2种室内空气甲醛检测方法的分析研究

罗磊 梁硕 曾诗颖

摘要 [目的]验证光电光度法测试室内甲醛浓度的可信度。[方法]采用光电光度法与电化学传感器法2种不同原理的甲醛检测仪检测同一室内空气中甲醛浓度。[结果]电化学法测得甲醛浓度为0.229 mg/m3，光电光度法测得甲醛浓度为0.216 mg/m3，相对误差5.68%。光电光度法甲醛检测仪最佳检测时长为40 min，该时段内传感器不仅可与甲醛充分接触达到饱和并反映出室内甲醛的真实浓度，也能够充分显示甲醛浓度的变化趋势。[结论]结果为甲醛治理提供了数据支持。

关键词 甲醛；光电光度法；电化学传感器法

中图分类号：TQ612.2 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2018）03-030-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.03.012

Abstract [Objective] The aim was to verify the reliability of indoor concentration of formaldehyde by photoelectric spectrophotometry. [Method] Formaldehyde detectors with two different principles of photoelectric spectrophotometry and electrochemical sensor method were used to detect the formaldehyde concentration in the same indoor air. [Result] The formaldehyde concentration of 0.229 mg/m3 was measured by electrochemical method. The concentration of formaldehyde was 0.216 mg/m3 measured by photoelectric spectrophotometry and the relative error was 5.68%. The optimal detection time of the photoelectric spectrophotometry formaldehyde detector was 40 min. During this period，the sensor could not only be in full contact with formaldehyde to reach saturation and reflect the true concentration of indoor formaldehyde，but also could fully show the change trend of formaldehyde concentration. [Conclusion] The results provided data support for the formaldehyde treatment.

Key words Formaldehyde； Photoelectric spectrophotometry； Electrochemical sensor method

作为住宅室内装修和建筑材料释放到室内空气中的主要污染物，甲醛主要来源于室內装修材料、胶合板、地板、粘合剂、油漆、家具等，可经呼吸道和皮肤等途径进入人体而产生刺激性，使人产生头痛、眩晕、上呼吸道刺激、眼部刺激、过敏性皮炎等症状。较高质量浓度的甲醛对人体神经系统、免疫系统、肺和肝脏等均会产生毒害作用，长期接触甲醛还可能导致白血病的发生，因此治理室内甲醛污染十分必要[1]。

目前，室内甲醛检测方法主要有AHMT、酚试剂、乙酰丙酮分光光度法、气相色谱法、电化学传感器法、光电光度法等。前几种方法存在仪器设备复杂、采样时间长、分析繁琐等问题。鉴此，文中采用电化学传感器法验证了光电光度法便携式甲醛检测仪器对室内甲醛快速检测的有效性、准确性及灵敏性，以期对开展装修住宅内环境污染防治研究提供参考。

1 仪器设备

1.1 材料

1.1.1 仪器 FM 801多模式甲醛检测仪，Formaldemeder htv甲醛检测仪，Testo608 H2型温湿度计，甲醛校验标准管，酚醛过滤管。

1.1.2 原理

（1）FM 801多模式甲醛检测仪。根据光电光度法原理[2]，甲醛气体通过检测单元时，检测单元中浸有发色剂的纸因化学反应其颜色由白色变成黄色，变色的程度所引起反射光强度的变化与甲醛浓度呈函数关系，根据反射光强度变化率测定甲醛的浓度。

（2）Formaldemeder htv甲醛检测仪。根据电化学传感器法甲醛气体通过内置微型泵抽入的样气通过电化学传感器，受扩散和吸收控制的甲醛气体分子在适当的电极电压下发生氧化反应，产生的扩散电流与空气中甲醛的浓度成正比。使用标准管进行校准。

1.2 方法

1.2.1 采样布点 装修住宅布点和空气采样参照中华人民共和国环境保护行业标准《室内环境空气质量监测技术规范》（HJ/T167-2004）进行，并视实际情况作部分调整。甲醛检测在装修居室门窗关闭12 h 后进行，采样点相对高度 0.5～1.5 m，离墙壁距离大于 0.5 m，离门窗距离大于1 m 。选取客厅室内功能区进行检测，室内面积为98 m2，根据采样布点原则[3]，布设3个（组）采样点位。房间密闭12 h后，室内环境温度26.4℃，相对湿度57.6%。为保证试验数据具有对比性，2种甲醛检测仪测试场所为房间客厅[4]，共测试3组数据，每组数据监测1 h。

1.2.2 FM-801多模式甲醛检测仪测定方法 采样前打开传感器盒让传感器适应环境温度，将温湿度计放在环境中10～15 min，记录室内环境温度、湿度。待主机适应室内环境后对传感器进行检查，插入主机当其显示一切正常开始检测。在检测前进行60 min的“预先暴露程序”以实现其精确性能。该仪器的检出范围为12.5～1 250.0 μg/m3，分辨率1 ppb。

1.2.3 Formaldemeder htv甲醛检测仪测定方法 采样前把标准管放在室内适应环境温度平衡1 h，将温湿度计放在环境中10～15 min，记录室内环境温、湿度。待标准管适应室内环境后对主机进行校准，以室外环境空气作为背景值。当室温26.4℃、相对湿度为57.6%时，标准管上甲醛对应浓度为3.15 ppm（4.22 mg/m3），每一组甲醛校准值测试1 min。从表1校准结果可以看出，第1、2、3组甲醛浓度分别在3.83～4.15、3.87～4.10、3.97～4.22 mg/m3之间，相对偏差分别为4.88%、3.88%、3.28%，均小于5%。该仪器的检出范围为0～13.4 mg/m3，分辨率0.01 ppm。

1.2.4 数据分析 FM 801多模式甲醛仪测试开始之后每隔10 min读取1次测试值。同时使用Formaldemeder htv甲醛检测仪测试甲醛浓度，每一分钟测试一数值。甲醛浓度按下式计算：

2 结果与分析

从表2可以看出，甲醛浓度超出标准[5]1.0～1.5倍。在室内条件变化幅度较小的条件下，使用电化学法Formaldemeder htv甲醛检测仪所检测的数值较稳定，3组甲醛浓度均值在0.219～0.243 mg/m3之间，RSD均小于5%，满足仪器检测性能要求。

从表3可以看出，使用光电光度法FM 801多模式甲醛检测仪测得的3组数据中，第1组数据在0～30 min之内，甲醛累计浓度逐渐升高；第40、50、60 min时测得甲醛浓度在0.214～0.219 mg/m3之间，变化不大，仅相差0.005 mg/m3。电化学法Formaldemeder htv甲醛检测仪测得的第1组数据均值（1 h平均值）为0.229 mg/m3，与FM 801法相差0.012 mg/m3，相对误差5.24%；第2组检测数据相差0.014 mg/m3，相对误差6.33%；第3组检测数据相差0.016 mg/m3，相对误差6.69%。

由图1可以看出，电化学法Formaldemeder htv甲醛检测仪测得3组数据加权值在0.227～0.231mg/m3之间，随时间变化曲线基本呈直线。光电光度法FM 801多模式甲醛检测仪测得3组数据加权值在第10 min时为0.043 mg/m3，第20 min时为0.085 mg/m3，第30 min时为0.158 mg/m3曲线呈上升趋势，在第40 min时达到最高值0.217 mg/m3，随后数值变化趋于稳定。前者与后者平均值分别为0.229和0.216 mg/m3，相对误差5.68%。

3 结论与讨论

（1）在相同室内条件下电化学法甲醛检测仪测得甲醛浓度为0.229 mg/m3，光电光度法甲醛检测仪测得甲醛浓度为0.216 mg/m3，相对误差5.68%。由此可以验证光电光度法测试室内甲醛浓度的准确度和可信度。

（2）光电光度法FM 801多模式甲醛检测仪最佳检测时长为40 min。时间少于40 min，测得甲醛浓度偏低；多于40 min测得甲醛浓度已饱和，则数值变化不大。该段时间内甲醛既能与传感器充分接触达到饱和反映出室内甲醛真实浓度，也能够充分说明室内甲醛浓度的变化趋势，为甲醛治理提供数据支持依据。

参考文献

[1] 刘艳丽，周建民，徐胜光，等. 马拉巴栗净化室内空气中甲醛的研究[J]. 生态环境，2007，16（2）：332-335.

[2] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会.GB/T 18204.2-2014公共场所卫生检验方法 第2部分：化学污染物 7.4光电光度法[S]. 北京：中国标准出版社，2014.

[3] 国家环境保护总局. HJ/T 167-2004 室内环境空气质量监测技术规范[S].北京：中国环境出版社，2014.

[4] 罗玉红，赵小蓉，朱神军. 新装修住房室内空气污染调查分析[J]. 安全与环境工程，2008，15（2）54-56，60.

[5] 中華人民共和国国家质量监督检验检疫总局；卫生部. GB/T 18883-2002 室内空气质量标准[S]. 北京：中国标准出版社，2003.

责任编辑：刘赟