傅凱文，溫穎星，喻 珊

（新余鋼鐵集團(tuán)有限公司，江西 新余 338000）

引言

甲醛是一種常見的室內(nèi)環(huán)境污染氣體，日常生活中易被人們忽視。長(zhǎng)期暴露在甲醛含量超標(biāo)的環(huán)境中，各類疾病的患病率會(huì)明顯上升，對(duì)人體健康帶來嚴(yán)重威脅。因此，我們應(yīng)加強(qiáng)對(duì)室內(nèi)空氣甲醛含量的檢測(cè)，要保證其含量處于正常標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)才可以投入使用。而甲醛去除技術(shù)，除了常見的植物凈化方法外，物理法、化學(xué)法也得到人們的廣泛關(guān)注，進(jìn)而可以有效減少甲醛污染的危害，打造健康宜居的建筑室內(nèi)環(huán)境。

1 甲醛的危害

甲醛具有活潑的化學(xué)性質(zhì)和生物性質(zhì)，在常溫狀態(tài)下為氣體，具有刺激氣味且易溶于水和乙醇。《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 1883—2022）[1]中將甲醛列為主要控制的化學(xué)污染物之一。調(diào)查顯示，甲醛對(duì)人體的危害主要包括以下幾方面。

1.1 致癌性

甲醛日常可存在于室內(nèi)空氣中，受到復(fù)雜環(huán)境影響還會(huì)形成自由基和反應(yīng)中間體，刺激毒性化合物的形成，具有致癌性與致畸性。

1.2 致敏性

作為一種環(huán)境致敏源，不同濃度的甲醛所產(chǎn)生的致敏效應(yīng)也存在差異，甲醛質(zhì)量濃度在0.12～0.25 mg/m3范圍內(nèi)可產(chǎn)生刺激性氣味；在2.5～6.2 mg/m3范圍內(nèi)可使人出現(xiàn)咳嗽、打噴嚏等反應(yīng)，受甲醛影響的過敏性接觸性皮炎患者比例達(dá)到17.82%。

1.3 對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)造成危害

人體處于含有甲醛的密閉環(huán)境中，會(huì)出現(xiàn)頭暈、記憶力衰退等癥狀，還會(huì)促進(jìn)帕金森癥等病癥的產(chǎn)生與發(fā)展。

1.4 破壞人體免疫系統(tǒng)

甲醛會(huì)對(duì)人體細(xì)胞功能及部分免疫分子造成影響，進(jìn)而危害人體免疫系統(tǒng)。表1為不同質(zhì)量濃度條件下甲醛對(duì)人體健康的危害。

表1 不同質(zhì)量濃度條件下甲醛對(duì)人體健康的危害

2 室內(nèi)空氣中的甲醛檢測(cè)技術(shù)

在日常生活中，引發(fā)室內(nèi)甲醛污染的因素十分多樣，主要包括室內(nèi)裝修材料和家具、廚房烹調(diào)油煙、違法添加甲醛的食品以及消毒劑、防腐劑等生活用品，為控制甲醛對(duì)人體的不利影響，我們應(yīng)加強(qiáng)甲醛檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。

2.1 甲醛檢測(cè)技術(shù)的 類型

《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 1883—2022）[1]對(duì)常見的甲醛檢測(cè)技術(shù)及相關(guān)檢測(cè)方法與參數(shù)做出了明確規(guī)定，主要包括以下三種技術(shù)。

2.1.1 酚試劑分光光度法

酚試劑分光光度法是一種常見的甲醛化學(xué)檢測(cè)技術(shù)，其檢測(cè)原理是通過酚試劑吸收室內(nèi)空氣中的甲醛，發(fā)生反應(yīng)后產(chǎn)生嗪，嗪與酸性溶液中的高鐵離子可進(jìn)一步出現(xiàn)氧化作用生成藍(lán)綠色化合物。酚試劑分光光度法對(duì)檢測(cè)環(huán)境條件要求不高，室溫條件下15 min即可完成檢測(cè)，將檢測(cè)結(jié)果同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比可得到室內(nèi)空氣中的甲醛濃度。酚試劑分光光度法具有操作簡(jiǎn)便、靈敏度高等優(yōu)勢(shì)，但其檢測(cè)結(jié)果一定程度上會(huì)受到溫度影響。

2.1.2 電化學(xué)法

通過電化學(xué)法進(jìn)行甲醛檢測(cè)，是通過分析化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電流、電位、電量來判斷相應(yīng)的檢測(cè)物濃度。用于室內(nèi)空氣甲醛檢測(cè)的電化學(xué)法主要包括極譜法和電位法，其中前者是對(duì)電流-電壓曲線進(jìn)行分析，觀察峰電流與甲醛含量的關(guān)系來進(jìn)行濃度檢測(cè)；后者是通過膜電極實(shí)現(xiàn)碘離子電極跟蹤，完成對(duì)微量甲醛的測(cè)定。

2.1.3 高效液相色譜法（HPLC法）

高效液相色譜法是通過甲醛與衍生化試劑進(jìn)行甲醛濃度測(cè)定，在甲醛檢測(cè)中得到了十分廣泛的應(yīng)用，具有操作簡(jiǎn)單、精確性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。

2.2 甲醛檢測(cè)實(shí)驗(yàn)分析

本文以酚試劑分光光度法為例，進(jìn)行甲醛檢測(cè)實(shí)驗(yàn)分析。實(shí)驗(yàn)原理為通過酚試劑吸收甲醛生成嗪，再與酸性溶液中的高鐵離子反應(yīng)形成藍(lán)綠色化合物，借助分光光度計(jì)測(cè)定吸光度，得到具體的甲醛濃度。實(shí)驗(yàn)中需要的儀器包括分光光度計(jì)以及雙氣路恒流大氣采樣儀；實(shí)驗(yàn)試劑包括100 μg/mL環(huán)境甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，1 μg/mL甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液。將0.106 9 g酚試劑用水稀釋至100 mL作為吸收原液，將5 mL吸收原液用水稀釋至100 mL作為吸收液，將0.1 mol/L鹽酸加水稀釋至250 mL，將1.045 0 g硫酸鐵銨通過0.1 mol/L鹽酸溶解稀釋至100 mL。

完成儀器及試劑準(zhǔn)備工作后，正式進(jìn)行甲醛檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行5 mL吸收液采樣，流速為0.5 L/min，采樣時(shí)間為20 min，共計(jì)完成6次采樣；完成采樣工作后在其中加入0.4 mL硫酸鐵銨溶液，等待15 min進(jìn)行吸光度測(cè)量，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)完成標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制[2]。吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線公式表示為式（1）：

取曲線斜率倒數(shù)Bs，進(jìn)行甲醛濃度計(jì)算，其公式表示為式（2）：

式（2）中C表示的是室內(nèi)空氣甲醛濃度；A1表示的是吸光度；V表示的是標(biāo)準(zhǔn)采樣體積。值得注意的是，酚試劑分光光度法在操作上雖然比較便捷，但樣本保存時(shí)間只有24 h，同時(shí)其檢測(cè)結(jié)果易受到醛類物質(zhì)影響，造成數(shù)據(jù)偏高的情況。

3 室內(nèi)空氣甲醛去除技術(shù)

3.1 物理甲醛去除技術(shù)

3.1.1 凈化法

凈化法主要是通過通風(fēng)換氣來去除室內(nèi)甲醛，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣置換，具有操作便捷、綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。在此期間，甲醛去除的效率與效果很大程度上受到換氣率影響，因此除了通過自然通風(fēng)，還可以采用一定的空氣置換裝置達(dá)到提高換氣率的目的。例如，將通風(fēng)與光催化劑鍍膜窗有機(jī)結(jié)合應(yīng)用于甲醛去除，以流體力學(xué)為原理，兼顧甲醛的連續(xù)釋放與瞬態(tài)釋放，大大優(yōu)化了甲醛的去除效果。相較于傳統(tǒng)的自然通風(fēng)，該方法的應(yīng)用可以進(jìn)一步降低甲醛平均濃度，最多可達(dá)到27%。然而值得注意的是，由于甲醛釋放是一個(gè)長(zhǎng)期持續(xù)性的過程，因此該方法也具有周期長(zhǎng)、起效慢的弊端，室內(nèi)空氣甲醛濃度降低至安全標(biāo)準(zhǔn)需要6個(gè)月以上的時(shí)間。

3.1.2 吸附法

吸附法也是去除室內(nèi)甲醛較為常見的方法之一，其主要通過活性炭完成氣體吸附，憑借其在孔隙結(jié)構(gòu)與比表面積上的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)吸附效果的提升。然而使用活性炭進(jìn)行氣體吸附要求其沸點(diǎn)要在0 ℃以上，考慮到甲醛的沸點(diǎn)相對(duì)較低，有必要對(duì)活性炭吸附技術(shù)進(jìn)行改良，以得到良好的甲醛去除效果。除改良吸附劑性能以外，還可以加強(qiáng)對(duì)活性炭纖維、金屬有機(jī)骨架等新材料的應(yīng)用。例如從Zn基金屬有機(jī)骨架中分離出含有Zn的石墨碳，其吸附能力可達(dá)到傳統(tǒng)活性炭的736倍，甲醛吸附性能也得到顯著優(yōu)化；再比如通過提取木質(zhì)纖維素生物質(zhì)作為活性炭，進(jìn)一步擴(kuò)大其比表面積，可更好地發(fā)揮有機(jī)物去除作用。

3.2 生物甲醛去除技術(shù)

3.2.1 植物凈化法

植物凈化法是借助綠色植物的吸附能力達(dá)到去除甲醛的目的。綠色植物吸收甲醛后，甲醛可溶解在水中或通過氣孔進(jìn)入植物葉片，在植物毛細(xì)管擴(kuò)散作用下，甲醛可實(shí)現(xiàn)向二氧化碳的轉(zhuǎn)化或直接完成代謝。除通過酶促反應(yīng)實(shí)現(xiàn)甲醛代謝外，綠色植物還可以通過氧化還原反應(yīng)去除甲醛。研究表明，植物中的氧化性物質(zhì)可以作為甲醛分解的主要機(jī)制，通過提取相關(guān)物質(zhì)可以提升對(duì)甲醛的消散能力。與此同時(shí)，植物不同位置對(duì)甲醛的消除作用也存在差異，效果最顯著的為植物根部。甲醛去除效果與代謝效率還會(huì)在一定程度上受到植物種類、光照強(qiáng)度等因素的影響，因此單純通過植物去除甲醛，效果具有一定的不穩(wěn)定性，容易受到植物自身及環(huán)境條件的影響。

3.2.2 微生物法

微生物法是通過微生物作用完成甲醛代謝，主要包括同化反應(yīng)和異化反應(yīng)，相較之下，異化反應(yīng)的應(yīng)用更為常見?，F(xiàn)階段，常見的應(yīng)用于甲醛去除的微生物包括芽孢桿菌、乳桿菌、甲基營(yíng)養(yǎng)菌等，在微生物脫氫酶影響下，甲醛可以轉(zhuǎn)化為甲酸，再降解為CO2和H2O。微生物凈化甲醛的主要形式有兩種，一是甲醛進(jìn)入到土壤環(huán)境中，完成土壤氣體與外部空氣的置換，發(fā)揮土壤顆粒的吸附作用達(dá)到去除甲醛的目的；二是通過葉片吸收空氣中的甲醛，甲醛從莖部運(yùn)輸至根部，由根際微生物進(jìn)行甲醛降解。

3.2.3 綜合應(yīng)用

單純的植物凈化與微生物法在去除效果上皆存在一定弊端，考慮到微生物植物修復(fù)過程可以增強(qiáng)植物吸收室內(nèi)污染物的能力，因此當(dāng)前更多地將兩種方法結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)綜合應(yīng)用，以更好地降低室內(nèi)甲醛濃度。例如，植物與微生物相結(jié)合的甲醛去除技術(shù)，是將微生物添加到植物根際，大大增強(qiáng)植物對(duì)甲醛的去除能力，效果明顯好于單純的植物凈化方法。在實(shí)驗(yàn)研究中，研究人員將綠蚜假單胞菌添加到綠蘿、吊蘭等植物根際，同時(shí)放入活性炭增加吸附表面，將5×10-6的甲醛釋放至1 m3環(huán)境下，觀察甲醛去除效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在植物與綠蚜假單胞菌的協(xié)同作用下，甲醛吸附能力得到顯著增強(qiáng)，兩種方法的綜合應(yīng)用取得良好成效。

3.3 化學(xué)甲醛去除技術(shù)

3.3.1 光催化法

光催化法去除室內(nèi)甲醛的原理是將甲醛吸附在光催化劑表面，在光照作用下將O2和H2O轉(zhuǎn)化為自由基，通過氧化反應(yīng)將甲醛轉(zhuǎn)化為甲酸，最后降解為CO2和H2O[3]。光催化法在應(yīng)用過程中，甲醛去除效果直接受光催化劑性能的影響，因此選擇合適的光催化劑成為其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。現(xiàn)階段，TiO2作為光催化劑得到了廣泛關(guān)注，憑借其在抗光腐蝕性、光催化氧化能力方面的優(yōu)勢(shì)，可取得良好的光催化效果。作為一種N型半導(dǎo)體氧化物，TiO2可受到電場(chǎng)作用影響，實(shí)現(xiàn)自由基吸附。值得注意的是，單獨(dú)使用TiO2時(shí)往往難以取得良好的甲醛去除效果，因此可以借助離子摻雜、異質(zhì)結(jié)構(gòu)建等改性技術(shù)來提高甲醛去除效率。

3.3.2 負(fù)離子凈化法

負(fù)離子凈化法去除甲醛的原理是通過直流高壓電放電產(chǎn)生負(fù)離子，這部分負(fù)離子具有很好的吸附和氧化作用，因此可以吸附室內(nèi)空氣中的甲醛。當(dāng)前，在實(shí)際應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，可利用風(fēng)扇幫助負(fù)離子擴(kuò)散，以達(dá)到更好的甲醛吸附效果。例如，可以以負(fù)離子凈化法原理為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)室內(nèi)空氣凈化裝置，同時(shí)將催化和物理吸附方法融入其中。負(fù)離子吸附作用可以強(qiáng)化甲醛去除效果、加快降解速度，同時(shí)還具有高效、節(jié)能、無污染等優(yōu)勢(shì)。

4 室內(nèi)空氣中的甲醛檢測(cè)及去除質(zhì)量保障措施

4.1 合理設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)

在進(jìn)行室內(nèi)空氣甲醛檢測(cè)的過程中，往往受到空氣流速、溫濕度等因素的影響，造成檢測(cè)數(shù)據(jù)存在差異。針對(duì)這一情況，相關(guān)人員應(yīng)設(shè)置合理的甲醛檢測(cè)點(diǎn)，確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性。設(shè)置甲醛檢測(cè)點(diǎn)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)以下要點(diǎn)的關(guān)注：一是注重檢測(cè)點(diǎn)的代表性，在遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，綜合考慮建筑室內(nèi)整體結(jié)構(gòu)，確定合理的檢測(cè)點(diǎn)位置與數(shù)量，保證甲醛檢測(cè)的代表性和全面性。通常情況下，室內(nèi)甲醛檢測(cè)點(diǎn)設(shè)置情況如表2所示。二是注意消除不良影響，盡可能不使甲醛檢測(cè)結(jié)果受溫濕度、光照等因素的影響，提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確度。

表2 不同室內(nèi)面積的甲醛檢測(cè)點(diǎn)設(shè)置個(gè)數(shù)

4.2 規(guī)范技術(shù)應(yīng)用流程

一般來說，室內(nèi)甲醛檢測(cè)與去除流程為設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)、采集樣品、樣品管理、數(shù)據(jù)分析、技術(shù)應(yīng)用等。為提升檢測(cè)及去除效率，我們應(yīng)加強(qiáng)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的把控，消除可能的不良影響。在此過程中，相關(guān)人員應(yīng)樹立全過程的管控理念，對(duì)其中的各個(gè)環(huán)節(jié)與具體細(xì)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格落實(shí)，針對(duì)可能出現(xiàn)的問題制定應(yīng)急方案，保證甲醛檢測(cè)及去除工作的有序推進(jìn)。

4.3 提高操作的科學(xué)規(guī)范性

室內(nèi)環(huán)境空氣甲醛檢測(cè)及去除對(duì)精確性的要求較高，其技術(shù)應(yīng)用效果會(huì)受到操作方法、操作流程規(guī)范性的影響。因此相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)注重對(duì)操作過程的把控，結(jié)合專業(yè)知識(shí)優(yōu)化操作方法。例如，通過化學(xué)方法去除甲醛時(shí)，技術(shù)人員需要掌握相關(guān)儀表和設(shè)備的使用操作方法，根據(jù)室內(nèi)環(huán)境實(shí)際情況對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行把控，以促進(jìn)技術(shù)應(yīng)用效果的提升。與此同時(shí)，在進(jìn)行室內(nèi)空氣甲醛檢測(cè)的過程中，還應(yīng)不斷開展技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化升級(jí)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)多元化方法的綜合應(yīng)用，有效提升甲醛檢測(cè)與去除的效率和效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量的精準(zhǔn)化控制，為人們的身體健康和生命安全提供保障。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，面對(duì)日益嚴(yán)峻的室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量污染現(xiàn)象，我們?cè)诩訌?qiáng)甲醛治理的同時(shí)，還要通過多元化措施減少其對(duì)人體健康的不利影響。在此過程中，相關(guān)人員應(yīng)做好室內(nèi)空氣甲醛含量檢測(cè)和控制工作，借助便捷高效的甲醛檢測(cè)技術(shù)為甲醛治理提供數(shù)據(jù)支持；同時(shí)科學(xué)應(yīng)用物理法、化學(xué)法、生物法等實(shí)現(xiàn)甲醛去除，充分發(fā)揮不同技術(shù)方法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，確定甲醛綜合治理的發(fā)展方向，促進(jìn)室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量的提升。