張 嵩,趙雪君,謝英美

(昆明冶金高等?？茖W(xué)校建筑工程學(xué)院，云南 昆明 650033)

0 引 言

《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》(GB 50325—2001)自2002年1月實施,2010年修訂《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》(GB 50325—2010)[1]并實施。2020年8月1日，新版《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標準》(GB 50325—2020)[2]正式實施，由原來的“規(guī)范”調(diào)整為“標準”。在過去的20年間，為提高室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、保護公眾身心健康、促進綠色環(huán)保建材產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面都起到了積極的促進和指導(dǎo)作用。

新標準中甲醛濃度測定方法均由此前的酚試劑分光光度法改為GB/T18204.2—2014中的第一法(仲裁法)AHMT分光光度法(GB/T16129—1995)，本文針對這一調(diào)整進行了分析與探討，力求找到2種方法在檢測過程、結(jié)果表示以及濃度影響方面的差異，并嘗試分析了AHMT分光光度法的優(yōu)勢。

1 檢測標準

甲醛作為室內(nèi)環(huán)境的頭號污染物，危害大，釋放周期長(3～15 a)，2017年10月已被世衛(wèi)組織列為一類致癌物。《2019中國室內(nèi)空氣污染狀況白皮書》關(guān)于室內(nèi)污染源的調(diào)查表明：在6 482個檢測樣本中，甲醛超標占38.2%，位列第一[3]。

室內(nèi)空氣中甲醛濃度的檢測工作根據(jù)不同的服務(wù)對象和要求分別執(zhí)行國家市場監(jiān)督管理總局和住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布的 《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標準》(GB 50325—2020)及國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、衛(wèi)生部和國家環(huán)境保護總局共同頒布的國家標準《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》(GB/T 18883—2002)。GB 50325—2020和GB/T 18883—2002作為檢測執(zhí)行標準在性質(zhì)、檢測范圍與限量值有著一定的區(qū)別，具體限值見表1。GB 50325是建設(shè)部發(fā)布的強制性標準，從工程驗收的角度出發(fā)，在項目竣工1個月以后監(jiān)測，屬工程標準。GB/T 18883是國家環(huán)?？偩趾托l(wèi)生部發(fā)布的推薦性標準，從保護人體健康的最低要求出發(fā)，是一種指導(dǎo)性標準，屬室內(nèi)環(huán)境健康標準[4]。

表1 甲醛限值比較Tab.1 Comparison of formaldehyde limits

Ⅱ類-辦公樓、商店、旅館、文化娛樂場所、書店、圖書館、展覽館、體育館、公共交通等候室、餐廳、理發(fā)店等

GB/T 18883不對檢測對象進行等級劃分，采用統(tǒng)一的標準。

新版標準對室內(nèi)甲醛限制較舊版規(guī)范與GB/T 18883更為嚴格，其中，室內(nèi)超標污染物中甲醛占50%以上，同時室內(nèi)活動家具對甲醛污染的“貢獻”率統(tǒng)計值約為30%，為了更好地保障室內(nèi)環(huán)境的健康，新版標準將室內(nèi)空氣甲醛濃度的限量值分別確定為 0.07 mg/m3與 0.08 mg/m3，更加嚴謹科學(xué)，也更符合社會、經(jīng)濟的發(fā)展。

2 2種甲醛檢測方法對比

甲醛化學(xué)性質(zhì)活潑，可以發(fā)生加成反應(yīng)、縮合反應(yīng)、氧化和還原反應(yīng)，對其進行檢測的方法有很多[5]，本文主要就舊規(guī)范執(zhí)行的酚試劑分光光度法(以下簡稱“酚試劑法”)與新標準執(zhí)行的AHMT分光光度法(以下簡稱“AHMT法”)分別從實驗原理、檢出限、分析操作性及優(yōu)缺點方面進行對比分析。

2.1 實驗原理對比

實驗原理的對比見表2。

表2 2種方法的實驗原理Tab.2 Experimental principle of two methods

通過酚試劑法與AHMT法的檢測原理對比可以看出，首先是兩者的反應(yīng)環(huán)境不同，酚試劑法是酸性條件，而AHMT是堿性環(huán)境；再者，酚試劑法和AHMT法所用試劑類型不同，酚試劑法吸收液為反應(yīng)物酚試劑一種，如MBTH，而AHMT法的吸收液為穩(wěn)定劑(三乙醇胺)、抗干擾劑(EDTA)和吸附劑的組合。因此，從實驗原理上看，AHMT法試劑類型雖然較酚試劑法復(fù)雜，但酚試劑法由于沒有穩(wěn)定劑與抗干擾劑的參與，反應(yīng)過程容易受到干擾而造成檢測結(jié)果的偏差，而AHMT法則能在一定程度上避免干擾因素對測定結(jié)果的影響，測定的準確性與穩(wěn)定性更高，這一點通過對2種方法的加標回收率進行對比，AHMT法加標量在0.5～3.0 μg 范圍時，其回收率范圍為93%～99%[6]；酚試劑法加標量在0.4～1.0 μg 范圍時，其回收率范圍為93%～101%[7]，可以看出AHMT法更為穩(wěn)定，測定結(jié)果不易受其他醛類物質(zhì)的干擾，根據(jù)邢書才等[8]的對比分析與方法評價試驗也可以看到，AHMT 法具有當(dāng)被測對象中存在乙醛、丙醛、丁醛、苯乙醛等多種醛類物質(zhì)的情況下其甲醛測定結(jié)果不受干擾的特點。

2.2 甲醛檢出限對比

甲醛采樣及檢出限的對比見表3。

表3 2種方法甲醛采樣及檢出限的對比Tab.3 Comparison of fomaldehyde sampling and detectim limit between two methods mg·m-3

酚試劑法與AHMT法在測定范圍與最低檢出濃度上基本一致，GB 50325新標準對I 類建筑室內(nèi)甲醛濃度要求不超過 0.07 mg/m3，通過對裝修后 18 個月內(nèi)的居室甲醛濃度測定，其質(zhì)量濃度范圍為 0.011～0.367 mg/m3[9]這一實際情況，酚試劑法與AHMT法均可以滿足室內(nèi)空氣中甲醛的檢測。

實際檢測操作中，根據(jù)桑穎慧[10]在相同條件下采用酚試劑法與AHMT法進行甲醛檢測出限、最低檢出限對比試驗可以看到，酚試劑法的檢出限為 0.044 μg，最低檢出限為 0.176 μg；AHMT法的檢出限為 0.037 μg，最低檢出限為 0.148 μg。AHMT法的檢出限較酚試劑法相對低20%左右，這說明AHMT法在室內(nèi)空氣甲醛含量檢測的靈敏度方面優(yōu)于酚試劑法。

2.3 分析操作性對比

在對分析樣品進行測定時酚試劑法與AHMT法在具體操作的差異通過操作流程圖進行對比，具體見圖1。

圖1 2種方法樣品分析操作流程對比Fig.1 Comparison of sample analysis operation two methods

將待測樣品的分析測定流程按分析樣品準備、顯色反應(yīng)過程、樣品吸光度測定、樣品甲醛的質(zhì)量濃度計算4個部分進行對比。

通過對比，從操作性角度可以看出，AHMT法與酚試劑法在分析樣品準備階段、吸光度測定階段和甲醛測定濃度計算階段。2種方法在操作復(fù)雜性、操作難度上并沒有明顯區(qū)別。

2種方法分析測定操作中最大的差異在顯色反應(yīng)階段，酚試劑法只需要在比色管中加入 0.4 mL 的硫酸鐵銨溶液進行搖勻，然后放置 15 min 即可進入下一步的操作，操作過程簡單，影響因素主要是溫度，室溫如果低于 15 ℃，顯色反應(yīng)不完全。AHMT法此階段操作要求相對復(fù)雜且細節(jié)較多，操作不當(dāng)會造成下一步吸光度測定的偏差，首先加入 1.0 mL 5 mol/L 的氫氧化鉀溶液，再加入 1.0 mL 0.5%AHMT溶液，蓋上管塞后輕輕顛倒混勻3次(不是上下振搖或左右振搖，這是容易被忽視的操作細節(jié)，因為三乙醇胺、EDTA較為粘稠，溶于水后會增加水的稠度，稠度增加后在振搖過程中會產(chǎn)生很難消除的氣泡，從而影響吸光度的測定，造成吸光度測定值偏大)，混勻后放置 20 min(縮合反應(yīng)時間)，再加入 0.3 mL 1.5%高碘酸鉀溶液，左右振搖(避免上下振搖產(chǎn)生氣泡)，嚴格控制靜置 5 min 時間，因為AHMT法的顯色會因時間的延長而加深，造成吸光度值偏大。

對比2種方法在室內(nèi)空氣甲醛樣品的分析操作流程可以看出，AHMT法總體分析操作較酚試劑法要復(fù)雜，主要集中在顯色反應(yīng)階段，這對試驗操作人員的操作標準性與操作細節(jié)提出了更高的要求。

2.4 2種方法優(yōu)缺點對比

根據(jù)酚試劑法與AHMT法在室內(nèi)空氣甲醛檢測的反應(yīng)原理、檢出限與分析操作等方面的對比，2種方法在室內(nèi)空氣甲醛檢測方面的優(yōu)、缺點詳見表4。

表4 2種方法的優(yōu)缺點比較Tab.4 Comaprison of advantages and disadvantages of two methods

由表4可以看出，酚試劑法與AHMT法各有優(yōu)勢與缺點，其中酚試劑法抗干擾能力不足與試劑不穩(wěn)定的缺點無法通過標準化操作提高，而AHMT法操作復(fù)雜性可以通過熟練標準化操作和注意操作細節(jié)進行提高，顯色深度隨時間延長而加深影響吸光度值測定的缺點可以通過將標準溶液的顯色反應(yīng)和樣品溶液的顯色反應(yīng)時間嚴格統(tǒng)一為標準要求的時間進行控制。

3 結(jié) 論

GB 50325—2020版新標準擴大了需要檢測污染物的指標范圍，在原氡、甲醛、苯、氨、TVOC 5種指標的基礎(chǔ)上增加了甲苯和二甲苯，對重點關(guān)注的建筑檢測和污染物的限量值提出更嚴格的要求。這是為公眾健康負責(zé)任的做法，也是在后疫情時代，保護公眾身體健康具有重要意義的工作。

通過對舊規(guī)范甲醛檢測執(zhí)行的酚試劑法與新標準甲醛檢測執(zhí)行的AHMT法分別從檢測原理、檢出限、操作流程、優(yōu)缺點進行對比分析得出結(jié)論：AHMT法較酚試劑法甲醛測定穩(wěn)定性更優(yōu)，AHMT法抗干擾性突出，更適合在成分混雜的室內(nèi)空氣中進行甲醛濃度的精確測定，新標準中用AHMT法取代酚試劑法作為室內(nèi)空氣中甲醛濃度測定的標準法與仲裁法更具科學(xué)性，專業(yè)化程度要求更高，保障了室內(nèi)空氣中甲醛濃度測定的準確性。