孫建亮，董長青

（中國汽車技術研究中心，北京100176）

1 引言

隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的日益提高，汽車已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚闹匾煌üぞ摺?jù)工信部數(shù)據(jù)表明，2011年，我國汽車市場實現(xiàn)平穩(wěn)增長，汽車產(chǎn)銷量雙超1840萬輛，汽車保有量已突破1億輛。汽車給人們生活帶來方便的同時，車內(nèi)空氣污染也會危害駕駛員與乘客的身體健康。我國已經(jīng)出現(xiàn)多起消費者由于汽車內(nèi)部有毒有害氣體嚴重超標、損害消費者身體健康而投訴汽車生產(chǎn)廠家的案例。不斷提升的生活質(zhì)量要求和日益增強的健康關注度使得人們對汽車車內(nèi)空氣質(zhì)量與舒適性的要求越來越高，汽車車內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量成為人們?nèi)找骊P注的熱點問題。

影響車內(nèi)空氣質(zhì)量的指標有易揮發(fā)性有機物、氣味及霧化性，車內(nèi)空氣污染問題主要由車內(nèi)易揮發(fā)性有機物（Volatile Organic Compounds，VOCs）造成的，已引起政府有關部門的高度重視，并制定了車內(nèi)空氣質(zhì)量標準，以加強對車內(nèi)空氣質(zhì)量的管理。本文通過分析國內(nèi)外車內(nèi)VOC相關法規(guī)現(xiàn)狀及其差異、控制消減措施，以期為汽車企業(yè)的設計生產(chǎn)、銷售及檢測機構提供技術參考，為汽車消費者提供信息指導。

2 車內(nèi)VOC定義

造成車內(nèi)空氣污染的物質(zhì)主要是易揮發(fā)性有機物，很多國家的研究者用VOC含量的高低來表示污染程度。易揮發(fā)性有機物是指在常溫狀態(tài)下容易揮發(fā)的有機化合物，目前，尚未有被國際上一致認可的定義，現(xiàn)在最常用的有世界衛(wèi)生組織、美國聯(lián)邦環(huán)保署及國際標準組織等組織制定的定義［1］。世界衛(wèi)生組織（WHO）對揮發(fā)性有機物的定義為：熔點低于室溫而沸點在50～260℃之間的揮發(fā)性有機化合物的總稱（表1）。美國聯(lián)邦環(huán)保署（EPA）的定義：除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，任何參加大氣光化學反應的碳化合物。國際標準ISO 4618－1－1998對VOC的定義是：原則上，在常溫常壓下，任何能自發(fā)揮發(fā)的有機液體和／或固體。德國DIN 55649－2000標準規(guī)定在通常壓力條件下，沸點或初餾點低于或等于250℃的任何有機化合物。

上述VOC的定義分為兩類，一類是普通意義上的VOC定義，只說明什么是揮發(fā)性有機物，或者是在什么條件下是揮發(fā)性有機物；另一類是環(huán)保意義上的定義，即會產(chǎn)生危害的那一類揮發(fā)性有機物。從環(huán)保意義上說，揮發(fā)和參加大氣光化學反應的化合物具有危害性，不揮發(fā)或不參加大氣光化學反應的化合物不構成危害。

表1 世界衛(wèi)生組織對VOC的分類

3 車內(nèi)VOC的來源及危害

3.1 車內(nèi)VOC的來源

車內(nèi)VOC的來源有很多，主要有以下3個方面［2］。

3.1.1 內(nèi)飾件／內(nèi)飾材料

車內(nèi)空氣質(zhì)量狀況與車輛制造工藝和零部件種類有直接關系，車內(nèi)VOC的主要來源是汽車內(nèi)飾件／內(nèi)飾材料，主要有：新車內(nèi)飾，如車內(nèi)地板、門內(nèi)護板、車頂棚襯里等；新車的車內(nèi)各配件，如座椅、座墊和座椅套等；生產(chǎn)中所使用材料，如油漆、稀釋劑和黏合劑等。

3.1.2 汽車自身排放

汽車自身排放的污染物，主要有CH、CO、NOx、苯烯烴、芳香烴、微生物等，能夠通過排氣管、曲軸箱、燃油蒸發(fā)等途徑進入車內(nèi)，造成車內(nèi)污染。

3.1.3 外部污染物

如果車輛密封不嚴，外界環(huán)境的污染物將進入車內(nèi)環(huán)境，造成車內(nèi)空氣污染，這種車內(nèi)污染在交通堵塞的情況下尤為明顯。車外空氣中污染物主要來自于燃料燃燒、交通運輸?shù)犬a(chǎn)生的VOCs。

3.2 車內(nèi)VOC的危害

VOC中危害最大的兩種化學成分是苯和甲醛。

苯是具有特殊氣味的一種有機化合物，膠水、油漆、涂料、溶劑等含有大量的苯、甲苯和二甲苯等。慢性苯中毒主要使骨髓造血功能發(fā)生障礙。人在散發(fā)著苯氣味的密閉房間里，會出現(xiàn)頭暈、胸悶、惡心、嘔吐等中毒癥狀。

甲醛是無色、具強烈刺激性氣味的氣體，水溶液通稱福爾馬林。裝飾用品、車內(nèi)飾品及許多使用有機涂料和高分子材料的生活用品等均會散發(fā)甲醛。甲醛對粘膜有強烈的刺激作用，特別對眼、鼻和呼吸道的刺激作用最強，是一種致癌物質(zhì)，能引起皮膚過敏，還影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)，長時間吸入可引起胃癌。

4 國內(nèi)外相關標準法規(guī)分析

截至目前，日本、韓國、俄羅斯、中國等國家均頒布了針對汽車車內(nèi)空氣質(zhì)量的國家規(guī)范，美國、澳大利亞等國家對新車內(nèi)部VOC含量的規(guī)定參照室內(nèi)VOC含量標準，還有部分國家沒有制定相關標準，但其國內(nèi)企業(yè)具有內(nèi)部標準，如德國，大眾、寶馬等企業(yè)有自己的內(nèi)部標準。本文主要討論各國家標準之間的異同。

4.1 我國室內(nèi)和車內(nèi)空氣質(zhì)量標準的差異

為了預防和控制室內(nèi)空氣污染，保護人體健康，國家質(zhì)檢總局聯(lián)合衛(wèi)生部、環(huán)保部頒布了《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》（GB／T 18883－2002）。該標準引入室內(nèi)空氣質(zhì)量概念，明確提出“室內(nèi)空氣應無毒、無害、無異常嗅味”的要求。其中規(guī)定的控制項目包括化學性、物理性、生物性和放射性污染。規(guī)定控制的化學性污染物不僅包括人們熟悉的甲醛、苯、氨、氧等污染物質(zhì)，還有可吸入顆粒物、二氧化碳、二氧化硫等13項化學性污染物質(zhì)?！妒覂?nèi)空氣質(zhì)量標準》與國家標準委以前發(fā)布的《民用建筑室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》、10種《室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量》共同構成了我國較完整的室內(nèi)環(huán)境污染控制和評價體系。

《長途客車內(nèi)空氣質(zhì)量要求》（GB／T 17729－2009）規(guī)定了長途客車車廂內(nèi)空氣主要成分（氧氣、二氧化碳和一氧化碳）的含量要求，但沒有涉及易揮發(fā)性有機物。

我國自2012年3月1日起執(zhí)行《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評價指南》（GB／T 27630－2011），以下簡稱《指南》，限制車內(nèi)空氣中苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛的最高濃度（表2），該標準是我國第一次就乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量發(fā)布的相關標準，它的實施填補了車內(nèi)空氣質(zhì)量問題的法律空白。

按照《車內(nèi)揮發(fā)性有機物和醛酮類物質(zhì)采樣測定方法》（HJ／T400－2007），在車輛中共定性檢測到200多種有機物，其中苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙苯、甲醛、乙醛和丙烯醛在車內(nèi)的檢出率高達98%。因此限制上述8種易揮發(fā)性有機物是很有必要的。表2顯示我國對車內(nèi)空氣質(zhì)量的要求遠低于室內(nèi)空氣質(zhì)量，其中差別較大的是甲苯、乙苯和二甲苯，可能是由于汽車內(nèi)空間狹小、密閉，車內(nèi)VOC濃度遠高于室內(nèi)空氣的原因。

表2 我國車內(nèi)／室內(nèi)空氣質(zhì)量部分指標對比表 mg／m3

《指南》對于認定車內(nèi)空氣質(zhì)量，促進綠色環(huán)保的技術、配件、原料的有效推廣，保障消費者的合法權益，具有重要意義。實施后，一方面它將敦促汽車生產(chǎn)廠商重視汽車內(nèi)飾的用料和生產(chǎn)工藝過程，以提高車內(nèi)空氣質(zhì)量；另一方面它也會成為消費者維護自身權益的依據(jù)。

雖然我國發(fā)布了《指南》，但是也必須看到《指南》并非強制標準。也就是說，即使消費者發(fā)現(xiàn)自己的愛車車內(nèi)空氣污染程度“超標”，也無法根據(jù)《指南》進行維權。在這種現(xiàn)實情況下，企業(yè)自律顯得尤為重要。在國外，各國雖然也沒有成熟的車內(nèi)空氣污染強制標準，但是諸如奔馳、大眾、寶馬等知名企業(yè)早就采用了先進的第三方監(jiān)測系統(tǒng)對其產(chǎn)品進行相關檢測，以保障消費者利益。

4.2 國內(nèi)外車內(nèi)空氣質(zhì)量標準的差異

美國和澳大利亞沒有專門針對新車內(nèi)部VOC含量的限制，均參照室內(nèi)VOC含量標準。美國綠色建筑委員會規(guī)定：室內(nèi) TVOC含量不超過0.5mg／m3。1992年澳大利亞國家健康與醫(yī)學研究理事會（NHMRC）建議：TVOC每小時平均含量不要超過0.5 mg／m3；任何 VOC每小時平均含量不要超過0.25 mg／m3。

2004年俄羅斯頒布《汽車交通工具乘客廂和駕駛室空氣中污染物含量實驗標準和方法》（P51206－2004），確定了汽車發(fā)動機燃料燃燒、燃料氣化和涂料在乘客廂和駕駛室內(nèi)產(chǎn)生污染物質(zhì)的含量要求，主要檢測在行駛過程中的車內(nèi)污染物，規(guī)定的排放因子有CO、NO2、NO、CH4、甲醛等。

日本汽車工業(yè)協(xié)會（JAMA）將汽車內(nèi)空間視為居住空間的一部分，集合行業(yè)整體的力量開展研究，并注重汽車不同于住宅的特點及環(huán)保，制定了《汽車內(nèi)VOC檢測方法》和《降低汽車內(nèi)VOC的自主舉措》。自主舉措要求：乘用車從2007年度發(fā)售的新車型、貨車和客車等商用車從2008年度發(fā)售的新車型開始，需達到厚生勞動省規(guī)定的室內(nèi)13種物質(zhì)的濃度指導值。而且，此后各公司也要繼續(xù)努力降低汽車內(nèi)濃度。

2007年6月，韓國建設部頒布《新規(guī)制作汽車的室內(nèi)空氣質(zhì)量管理標準》，該管理標準規(guī)定新生產(chǎn)汽車的揮發(fā)性污染物排放檢測方法和標準（表3）。

表3 各國車內(nèi)空氣質(zhì)量標準要求對比表 mg／m3

通過比較，可以看出：

（1）日本限制的車內(nèi)VOC種類相對多一些，共限制14種有害物質(zhì)，而俄羅斯只限制了甲醛的最高濃度。甲醛是各國都限制的有害氣體。

（2）同種類VOC不同國家的限值大多不同，有的相差幾倍，如我國對車內(nèi)甲苯含量的限值是日本的4倍。同時，各國均沒有限制總揮發(fā)性有機化合物（TVOC）的數(shù)量，對車內(nèi)空氣質(zhì)量的要求低于室內(nèi)空氣質(zhì)量。

5 控制車內(nèi)VOC的措施

車內(nèi)空氣污染物的控制和凈化主要通過源頭控制和末端治理兩種途徑來進行［3，4］。

5.1 源頭控制

汽車內(nèi)飾件／內(nèi)飾材料受熱釋放出的VOC是污染車內(nèi)空氣的主要原因，對汽車內(nèi)飾件及所用材料提出嚴格的VOC限值要求，從原材料和工藝入手，通過嚴格控制有害物質(zhì)發(fā)揮，來提高車內(nèi)空氣質(zhì)量，將從根源上解決車內(nèi)空氣污染問題。關鍵控制技術體現(xiàn)在3個方面。

5.1.1 合理的控制策略

汽車主機廠根據(jù)實際情況實行“由整體到局部”的控制策略，即把整車控制目標分解到各個零部件／材料中去，制定各零部件／材料的VOC釋放限值企業(yè)標準。建立合理的管理體系，嚴格監(jiān)控供應商所提供產(chǎn)品的質(zhì)量，以實現(xiàn)整車控制的目標。

5.1.2 選材控制

通過掌握不同內(nèi)飾材料、涂料、膠粘劑等材料對車內(nèi)VOC影響的信息，采用環(huán)保材料，從而從源頭消減VOC釋放量。

5.1.3 加工過程控制

汽車制造廠商都應當盡快提高生產(chǎn)標準、改良生產(chǎn)工藝、使用綠色環(huán)保的材料，確保產(chǎn)品環(huán)保、安全，共同推進車內(nèi)空氣質(zhì)量的不斷提高。

5.2 末端治理

末端治理汽車車內(nèi)空氣污染物的方法有多種，如通風換氣法、噴灑清新劑法、活性炭吸附法、臭氧殺菌消毒法、負離子法、光觸媒法及生物凈化等［5］。

6 結語

車內(nèi)空氣污染正逐漸凸現(xiàn)，越來越受到人們的重視，盡管各國在治理車內(nèi)空氣污染方面已積累不少經(jīng)驗，但要從根本上解決此問題，還有許多工作要做。

隨著國家提出振興汽車產(chǎn)業(yè)，我國的汽車行業(yè)更加蓬勃發(fā)展，在不久的將來中國的汽車保有量將超過美國，真正成為世界第一汽車大國，而對于VOC的關注度還沒有達到發(fā)達國家的關注水平。因此，有必要加強對汽車企業(yè)和廣大老百姓的宣傳，提倡汽車企業(yè)在汽車內(nèi)飾的研發(fā)和生產(chǎn)上采用環(huán)保材料，這樣不僅有利于使用者的健康，也是對環(huán)保汽車產(chǎn)品的宣傳推廣。

［1］馬 輝，陳文波.車內(nèi)有害氣體（VOC）現(xiàn)狀研究［J］.汽車工藝與材料，2006（8）：13～14.

［2］陳炳基.淺談汽車內(nèi)空氣污染來源及影響因素［J］.環(huán)境科學與管理，2008，33（8）：142～145.

［3］楊紅剛，李 剛，解科峰，等.汽車車內(nèi)空氣污染與對策［J］.環(huán)境與健康雜志，2007，24（10）：822～823.

［4］李俊賢，李 莉，金建偉，等.轎車車內(nèi)空氣質(zhì)量控制方略［C］／／中國機械學會.第十五屆全國機械設計年會論文集.北京：中國機械學會，2010：234～235.

［5］余 剛.汽車內(nèi)部空氣污染成因及控制［J］，交通節(jié)能與環(huán)保，2009（3）：33～36.