基于快速检测方法下车内空气质量筛查

王甫华 王慧 韦学军 张立军 谭国斌

摘  要：基于车内空气快速检测方法，对512辆车的车内空气质量进行了快速检测筛查，并对筛查结果做了浅析，结果表明，98.2%的车辆车内空气质量远低于国家标准，但仍有9辆车超过了标准，值得引起驾乘人员的关注。同时本文利用了车内ΣVOCs浓度建立了车内空气质量的评价方法，用于帮助车主快速了解车内空气水平，规避车内空气健康风险。

关键词：车内空气；挥发性有机物；快速筛查

中图分类号：U467.4+99    文献标识码：A    文章编号：1005-2550（2024）02-0075-05

Air Quality Screening in Vehicle Based on Rapid Detection Method*

WANG Fu-hua1， WANG Hui2， Wei Xue-jun3， ZHANG Li-jun2， TAN Guo-bin1

（1. Guangzhou Hexin Instrument Co.， Ltd， Guangzhou 510535， China;

2. Guang Wu Automobile Co.， Ltd， Guangzhou 510000， China;

3. SAIC GM Wuling Automobile Co.， Ltd， Liuzhou， 545007， China）

Abstract： Based on the rapid detection method of air in vehicle， a rapid detection and screening of air quality in vehicle was conducted on 512 vehicles， and the screening results were analyzed. The results showed that 98.4% of the indoor air quality was far below the national standard， but 8 vehicles still exceeded the standard， which is worthy of attention for drivers and passengers. Meanwhile， this article utilized the interior of The concentration of ΣVOCs established an evaluation method for indoor air quality， which is used to help car owners quickly understand the level of air quality in vehicle and avoid health risks.

Key Words： Air In Vehicle; Volatile Organic Compounds; Quick Screening

随着人们生活水平及消费水平的提高，越来越多的人选择小汽车作为出行的交通工具。车内空间成为居家、办公等建筑室内空间之外的第二室内空间，国外人群每日在车内的时间79min，占整日时间的5.5%[1]，我国平均汽车出行时间为71min，占整日时间的4.9%[2]，在交通拥堵的地区用车时间可能更长。人长时间待在车内空间，车内空气状况成为热论话题，车内空气污染严重危害乘员健康，其中挥发性有机化合物（volatile organic compounds，VOC）污染备受关注[3]，车内空气VOCs来自于车内饰品、内饰材料、油漆、涂料、有机溶剂等[4]。车内VOCs的存在会引起人感官上的不愉悦，若浓度过高，会危害驾乘人员的呼吸、循环和神经系统，引发“驾驶综合征”并影响行车的安全性[5，6]。苯和甲醛被国际癌症研究中心证实存在致癌、致白血病和致基因突变的风险[7]。

近十年来，由于《乘用车内空气质量评价指南》的标准发布[8]，对苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛的浓度限值做了要求，具体指标如下表1所示，而且驾乘人员对车内环境的健康与舒适性的要求也越来越高[9]，各大主机厂商开始重视车内空气质量，提升整车的品质，制定相应的企业标准对车内空气质量进行管控[10]，从源头上管控车内材料质量，并开发各种各样的空气净化产品[11，12]，有效控制车内空气质量状况。但由于购买汽车后使用劣质脚垫、香水、贴膜、高温暴晒、内饰老化腐烂等原因，会导致车内空气质量降低，在车辆使用过程中较差的车内空气质量有可能会危害到身体健康。

一般车内空气检测方法根据《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》执行，车辆准备放置时间需大于6小时，密闭静置时间需大于16小时，整体采样检测时间超过24小时[13]，检测速度较慢，很难达到大规模检测的要求，本文通过使用车内空气快速检测方法[14]，在短时间内筛查车内空气质量状况，识别出污染较严重车辆，提示采取改善治理措施，使驾乘人员避免健康风险，通过大规模车辆筛查，为人们身体健康保驾护航。

1    检测仪器和方法

1.1   仪器设备及试剂

主要检测仪器设备包括广州禾信仪器股份有限公司生产的在线挥发性有机物质谱仪（SPI-MS 2000）和在线高精度甲醛监测仪（HCHO 1000），在线挥发性有机物质谱仪采用紫外灯电离源及飞行时间质谱分析器，主要用于气体中挥发性有机物的在线检测，在线高精度甲醛监测仪采用乙酰丙酮分光光度法原理，主要用于气体中甲醛的在线检测；辅助设备包括广州禾信仪器股份有限公司生产的动态稀释仪（DSG-1000），台州藤原工具有限公司生产的空压機（6003-80）。

检测相关的试剂耗材包括大连大特生产的17组分定制混合标气（1ppm）；大连大特生产的苯标气（30ppb）；中国计量科学研究院生产的甲醛标准液体（10.3mg/mL）；广州粤佳气体有限公司生产的氮气（99.999%）；清之鑫品牌活性炭；上海麦克林生化科技有限公司生产的分子筛（M813068）；惠州市鸿祥防潮技术有限公司生产的硅胶（漠凡克）。

1.2   车辆样本

本次共检测了512辆车，车辆样本来源于广州市某售后服务中心维修或保养的车辆，均为购买后行驶了5000公里以上的车辆，车辆类型主要为适合人们日常出行乘坐的M1类乘用车，绝大部分为燃油车，主要包含了5个品牌以上的车辆。

1.3   检测环境

本次车辆检测地址为广州市某个汽车售后服务中心场地内建立的检测实验室，实验室周围500米无固定污染源和电磁干扰，实验室内环境温度控制在25℃±3℃，湿度控制在60%±20%，汽车移动到达实验室后会静置10分钟后再进行检测操作，检测时车辆处于关闭发动机和关闭门窗的静止状态，所有车辆的采样点保持一致。

1.4   检测方法及原理

本套检测系统[14]主要包括置换装置、采样装置和检测装置三大部分，置换装置主要包括空压机、净化器和置换管路，空压机可产生速率大于300L/min的空气，净化器使用硅胶、活性炭等材料可将空气干燥净化，置换装置主要作用是使用净化后的气体将车内原有气体置换，达到置换相对平衡状态，使每辆车在采样前保持相对一致的状态；采样装置包括采样泵和采样管路，可实时抽入车内的空气至在线挥发性有机物质谱仪和在线高精度甲醛监测仪中检测；检测装置包括在线挥发性有机物质谱仪和在线高精度甲醛监测仪，在线挥发性有机物质谱仪主要用于烷烃、烯烃、苯系物等挥发性有机物的在线检测，在线高精度甲醛监测仪主要用于甲醛的在线检测。

检测流程为打开置换装置，空压机中气体经过净化器被净化，通过流量计控制流量，引入车内，洁净气体将车内原有空气置换，置换约15min后，车内空气与净化空气达到置换平衡后停止置换，此时检测设备开始检测，持续记录车内污染物释放信息，连续检测约15min后，车内污染物达到释放平衡状态，检测结束。

2    检测结果与讨论

2.1   VOCs浓度分析

对快速检测的512辆车的VOCs浓度数据进行分析，首先选取了国家推荐标准GB/T 27630-2011中关注的苯、苯乙烯、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醛数据，如下图3所示，发现98.2%的车辆所测物质的浓度均远低于国家标準中规定的浓度限值，趋势与文献[15]中所测结果基本一致，说明国家相关单位对于车内饰品材料的管控及整车车内空气质量的控制效果较好。但其中也有9辆车中国标关注的物质超过了国家标准的限值，说明这9辆车的车内空气可能对驾乘人员存在潜在的健康风险，造成这些车内空气超标可能与使用劣质脚垫、劣质香水、贴膜等原因相关。

对于除国标中关注有限值以外的物质进行分析，包括异戊二烯、壬烷、癸烷、三甲苯、十一烷、十二烷，发现超过1.5mg/m3的车辆共有4辆，说明这4辆车的车内空气可能对驾乘人员存在潜在的健康风险。

2.2   车内空气质量评价分析

对512辆车所测十余种VOCs的总和进行分析，ΣVOCs的浓度与车辆数的关系如下图4所示，发现ΣVOCs的浓度主要集中在0-3mg/m3之间，且基本呈现正态分布规律，说明利用ΣVOCs的浓度可以区分出不同车辆的车内空气质量情况。

将得到的ΣVOCs浓度做分级处理，可以得到区分车内空气质量的模型，随着检测车辆数的增加，模型会越来越准确。可将所有车辆划分为5个不同的等级，分级情况如下表2所示，用来初步筛查并评价车内空气所处的水平，并给出相关建议。

2.3   不同品牌浓度分析

对5个品牌的车辆中ΣVOCs的浓度进行分析，结果如图5所示，发现不同品牌的车辆内的VOCs浓度范围有差别，但均值差别不大，其中品牌1的异常值较多，品牌3的中位值较低，综合来看，品牌3的车辆车内空气水平更好。

2.4   不同VOCs成分浓度分析

将所测512辆车中不同VOCs成分平均浓度值进行分析，结果如图6所示，发现壬烷、二甲苯、三甲苯、癸烷等占比较高，壬烷是汽油车尾气排放的主要污染物之一，可能有汽车尾气轻微渗入驾驶舱导致壬烷结果较高，二甲苯、三甲苯主要来源于车内PP、PVC材质的部件以及油漆涂料等，但二甲苯与三甲苯的平均浓度分别为0.139mg/m3、0.140mg/m3，远低于国家标准，癸烷主要来源于合成纤维内饰中，可能是所测车辆中合成纤维内饰占比较高，但整体平均浓度较低。苯、甲醛这两种有潜在致癌风险的物质平均浓度分别为0.004mg/m3、0.015mg/m3，占比较低，两种物质也远低于国家标准，说明对于车辆内饰中苯、甲醛的VOCs浓度整体把控较好。

3    结论

通过车内空气快速检测方法对512辆车的车内空气情况做了筛查分析，本文对筛查结果做了浅析，发现绝大部分车辆内空气中VOCs的浓度值远低于国家标准要求，但也有9辆车的VOCs浓度值超过了标准限值，值得引起驾乘人员注意。另外也通过ΣVOCs的浓度值初步建立了车内空气水平的评价方法，用以对于快速检测的车辆进行评价，帮助车主规避健康风险。车内空气质量的快速筛查，可以帮助车主快速识别风险，保护驾乘人员身体健康。

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