家具健康隱患物質(zhì)檢測的綠色化探討

牟慶軍 宋玉峰 楊勝坤

摘 要：家具產(chǎn)品在豐富人們生活的同時，其中有毒有害物質(zhì)的釋放給居住環(huán)境帶來不可忽視的健康安全隱患。家具健康隱患物質(zhì)的檢測識別是科學(xué)評估潛在風(fēng)險的關(guān)鍵技術(shù)支撐之一。當(dāng)前環(huán)境艙法是測試家具健康隱患物質(zhì)的國內(nèi)外認(rèn)可的、更能反應(yīng)實(shí)際使用狀況的方法，但該方法存在的關(guān)鍵制約因素是周期長，導(dǎo)致檢測工作效率低下、浪費(fèi)人力和物力。本文詳細(xì)綜述了這些物質(zhì)釋放檢測識別的研究結(jié)果，探討綠色化改進(jìn)的可行性。借鑒已有的研究成果，同時綜合考慮檢測識別結(jié)果的實(shí)際應(yīng)用目的以及合規(guī)性限量要求，可以采用周期短的檢測方法，實(shí)現(xiàn)提高檢測效率、節(jié)約環(huán)保的綠色化檢測過程。

關(guān)鍵詞：家具，檢測，健康隱患，環(huán)境艙法

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.03.037

基金項(xiàng)目：本文受山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院科研儲備項(xiàng)目“空氣凈化產(chǎn)品效果評價關(guān)鍵技術(shù)研究”（項(xiàng)目編號：2021ZJKY008）、“基于層次分析的裝飾裝修材料與室內(nèi)空氣污染關(guān)聯(lián)性研究”（項(xiàng)目編號：2021ZJKY009）資助。

Green Detection of Hazardous Substance Released from Furniture

—A Case Study of the Environmental Chamber Method

MOU Qing-jun SONG Yu-feng* YANG Sheng-kun

（Shandong Institute for Product Quality Inspection）

Abstract： Detecting hazardous substance released from furniture is one of the key issues of health risk assessment. The environmental chamber method is the globally recognized method of detecting hazardous substance of furniture， which can refl ect the actual use condition. However， it has many shortcomings， such as long cycle of key constraint element， low work effi ciency， waste of human resources and materials. The paper makes an overview of the research results of the test and detection of these substances， and discusses the feasibility of green improvement. Based on the current research results， it puts forward fully considering the practical use of detection results and compliance limit requirements， and adopting the detection method of short cycle to improve detection effi ciency， and realize environmental-friendly green detection.

Keywords： furniture， detection， health hazards， environmental chamber method

1 引 言

隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，人們環(huán)保意識越來越高，對居住環(huán)境的健康要求越來越強(qiáng)，裝飾裝修材料有毒有害物質(zhì)的釋放一次一次挑動消費(fèi)者脆弱的神經(jīng)，制約經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展和社會的和諧[1，2]。居住環(huán)境中的家具產(chǎn)品是有毒有害物質(zhì)釋放的關(guān)鍵源頭之一，科學(xué)準(zhǔn)確了解這些健康隱患物質(zhì)的風(fēng)險必須經(jīng)過風(fēng)險評估，準(zhǔn)確、有效的檢測識別是科學(xué)評估人們健康風(fēng)險的關(guān)鍵步驟之一，是解決消費(fèi)者憂患、開展有效監(jiān)管和提升質(zhì)量的有效技術(shù)支撐。目前家具類產(chǎn)品揮發(fā)性有毒有害物質(zhì)釋放的環(huán)境艙法是比較符合實(shí)際使用狀況的科學(xué)測試方法，但實(shí)際開展過程中存在諸多制約因素，其中比較典型制約因素是周期長，嚴(yán)重浪費(fèi)人力和財力，不符合消費(fèi)需求，不利于監(jiān)管，不符合當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)綠色節(jié)能的發(fā)展理念[3]。本文基于此，分析比較了國內(nèi)已有的研究結(jié)果，探討不同類型揮發(fā)性安全隱患物質(zhì)及其釋放特性、隨測試時間變化規(guī)律，為檢驗(yàn)檢測的改進(jìn)及綠色節(jié)能化發(fā)展提供參考。

2 揮發(fā)性安全隱患物質(zhì)的種類

家具類產(chǎn)品揮發(fā)性有害物質(zhì)主要是甲醛和揮發(fā)性有機(jī)化合物。不同國家對揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）的定義不同，世界衛(wèi)生組織（WHO）將揮發(fā)性有機(jī)化合物定義為熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50℃至260℃之間的具有一定揮發(fā)性的有機(jī)化合物的總稱。

2.1 甲醛

室溫下甲醛為無色無味、有刺激性的氣體，過量吸收甲醛導(dǎo)致嗅覺異常，身體免疫力下降，細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損，所以，甲醛是目前公認(rèn)的第二位優(yōu)先控制的高危毒性化學(xué)品。從已有的報道結(jié)果可知，家具類產(chǎn)品中甲醛的釋放檢出率最高，也是空氣污染的關(guān)鍵指標(biāo)之一[4，5]。

2.2 揮發(fā)性有機(jī)化合物VOCs

家具中揮發(fā)性有化合物是多種化合物組成的混合物，這些系列的物質(zhì)具有不同程度的健康危害，絕大多數(shù)物質(zhì)的健康風(fēng)險高于同條件下的甲醛風(fēng)險，通常對人們的神經(jīng)、腎臟、肝臟等產(chǎn)生傷害，例如其中芳香烴類物質(zhì)WHO已確認(rèn)具有致癌性，苯、甲苯等物質(zhì)雖然濃度不高，但潛在的健康危害較強(qiáng)，對中樞神經(jīng)存有風(fēng)險，也會干擾個體造血功能[6]。

3 健康隱患物質(zhì)的釋放特性

環(huán)境艙法可以盡量消除環(huán)境變化對結(jié)果的影響，獲取更為準(zhǔn)確、有效、具有可比性的檢測結(jié)果，是目前國內(nèi)外通用的家具產(chǎn)品有毒有害物質(zhì)釋放的方法之一。應(yīng)用于家具及板材中揮發(fā)性有害物質(zhì)釋放量檢測的環(huán)境艙有多種類型，目前國內(nèi)量大面廣情況下采用容積1立方米的環(huán)境艙，模擬居住條件開展量值檢測識別。本文對比分析1立方米環(huán)境艙法的甲醛和VOCs釋放的報道結(jié)果。

3.1 甲醛研究進(jìn)展

研究結(jié)果顯示所有的家具及其原輔料中甲醛的釋放具有一定的規(guī)律性，一般經(jīng)過三個特征明顯的階段，即短期快速散發(fā)階段、中期緩慢散發(fā)階段和長期穩(wěn)定散發(fā)階段。在采用模擬常規(guī)使用條件、1次/小時換氣的情況下，多數(shù)的文獻(xiàn)研究未采用恒溫恒濕穩(wěn)定預(yù)處理過程，在未扣除研究中多次抽氣對箱內(nèi)氣體甲醛濃度的影響下，結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)開始后20小時之前甲醛的釋放就會達(dá)到峰值。綜合多種因素，可以預(yù)判對于未知樣品，開始實(shí)驗(yàn)后24h（1day）甲醛的釋放會達(dá)到峰值，此時是整個釋放過程中最大結(jié)果值，如果此值低于相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)的限量，那么產(chǎn)品就是合規(guī)產(chǎn)品[7，8]。研究結(jié)果還表明同一材質(zhì)條件下，家具與板材相比，做成家具后甲醛的釋放要低于其原輔料的釋放量。通過典型家具產(chǎn)品及原輔料同條件下開展對比，佐證了二者中家具產(chǎn)品健康安全隱患物質(zhì)釋放量較少的可靠性[7， 9]。

3.2 VOCs研究進(jìn)展

甲醛知識普及更廣泛、檢出率更高，VOCs就相對遜色，其研究報道相對晚的多、研究結(jié)果較少。家具及其原輔料中VOCs釋放與甲醛相似，也經(jīng)歷三個階段，但各階段界限變化較大，多數(shù)物質(zhì)實(shí)驗(yàn)開始后20小時釋放量達(dá)到峰值[8]。合規(guī)程度與甲醛有差異，VOCs總量及內(nèi)含的多個單指標(biāo)釋放量絕大多數(shù)在國標(biāo)限量范圍內(nèi)，因其潛在釋放量較小，到達(dá)平衡的時間跨度比同時域的甲醛短一些[10]。釋放基體的種類不同，VOCs總量及其中單體的釋放不完全同步，釋放基體材料的種類變化影響更大，通常木家具中苯類物質(zhì)檢出率高，而軟體的家具如沙發(fā)則酯類物質(zhì)檢出較為常見[11，12]。

3.3 健康隱患物質(zhì)的綠色化探討

家具及板材中有害揮發(fā)性物質(zhì)釋放的標(biāo)準(zhǔn)化檢測過程中，樣品入艙正式實(shí)驗(yàn)前，通常采取模擬艙運(yùn)行條件下的穩(wěn)定處理，需要幾天到十幾天的穩(wěn)定時間，此穩(wěn)定處理增加實(shí)驗(yàn)周期、增加動力和人力消耗，而且過程中釋放的安全隱患物質(zhì)也會對環(huán)境產(chǎn)生污染，對健康存在潛在風(fēng)險。而在上述的文獻(xiàn)報道中，通常未采取穩(wěn)定處理，結(jié)果真實(shí)反映污染物實(shí)際的釋放量以及隨時間的變化，關(guān)鍵大大縮短了測試周期、節(jié)約人力和物力。以甲醛節(jié)能性氣候艙法檢測為例，僅考慮電力的消耗，置于環(huán)境艙中的測試延長一小時，消耗至少0.5度電，那么15天就節(jié)約至少180度電，如果采用峰值判定樣品的合規(guī)性，至少可以節(jié)約14天，14天不僅節(jié)約人力消耗又可以多檢測十多個樣品。如果采用峰值法判定產(chǎn)品的合規(guī)性，僅僅檢測中電力消耗的節(jié)約就非?？捎^。

隨著全社會環(huán)保意識和健康理念的加強(qiáng)，生產(chǎn)廠家越來越重視合規(guī)產(chǎn)品的生產(chǎn)，家具及其原輔料揮發(fā)性隱患物質(zhì)超限的情況越來越少。無論生產(chǎn)、銷售、使用，多數(shù)情況下只要合規(guī)的樣品就被認(rèn)可，而不會去糾結(jié)物質(zhì)釋放量合規(guī)的程度。因此建議，分析結(jié)果的用途及實(shí)際合規(guī)需求時，可以采用粗篩的方式，只要峰值未達(dá)到限量要求就可以認(rèn)定為合規(guī)產(chǎn)品，終止檢測過程，從而可以提高整體檢測能力又降低消耗，縮短測試周期、大大節(jié)約投入的人力和物力。

4 結(jié) 語

家具揮發(fā)性安全隱患物質(zhì)的檢測識別是保證產(chǎn)品質(zhì)量安全、保護(hù)消費(fèi)者健康的重要技術(shù)支撐。目前采用的檢測周期過長、浪費(fèi)人力和財力，不利于監(jiān)管、不符合當(dāng)前發(fā)展需求。針對產(chǎn)品特征，選取符合使用需求的、合規(guī)性的檢測方法尤為重要。為此，建議根據(jù)檢測識別的目的和實(shí)際合規(guī)要求，選取合適的檢測周期開展檢測，借鑒已有的研究結(jié)果，采用粗篩的方式檢測家具中揮發(fā)性安全隱患物質(zhì)的釋放。

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作者簡介

牟慶軍，主要研究方向?yàn)闄z驗(yàn)檢測、質(zhì)量安全與標(biāo)準(zhǔn)化。

宋玉峰，通信作者，研究員，博士/博士后，主要研究方向?yàn)闄z驗(yàn)檢測、質(zhì)量安全和風(fēng)險評估。

（責(zé)任編輯：袁文靜）