车内空气污染状况影响因素研究进展

2019-12-04 11:38:58郭瑞华孙翰林宋媛媛朱佐刚林驭寒
汽车工程学报 2019年2期
关键词:二甲苯甲苯内饰

郭瑞华,孙翰林,宋媛媛,胡 玢,朱佐刚,林驭寒

(北京市劳动保护科学研究所,北京 100054)

随着经济快速发展和城市不断扩张,人们由于通勤、商务出行、旅行和购物等需要[1-2],每天会有6%~8%的时间待在车内[2-6],车内空间已被认为是一种特定的室内微环境和工作场所[7-12]。挥发性有机物(VOCs)作为室外环境中众所周知的空气污染物[13-14],也存在于车内空气中。国内外研究表明,车内种类繁多的VOCs(主要由烷烃、烯烃、苯系物和其它含氧化合物组成)会恶化车内空气[15-17],且其浓度可能比环境空气高5~10倍,比其它室内空气高3倍[1,9-11,18]。若驾乘人员经常暴露在密闭且空间狭小的车内环境中,会出现头痛、乏力等症状,严重时会出现皮炎、哮喘、免疫力低下、白细胞减少,甚至致癌[17-26]。因此,车内空气污染不仅会对人体健康产生危害,还会影响行车安全[19-20]。

车内空气污染物来源根据车辆状态不同(工作状态或静止状态)而发生变化。当车辆为实际工作状态时,车内污染物主要来源于车外污染物的渗入、车辆排放的污染物的渗入和燃料泄漏[1,8,12,16,27];当车辆为静止状态时,主要污染源是车用内饰材料中所含有害物质的释放[28-30]。此外,车内通风状况、温度和湿度、车龄、内部体积、车辆品牌、行驶模式、行驶区域环境条件及时段等都是影响车内空气污染状况的因素[1-2,16-17,27,31-32]。本文对近27年来国内外在车内空气污染方面的研究进行综述和评价,主要着眼于不同影响因素所引起的车内空气污染状况的变化。

1 通风状况对污染物浓度的影响

通风是车内外空气交换的过程,对污染物的动态传输具有重要影响[28,33]。已有文献研究了以下4种通风模式对污染物浓度的影响:(1)打开车窗;(2)关闭风扇,关闭再循环;(3)开启风扇,关闭再循环;(4)开启风扇,开启再循环(后3种通风模式时关闭车窗)[28,34-35]。车窗打开时,空气交换率高至120 h-1,车内外空气污染物浓度会立即达到平衡[36-37],驾驶员侧窗半开时车内污染物浓度最低[16]。车窗关闭时,车内污染物浓度因通风模式的改变而发生明显变化[34]。当通风模式由(3)变为(2)时,车内VOCs浓度增加了50.46%;当通风模式由(3)变为(4)时,VOCs浓度增加了51.38%[35]。当通风模式为(4)时,车内超细颗粒物(UFP)的测试浓度[38]与模型研究浓度[34]相接近,均为最低,主要是由低空气交换率、车内空气过滤器过滤及车内表面颗粒物沉积等原因所导致[28,34]。当开启空调时,由于车内密闭性更好、自然通风更少以及空调带入的污染物更多,所以此时公交车内BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)浓度高于未开启空调时的浓度[25]。

通风时的空气气流速率和空气交换率被认为是影响车内污染物浓度水平的关键因素[39-41]。当通风模式为(3)时,较大的气流速率使空气交换率变大,导致车外大气中更多颗粒物进入车内,引起车内颗粒物浓度升高,但也稀释了汽车尾气、驾乘人员呼吸及内饰材料散发的污染物[28]。此外,由车辆密闭性导致的漏风会使车外污染物进入车内,漏风主要发生在汽车后部[42]。SABIN等[43]的研究表明,与车窗部分打开时相比,车窗关闭时公交车内苯浓度较高,部分原因是公交车自身排放的尾气进入了车舱。通过通风系统的机械气流(流量为0~400 m3/h)和通过车辆接缝处的渗透气流(流量为0~50 m3/h)及漏风(流量为10~40 m3/h)是影响车内污染物传送的两大主要气流[28,36-45]。

降低车内污染物浓度最简便有效的方法就是增加车内空气流通速度,当空气流通速度从0.1 m/s增至0.7 m/s时,车内VOCs浓度从1.78 mg/m3降至1.2 mg/m3[31]。最初由内饰材料散发的VOCs在车内聚积越来越多,浓度越来越高,但是当车辆启动时,污染物浓度降低,最终通过通风的方式将污染物除去[30]。

2 内饰材料散发对污染物浓度的影响

研究报告指出,新车内空气中的污染物含量明显高于当今室内环境的推荐含量[46],新车内的污染物大多与车用内饰材料的散发有关[23]。典型的汽车客舱通常包括室内装潢、方向盘、仪表板、地板、天花板、门/内饰板等,这些内饰所涉及到的非金属材料种类繁多,包括皮革、塑料、织物、地毯、密封剂、粘合剂、油漆、泡沫垫等[2,16,23,27,30-31,47-48]。汽车生产过程中使用的内饰材料不同,散发的VOCs种类也不尽相同,这些VOCs混合在一起就会导致新车有异味,是影响新车使用舒适性的一个重要因素[1,23,49]。

XU等[35]研究发现配有皮革内饰的车内VOCs浓度比纺织内饰的高1.42倍。皮革内饰公交车内BTEX平均浓度比其它纺织、塑料、木制或聚氨酯内饰公交车内的浓度高约150%[25],分别是室外空气的5.4、7.0、15.4和9.7倍,甲苯和二甲苯浓度超出了中国室内空气质量标准要求,而其它非皮革内饰公交车内空气均符合标准要求[25]。由于皮革内饰含有的大量胶水或粘合剂会散发出VOCs,所以皮革内饰公交车内的BTEX很大程度上来自于自我积累,其中,粘合剂可能是甲苯和二甲苯的主要来源[22,27]。YOSHIDA等[5]研究发现配有真皮方向盘的车内空气中,酮、呋喃、苯乙烯和1-甲基-2-吡咯烷酮的浓度显著高于配有聚氨酯方向盘的车内空气中的浓度;配有真皮座椅的车内空气中,醇和1-甲基-2-吡咯烷酮的浓度高于配有纺织座椅的车内空气中的浓度。但是CHIEN[27]却认为一些纺织内饰轿车内的BTEX浓度往往高于皮革内饰轿车内的浓度。

静态测试条件下,ZHANG等[2]在中国市场销售的多款紧凑车型内测得的污染物仅限于甲醛、苯、甲苯和二甲苯。CHEN等[17]在中国38辆出租车内测得了7种VOCs,包括BTEX、苯乙烯、乙酸丁酯和十一烷。GRABBS等[7]和YOU等[31]均在新车内分析得到了60多种化合物。其中GRABBS研究的每辆车内都有甲苯、乙苯、二甲苯和十一烷;YOU研究的新车内TVOC(总挥发性有机物)浓度约为5 mg/m3,主要污染物为烷烃和芳香族化合物,其中癸烷和间/对二甲苯浓度最高。FEDORUK等[16]在两辆新车中基于质谱分析得到了100种有机化合物,其中一辆的主要污染物包括甲苯、苯酚和己内酰胺,另外一辆的主要污染物包括甲基癸烷和苯乙烯,两辆车中测得的TVOC分别超过了5.6 mg/m3和2 mg/m3。YOSHIDA等[1]在一辆新微型厢式车内测得了162种VOCs,TVOC浓度接近于14 mg/m3,远远超过了日本卫生、劳工和福利部的限值要求(0.4 mg/m3),其中主要包括脂肪族和芳香族化合物,测定得到了高浓度的正壬烷、正癸烷、正十一烷、十二烷、十三烷、十六烯、乙苯、二甲苯和2,2'-偶氮二(异丁腈)。YOSHIDA等[12]又在日本国产的101辆私人汽车中测得了275种有机化合物,其中浓度较高的污染物也是脂肪族和芳香族化合物,主要来自于内饰材料的散发。FABER等[47]研究发现5辆新车内的主要污染物均为脂肪族化合物,主要有十一烷、甲基癸烷、甲基己烷和庚烷,最主要的芳香族污染物为甲苯和乙苯。脂肪族、芳香族和环状化合物总量占能识别出的VOCs的80.5% ~91.5%,而其中10个主要化合物占能识别出的VOCs的52.9%~74.0%。CHIEN[27]研究发现不同型号车内VOCs浓度的差异性平均为47%,而不同品牌之间的差异性平均在95%以内,单个VOC浓度范围从检测限以下到数千μg/m3不等。

ZHANG等[2]通过研究高、中、低档3种价位车的车内空气发现,低档车的车内污染物浓度最高。CHEN等[17]也研究发现,中档出租车内的VOCs和TVOC浓度低于低档出租车的,中档出租车内BTEX、苯乙烯、乙酸丁酯、十一烷和TVOC的平均浓度是低档出租车内的60%~73%。低档出租车内BTEX、苯乙烯和TVOC的平均浓度是室外空气的5~12倍。低档出租车内甲苯和二甲苯浓度超过了室内空气质量标准要求,低档和高档出租车内TVOC浓度分别是空气质量标准的2.71和1.66倍。通过对车主进行问卷调查,发现低档车中某些内饰材料具有独特的气味。低档车中,座椅和靠垫主要由合成纤维制成,方向盘主要由合成橡胶制成,地板由低档地毯制成,低档车内饰材料的环保性能较差,所以其车内VOCs和TVOC浓度较高[17]。然而也有例外存在,某些高档车内污染物浓度要高于中档车内污染物浓度。YOSHIDA等[5]研究发现,车内芳香族化合物、醇、酯、呋喃及含氮化合物的浓度随汽车价格的升高而升高,没有一种污染物的浓度随汽车价格的降低而降低。由于测试是在静态及封闭条件下进行,采样过程中不会有任何尾气进入车内,因此车用内饰材料的差异才是车内VOCs和TVOC浓度不同的原因,与汽车档次和价格无直接关系。总体上来说,69%受检车辆的车内甲苯和苯浓度超过了空气质量标准要求。

以上研究表明,车内空间装饰的多样化使新车内的VOCs浓度各不相同。有些内饰颜色不同,有些内饰用不同的材料制成,而且有可能同种内饰由不同供应商采用不同材料制作而成。尽管存在这种差异性,但在类似装饰的车内空间中,VOCs浓度水平是具有可比性的。

3 温度和湿度对污染物浓度的影响

3.1 温度因素

新车异味会随着汽车的使用(车龄)而逐渐消散,但是会随着车内温度的升高而增强[31-32,50],车内空气污染物的浓度非常容易受到车内温度的影响。高温会促进内饰材料表面化学物质的散发,使车内VOCs浓度升高40%[20]。温度很高时,不仅对于新车,即使是使用多年的车辆(旧车),车内污染物的浓度也会很高。根据TAYLOR等[51]撰写的白皮书,在普通住宅中,玻璃仅占总面积的12%~17%;而在车内,玻璃占90%~100%。如此大的玻璃占有面积使阳光强烈照射时,尤其是夏天,车内温度上升至89 ℃,仪表板温度高达120 ℃。因此,虽然冬季车内大多数脂肪烃浓度与室外相同[1],但是夏季车内浓度要高于室外浓度,也高于冬季车内浓度[30]。车辆下线后前3年的夏季期间,车内VOCs浓度会超过0.3 mg/m3[52]。当车内温度为23 ℃时,二甲苯、甲醛和乙醛平均浓度分别为1.224、0.048和0.042 μg/m3;而当车内温度升为65 ℃时,3种物质浓度分别为14.7、1.68和1.47 μg/m3[53]。类似研究也表明,当停放的轿车内温度由26.7 ℃升至62.8 ℃时,VOCs浓度增加5倍[16]。甲苯、苯乙烯、乙苯和二甲苯是对温度最敏感的VOCs,当车内温度由11 ℃升至25 ℃时,其浓度分别升高513.6%、544.8%、767.0%和597.7%[35]。CHEN等[25]在长沙公交车内发现,静态不吸烟的环境下车内温度由26.9 ℃升至29.8 ℃时,BTEX浓度显著升高。当温度为29.8 ℃时,甲苯浓度超过了室内空气质量标准要求;当温度为35.6 ℃时,二甲苯浓度超过了标准要求。CHEN等[17]在出租车内还发现,当温度从22.5 ℃升至35.6 ℃时,BTEX、苯乙烯、乙酸丁酯、十一烷和TVOC度均升高。当温度为22.5 ℃时,车内所有VOCs及TVOC浓度均低于室内空气质量标准要求;但是当温度为35.6 ℃时,车内苯、甲苯、二甲苯和TVOC浓度分别是标准要求浓度的1.16、1.54、1.41和3.72倍以上。

车内温度升高,化合物解吸效率增加[1,30],内饰材料VOCs更易挥发,所以降低车内温度会减缓VOCs的排放[17]。当车辆发动并开启空调时,车内温度降低,此时车内VOCs和TVOC浓度比温度高且静态时的车内浓度分别低4~8倍和10~20倍[16,27]。然而,在西班牙北部公交车内,VOCs浓度随车内温度升高而降低,这是因为太阳照射使车内温度升高,导致VOCs因光化学降解而浓度降低[54]。因此,据推测,直接阳光照射会加速车内BTEX、苯乙烯、乙醛丁酯、十一烷等物质的消除[17]。但是由于阳光照射而诱导发生的光化学反应会生成副产物,在车内空气中产生二次污染,对人体会造成更大的伤害[27]。

车内温度升高,VOCs浓度不仅会增加,VOCs混合物的化学组分及种类也会发生变化。这是因为内饰材料中含有不同沸点的VOCs,当车内温度发生变化时,会释放出不同种类的VOCs。FABER等[32]研究发现高温时车内空气中会出现大分子量烃及甲基化合物,并研究得出了4种不同温度下车内空气中主要的5种污染物:20 ℃时,主要为己烷、甲基环戊烷、甲基戊烷、十二烷和十一烷;30 ℃时,主要为二甲苯、十二烷、十一烷、癸烷和甲苯;40 ℃时,主要为二甲苯、十二烷、2,4 -二甲基庚烷、十一烷和癸烷;50 ℃时,主要为二甲苯、庚烷、十二烷、2,4 -二甲基庚烷和2-甲基庚烷。

3.2 湿度因素

CHEN等[17]研究发现车内空气中VOCs和TVOC浓度随相对湿度的增加而增加。当相对湿度从35.7%增加至70.3%时,车内BTEX、苯乙烯、乙酸丁酯、十一烷和TVOC的浓度分别增加了67.8、169.7、60.7、149.3、20.6、29.1、33.7和1186.4 μg/m3。在长沙,当公交车内相对湿度大于50%时,甲苯浓度为205.7 μg/m3,超过了室内空气质量标准[25]。这可能是由于车内相对湿度升高时,被测车内VOCs和TVOC在车舱内积聚,从而使浓度升高。

4 车龄对污染物浓度的影响

通常来说,车内VOCs和TVOC浓度会随驾驶时间或服务年限的增加而降低[9,27]。因为车辆从生产线交付给客户使用后经过了长时间的通风和内饰材料污染物散发,所以使用过的车辆(旧车)比新车VOCs浓度低[17,55]。新车内BTEX、甲醛、乙醛、丙酮和丙烯醛的浓度要比旧车内的分别高12.89%、103.54%、123.14%、104.20%、6.26%、6.31%和10.67%[35,56]。新车中甲醛和甲苯的浓度分别是旧车中的1.1和1.6倍[2]。GRABBS等[7]对4辆新车进行了3周的车内空气测试后发现,VOCs浓度由最初的0.3~0.6 mg/m3降低了大约90%。CHEN等[17]研究也证明车龄1.5月的出租车内BTEX、苯乙烯、乙酸丁酯、十一烷和TVOC浓度比车龄39.4月的出租车高235%~410%;当车龄由11.9月增至23.9月时,7种VOCs和TVOC浓度分别降低了53.2、142.7、48.2、119.2、15.2、23.0、26.2和939.7 μg/m3。CHEN等[25]对相同型号公交车内的空气进行研究后发现,车龄12.1月的公交车内BTEX浓度是车龄17.5月的2倍,是车龄48.9月的5倍多。车龄12.1月的公交车再经过6个月后,其车内BTEX浓度均降低了49%左右。LI等[22]也研究证明车内甲苯、乙苯和二甲苯的浓度在1年后分别下降23%、32%和10%。尽管苯、甲苯和二甲苯是汽车尾气中的典型物质,但是新车中这些物质的浓度仍比旧车中高10倍。YOSHIDA等[1]也发现车内VOCs浓度通常在交货3年内就会下降,3年后TVOC浓度从交货时的10 mg/m3降低到0.2 mg/m3。虽然在几周或几个月内,车内VOCs浓度会降到一个较低的水平,但是要完全消除这些物质是不可能的[57]。例如,甲苯浓度在试验舱的20天内减少了3倍,但车内甲苯浓度仍为60 μg/m3[24]。

新车内空气总是会受到车用内饰材料释放出的化学物质的污染[5],新车比旧车具有更高浓度的VOCs,而这种浓度水平的差异性可能是由于新旧内饰材料的不同而导致的。对于同种类型的内饰材料,通常认为材料越新,VOCs释放量越大[2]。

5 采样点位置对污染物浓度的影响

早在1992年,WEISEL等[58]就研究了车内不同位置采样点处(驾驶员处、副驾驶员处及后座中间)的空气状况,采样过程中保持车窗和风扇关闭,尽量减少车内空气流动,结果表明所有样品中目标VOCs浓度差异都很小。此外,JO等[8]在关闭车窗和通风口,使用空气净化装置和内部风扇的弱通风条件下,在通勤和怠速两种运行状态下,采集了车内副驾驶和后座处的车内空气样品,结果也表明不同样品的浓度差异非常小。因此,不论车辆运行状态和通风条件如何,车内不同采样点位置不会影响车内空气质量的测定,可以用某一采样点的浓度来代表整个车内空气的浓度。但在后续研究中,一般在车内前排中间与驾驶员呼吸位置相当的高度进行样品采集[31]。

CHEN等[17]研究发现,在湖南大学校园采样点的车内VOCs和TVOC浓度低于另外3个采样点(火车站、法院大楼和公交车站)的浓度。由于校园位于岳麓山脚下,远离市中心,交通相对较少,且周围被大树和绿草覆盖,因此校园周围环境中有更多的新鲜空气。而另外3个采样点中,受检车辆的外部环境全部位于火车站或公交车站附近,所以车内VOCs和TVOC浓度略高于校园采样点的浓度。在印度德里,环境中大部分VOCs来源于机动车尾气(67±12%),通常是在最接近道路处测到的车内VOCs浓度最高[59]。事实上,室外空气是车内VOCs(如羰基化合物)的重要来源,尤其是在堵车期间[60]。因此,市中心或车站空气环境中的VOCs和TVOC浓度要高于旅游景区或郊区的浓度[17]。公交车在市中心行驶时,车内VOCs污染情况是最严重的,其次是郊区、农村和旅游景区[22,43],不同区域的污染水平取决于城市交通密度和停车频率[54]。研究还发现[5],当汽车分别停放于车库和户外时,前者车内烷烃、环烷烃和环烯烃浓度明显高于后者车内的浓度,并且停放在户外屋顶下的车内污染物浓度高于不在屋顶下的车内污染物浓度。

6 行驶里程对污染物浓度的影响

车内VOCs和TVOC浓度随车辆行驶里程的增加而降低,这与车龄对车内污染物浓度的影响是一致的,因为行驶里程随着车龄的增加而增加[17]。当行驶里程从2.6×104 km增至28.5×104 km时,车内BTEX、苯乙烯、乙酸丁酯、十一烷和TVOC的浓度降低了94.0、221.5、84.7、208.5、29.5、38.5、45.8和1653.9 μg/m3。当行驶里程为2.6×104km时,车内苯、甲苯、二甲苯和TVOC浓度分别是室内空气质量标准要求的1.17、1.55、1.42和3.76倍;当行驶里程为28.5×104km时,车内所有VOCs和TVOC浓度均低于室内空气质量标准要求。在日本,短距离出行时(<15 km/天),车内多种VOCs[正十五烷、正十六烷、甲基乙基酮、1-丁醇和2,2'-偶氮二(异丁腈)]浓度均高于长距离出行(>25 km/天)时的浓度[5]。当公交车行驶里程为8.7×104km时,车内BTEX浓度是里程为50.5×104km时的5倍[25]。FABER等[23]研究发现车内甲苯和二甲苯浓度随行驶里程的增加而增加,但是浓度值始终没有超过其初始浓度。

但是研究中也有例外存在。当行驶里程从2.6×104km升至4.5×104km时,车内甲苯浓度反而增加了10.8 μg/m3[17];当出行距离从11.5×104km升至12.9×104km时,公交车内BTEX浓度均有所增加[25]。这些特殊浓度变化可能是由于车内空间体积、高度、通风方式、出行路线及发动机类型的不同造成的[61]。

7 其它因素对污染物浓度的影响

与新车相比,旧车内饰材料VOCs的散发降低,但是由于燃料燃烧和尾气排放,某些VOCs浓度可能会增加[23]。汽车尾气是车内VOCs的重要来源,苯、甲苯、二甲苯通常是汽车尾气或燃烧泄漏的标志物[62-65]。在正常行驶情况下,车内BTEX浓度往往要高于车外空气中相应物质的浓度[10,31,66]。除这些气体外,汽车尾气扩散至车内会使车内含有高浓度的甲苯、甲醛、乙醛、丙醛和丁醛[21]。由于有催化转化器的降解,新车内甲醛和苯的浓度比外部环境分别高8倍和5倍[1,2,27]。液化石油气燃料车内BTEX浓度比柴油车内浓度高1.2~2.1倍[61]。

KIM[67]研究了不同发动机怠速条件(发动机和通风均关闭;发动机怠速,开启外部通风;发动机怠速,开启内部通风)对车内(大、中、小型轿车各1辆)VOCs浓度的影响。发动机怠速时,大型轿车中苯浓度突然增加约5倍,明显高于小型和中型轿车中的浓度;甲苯、苯乙烯和二甲苯浓度平稳上升,且高于外部空气中的浓度。发动机怠速时,小型轿车中乙醛浓度最高,中型轿车中丁醛和甲醛浓度最高;中型轿车中丁酮、丙酮、乙醛丁酯和酯均表现出较高的浓度,而大型轿车中甲基异丁基酮浓度最高。此外,发动机怠速、开启外部或内部通风时,所有化合物浓度(除甲苯和丁酮外)均升高[67]。DUH[50]在研究停车及开车对车内空气质量的影响时,也得到了与上述研究类似的结果。

车辆构造的特点,例如较大的内部表面积和较小的内部体积,很容易使内饰材料的散发物聚积在车内。在较小体积(<3 m3)的车内,烷烃(正己烷,正庚烷,正十二烷,正十三烷,正十四烷)的浓度较低;当车内空间大于4 m3时,甲基异丁基酮和苯并噻唑的浓度较低[5]。CHEN等[17]研究发现车内VOCs和TVOC浓度随车内体积的增加而降低。然而,当车内体积增加时,车内BTEX、苯乙烯、乙酸丁酯、十一烷和TVOC浓度只降低了1.24、12.45、1.57、4.72、0.05、0.90、0.10和35.3 μg/m3。因 此,车内部体积对车内VOCs浓度的影响是非常小的。

甲醛是烟草烟雾中的一种成分,邻苯二甲酸二乙酯可能会存在于测试车辆所使用的蜡中。当驾乘人员吸烟时,车内只有甲醛浓度显著升高;已经打蜡的车内,只有邻苯二甲酸二乙酯的浓度显著升高。因此,吸烟和打蜡不被认为会影响车内其它化合物的浓度[5]。若车内经常使用空气清新剂,则会检测出多种萜烯和酯[12]。虽然吸烟、打蜡和空气清新剂也是车内空气污染物的来源,但它们所产生的污染物不同于车内其它的主要污染物(脂肪族和芳香族化合物、醇、含氮化合物等)[5]。

不同的出行方式也会使驾乘人员暴露于不同污染状况的车内环境中。CHAN等[26]对广州市4种公共交通(地铁,出租车、未开空调和开着空调的公交车)中的车内VOCs浓度进行了研究。以苯为例,出租车中的平均浓度(33.6 μg/m3)是最高的,其次是开着空调的公交车(13.5 μg/m3)和未开空调的公交车(11.3 μg/m3),地铁中的浓度(7.6 μg/m3)明显低于道路运输中的浓度,其它目标化合物的浓度变化与苯类似。在韩国大邱,出租车司机与公交车司机相比,前者暴露在更高浓度的芳香化合物中[68]。在法国巴黎,轿车内单芳香烃浓度比其它交通方式(地铁和公交)的浓度高2~3倍[69]。

8 车内污染应对措施

综上所述,车内污染影响因素种类繁多,想要从根本上遏制目前普遍出现的车内环境污染问题,使驾乘人员尽可能少接触车内空气中的有害化学物质,可通过源头控制和末端处理两种途径进行。

8.1 源头控制

目前,为了控制车内空气中VOCs产生的污染,美国、俄罗斯、日本、韩国均出台了相应的管控措施,中国政府也制定并实施了GB/T27630—2011《乘用车内空气质量评价指南》、GB24409—2009《汽车涂料中有害物质限量》和HJ/T400—2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》等国家和行业标准。此外,一系列关于内饰件检测的标准也相继制定并实施,如ISO12219、VDA270、DIN13130、DINEN13725、VDA275、VDA277及VDA278等,使车辆在设计制造时就最大程度地选用污染物散发量小的内饰材料。各汽车制造商及供应商均有单独的限用物质清单,通过研发及选用环保型材料来减少车内有毒有害物质的使用,从源头上控制污染物的产生。

8.2 末端处理

即使国内外已出台了各项车内空气质量管控措施,但车内空气污染问题依然存在,所以需对车内空气污染物进行末端处理,建议如下:(1)新车在使用前尽可能暴露在强阳光下,门窗开启,借助高温使内饰材料中的VOCs尽可能挥发掉。(2)驾乘人员对车辆进行装饰时,要注意选择环保型材料。(3)车辆使用过程中车内温度和湿度应控制在合适的水平,并在进入汽车前后及运行过程中,打开车窗或开启外循环通风设施,加强车内自然通风,并根据车外空气状况,适时地开启或关闭内外通风。(4)保持良好的驾乘习惯,切忌在车窗门封闭的状况下,长时间行车。(5)避免在车内吸烟或使用空气清新剂等。(6)在车内放置活性炭、竹炭等吸附性净化材料,并定期更换。(7)安装污染物去除效率高的车载空气净化器,并定期清理或更换。

9 总结

由于车内空间狭小且相对封闭,车内污染比车外污染更严重,且车内污染物种类繁多,影响因素复杂。本文综述并总结了有关车内空气质量影响因素的主要研究成果,车内污染物浓度随通风状况、车用内饰材料、车内温度和湿度、车龄、采样点位置、行驶里程、燃料和尾气排放、发动机运行方式、车内空间体积、驾乘习惯等的变化而改变,不同因素之间并非独立,会相互作用影响车内空气污染状况,因此需综合考虑这些因素对车内空气的影响。随着汽车进入消费者的日常生活,各种因素造成的车内污染与人体健康联系日益密切,已成为不容忽视的问题,需要采用更为严格的车内污染物评价标准,来控制车内环境,保证驾乘人员的身体健康。

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