空气净化器有害物质二次释放采样距离比对研究

李晓增 梁森涛 丘文广 刘海燕 陈伟力 吴淑焕 何国山 邹华杰 黄宇梁

（广州质量监督检测研究院）

0 引言

空气净化器现行标准中，涉及净化、除菌性能的标准 GB/T 18801-2015[1]、GB 21551.3-2010[2]都规定了产品出厂（滤网为全新）时的臭氧、紫外线、TVOC、PM10等有害因素释放限制指标，但是对于滤网使用一段时间尤其是吸附饱和后的有害因素释放并没有规定。

由于大部分产品采用风机抽风+滤网过滤的净化模式，一旦滤网饱和而没有及时更换，这些被滤网拦截的污染物及其滋生的细菌病毒等微生物是否会被风机吹回室内，造成二次污染，已成为困扰消费者的重要问题。

1 国内研究情况

中国家用电器研究院焦晓兰等[3]，分析了空气净化器二次污染的成因，包括三个方面：①过滤网富集的颗粒物等固态污染物，在空气净化器风机的作用下，可能会从滤网边框未与空气净化器紧密贴合的部分再次泄露；②净化器滤网通过物理吸附的气态污染物达到饱和，可能会将滤网上的有害气体再次释放；③富集在滤网上的微生物，在滤网上大量繁殖并产生代谢产物，这些有害物质可能再次释放到环境空气中。同时通过实验证明，气态污染物以及微生物的二次污染可能性较大，固体污染物的二次污染可能性相对较低。

天津大学刘俊杰等[4]，通过设计实验证明长期处于高湿度下的空气过滤器是最容易被微生物驻留并生长繁殖的部件，容易形成微生物二次污染；裴晶晶等[5]通过对室内空气净化器和通风系统中使用过的纤维滤网的VOCs排放进行实验研究，发现处理室外污染物的滤网比处理室内污染物的滤网，其二次污染产生的TVOC浓度高出2-10倍。

广东省洁净技术行业协会民用空气净化器设备与技术专业委员会2014年委托广州工业微生物研究所对一款具有加湿功能的空气净化器进行检测[6]，结果显示，该空气净化器加水一周后加湿水细菌数达到5.15×106CFU/mL，相对自来水的国标要求超标5万倍，而该空气净化器每小时可用水1000mL，也就是该空气净化器每小时可向房间空气送出50多亿个微生物菌落数。

2 现有标准情况

GB/T 18801-2015以及GB 21551.3-2010标准中的TVOC浓度以及PM10浓度监测，一方面缺乏微生物的监测，另一方面只是针对未使用的全新产品进行评价，并没有对使用后的空气净化消毒机滤网可能产生的二次污染建立相关测试评价方法。

3 有害物质二次释放采样距离比对研究

GB 21551.3-2010标准中PM10、TVOC两种有害物质释放的采样条件为距离出风口20cm处采样进行检测。在实际检测工作中发现，对于二次污染释放检测，20cm的距离可能会偏大，本研究将针对距离出风口5㎝、10cm、20cm处释放的于颗粒物、气态污染物及微生物二次污染检测进行对比研究。

4 测试方法

4.1 测试设备

颗粒物质量浓度测定仪：TSI 8530；

紫外可见分光光度计：安捷伦 Cary-5000；

大气采样器：Gilian GilAir-Plus；

撞击式微生物采样器：常州普森电子仪器厂PSW-6。

4.2 测试条件及方法

测试条件：检测环境条件均为GB/T 18801-2015/GB 21551.3-2010规定的温度23℃±2℃，湿度50%±5%R.H.。空间内甲醛浓度长期处于0.03～0.05mg/m3，净化器运行期间，PM2.5浓度平均值为52μg/m3，PM10 平均值为 75μg/m3。

测试方法：选取19台不同生产厂家、过滤方式的空气净化器样机放置于同一空间内，打开门窗，开启空气净化器90天后对距离空气净化器出风口5㎝、10㎝、20㎝处的PM2.5、PM10、甲醛浓度进行测试，每种污染物每次平行采集10个样本（采样时间间隔2min）进行测试。测试方法依据GB/T 18204.2-2014[7]《公共场所卫生检验方法 第2部分：化学污染物》、GB/T 18204.3-2013[8]《公共场所卫生检验方法 第3部分：空气微生物》中规定的相关方法进行。PM2.5及PM10的测定，采用光散射法；甲醛的测定采用酚试剂分光光度法。

4.3 结果计算

污染物释放浓度=净化器开启最大风速档时出风口污染物浓度-环境本底浓度；污染物释放浓度为0时，代表净化器开启最大风速档时出风口污染物浓度≤环境本底浓度。

5 测试结果及分析

样机开启90天（12h/d）后不同位置采样所得的污染物释放浓度以及10次测量结果的相对平均偏差见表1。

表1 不同采样位置下样机开启90天（12h/d）后污染物释放浓度及相对平均偏差

根据上述测试结果可以明显看到，采样距离出风口位置越远，10个样本测量的RSD越高；而且随着采样距离的增加，出现未检出的频次越来越高。

6 结论

GB 21551.3-2010标准中PM10、TVOC两种有害物质释放的采样条件，即距离出风口20cm处采样，应用于空气净化器有害物质二次释放方面存在多次测量复现性差（RSD偏大）的问题。而且从实测数据中发现，存在较多污染物释放浓度为0，这应该是出风口的气体与空间大气混合后设备的精度及检出限无法响应的原因，但这样会难以检测出二次污染的实际情况。同时，实际测试中发现，在距离出风口小于5cm处采样，风速过大，而且采样位置偏差大导致数据离散度高。

通过综合评判和比较，建议空气净化器有害物质二次释放的采样条件为距离出风口5cm处采样。