时酚试剂法和乙酰丙酮分光光度法没有显著性差异,但甲醛浓度低时,乙酰丙酮分光光度法因检出限高无法检测。酚试剂法因检出限低仍可检测浓度低甲醛。
2.3 AHMT法
指4-氨基-3-联氨-5-巯基-1,2,4-三氮杂茂(AHMT)与甲醛在碱性溶液中缩合,然后与高碘酸钾反应,显示紫红色,之后进行比色定量。AHMT法灵敏度高,检出限为0.04mg/L,且容易显色,与二氧化硫、乙醛、丙醛、丁醛、苯乙醛共存时不干扰测定。但AHMT法在操作过程中必须严格统一显色反应时间,因为显色会随时间逐渐加深。研究表明,AHMT法最佳显色时间为2~8min;样品在0℃~4℃条件下保存4d对测定无影响[7]。
3.1 检测人员
检测人员应进行培训,并按照检测人员上岗证制度获得上岗证书。未取得上岗证书的人,由获证人员进行指导和监督。获证人员负责监督检测质量。
检测人员要认真阅读并理解检测技术标准规范,严格按照相应标准规范进行操作。质量监督人员确保检测中规范的执行,监督和检查检测的质控情况。
3.2 采样时的质量控制
1)采样器要经过检定合格后才能使用;2)采样前要检查采样系统(电源、管路连接、采样器、吸收管),防止漏气;3)采样系统的流量要保持恒定。采样前、后都要皂膜流量计进行流量校准,误差范围应小于5%;4)要充分洗净液体气泡吸收管,否则会有空白值,然后加入吸收液;5)采样时应选用棕色吸收管,样品运输和存放都应避光。
3.3 布点要求
室内面积不足50m2的房间应设1个点,50~200m2房间设2个点,200m2以上房间设3个点。1个测点应该设在房间中心;2个测点应该设在房间几何对称点上;3个测点应该把房间的对角线4等分,测定在4等分的3个等分点上;5个及以上测点则按梅花法设置,均匀布点。测点离墙距离应大于0.5m,离地面距离范围应在1~1.5m。门、窗关闭24小时后才能采样。
4.1 标准曲线制作和溶液检查
根据检测标准中的方法,甲醛应至少在两个月期间制作一次标准曲线,标准曲线相关系数 r 应大于0.995;使用过程中,应经常校准标准曲线,测定标准曲线上1~2个点,其测定结果与标准曲线相应浓度点的相对偏差不得大于5%,否则需重新制作标准曲线。
定期配制和检查溶液,保证溶液在有效期内,防止溶液出现颜色改变、沉淀、浑浊等现象。
4.2 空白试验、平行试验、加标回收核查
4.2.1 室内空白样测定
分光光度法每批次分析时应至少做一个全程序室内空白,空白试验结果必须满足分析方法的要求。批次样品量较大时,应根据待测测定程序和计算方法计算不同,一个质控批次包含20~30个样品,每次额外一个质控批次应插入一个室内空白样,并按实际样品分析方法计算其测定浓度,空白样样品浓度不得检出。
4.2.2 现场空白样测定
现场空白结果可以判断样品是否被污染。将甲醛吸收液按密码样品的形式进行分析,现场空白结果为检出时,必须结合其他信息综合分析是否存在样品污染的情况,当确认存在试剂、材料及采样工具被污染或无法确认检测结果是否有效时,必须复测采样。
4.2.3 平行样测定
甲醛平行样分析应该做现场平行样,明码和密码平行双样的比例为每批次随机大于10%,当批次样品不足10个时,则至少做1个平行样。甲醛明码和密码的平行样应按一定比例,但其中一种比例系数要大于零。甲醛平行样的相对偏差应小于20%,否则要查找偏差较大的原因。平行样结果报平均值,平均值在记录中显示。
4.2.4 加标回收率测定
加标回收样品分析比例为每批次随机大于10%。加标回收率应符合监测分析方法中关于加标回收率的要求[8]。
检测报告应在三级审核通过后签发[9]。审核范围包括项目名称、检测方法、检测频次、数据规范性和合理性等。数据合理性审核包括采样点是否有代表性,气样和试剂是否受到污染,采样和分析仪器是否正常运作等。每个分析指标只能报出一个结果。即使同时测几个平行样。也只能取符合相对标准偏差要求的数据以平均值报出。不得报出低于方法最低检测质量浓度的测定结果(如检测结果低于最低检测质量浓度),只能报告小于此最低检测质量浓度。原始记录质控措施记录,质控核查结果显示质控样合格无误后,才可以审核通过检测报告,然后打印签发报告。
[1] I.Haghighat.F.,Bellis.L.,Material emission rates: literature review and the impact of indoor air temperature and relative humidity[J].Building and Environment,1998,33(5): 261-277
[2] 陈学军,李方实,崔建生.甲醛酚试剂分光光度法检测的质量控制[J].化工时刊,2019,23(12):21-23.
[3] 安从俊,丁哨兵,杨波,等.室内空气环境中微(痕)量甲醛的主要分析方法[J].武汉大学学报,2001,47(4):433-437.
[4] 刘文君,赵红,白亮,等.分光光度法测定室内空气中甲醛的方法研究[J].中国环境监测,2003,19(4):32-35.
[5] 胡冠九,尹卫萍.室内空气中甲醛的测定方法[J].环境监测管理与技术,2002,14(6):12-13.
[6] 杨章萍,丁有昌.空气中微量甲醛测定方法的探讨[J].浙江预防医学,1999(1):64-65.
[7] 曹蕾.两种分光光度法测定空气中甲醛的比较[J].口岸卫生控制,2000,8(5):10-11.
[8] GB/T18204.2-2014公共场所卫生检验方法 第2部分:化学污染物[S].
[9] 酚试剂分光光度法检测室内空气中甲醛浓度的质量控制[J].河南建材,2006(3):42-43.
Detect and Measure Formaldehyde Method in Indoor Air and Quality Control by Spectrophotometry
PENG Jun-ling,CHEN Ze-cheng
(Guangdong Jianyan Environment Monitoring Co., Ltd, Guangzhou 510520, China)
The paper introduces the characteristics and application range of acetylacetone method, catalytic luminosity method, AHMT method and phenol reagent method used in the inspection of indoor air formaldehyde. From 5 angles of the detecting personnel, sampling quality control, distribution requirements, laboratory quality control measures and report auditing, the paper describes and detects the quality control measures of formaldehyde in order to ensure the accuracy of test results.
formaldehyde hazard; research progress; quality control
X551
A
1006-5377(2017)04-0046-03
产学研基金项目:天河区2016年度科技计划项目(201608YH016)。