三聚氰胺貼面刨花板對(duì)環(huán)境影響的綜合評(píng)價(jià)

王啟繁 ，沈 雋 ， 蔣利群 ， 董華君

（1.東北林業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)2.哈爾濱商業(yè)大學(xué) 設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150028）

隨著人民室內(nèi)裝修給人類生活環(huán)境帶來(lái)的影響生活水平的提高，越來(lái)越受到廣泛的關(guān)注[1]。貼面人造板作為裝修中普遍使用的一種家具和裝飾材料，其給人類居住環(huán)境帶來(lái)的影響更應(yīng)引起重視。影響室內(nèi)人居環(huán)境的主要因素為家居裝飾材料釋放的VOCs和氣味。其中，VOCs的危害早已被醫(yī)學(xué)界認(rèn)定[2]，而氣味對(duì)環(huán)境的影響因其主觀性和復(fù)雜性一直未得到確切的鑒定信息，但家居異味問(wèn)題早已成為人類關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題[3]。以往我們常常通過(guò)測(cè)量甲醛、苯及苯系化合物以及TVOC的濃度來(lái)判定室內(nèi)空氣環(huán)境是否適合人類居住[4]。然而在裝修后的一段時(shí)間內(nèi)，很多居住者在VOCs檢測(cè)不超標(biāo)的基礎(chǔ)上仍然察覺到室內(nèi)有明顯的“裝修氣味”，且已經(jīng)對(duì)人類的生活產(chǎn)生了影響。這是因?yàn)橐恍┗衔镌跐舛鹊陀诂F(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)限定值的情況下仍能產(chǎn)生異味。長(zhǎng)期處于異味污染環(huán)境不僅會(huì)損害人類身體健康，可能造成眼、鼻、呼吸道、皮膚等刺激，以及中樞神經(jīng)異常或心、肝、腎、脾、造血機(jī)能的功能障礙，還會(huì)導(dǎo)致不同程度的精神傷害，造成煩躁不安、精力難以集中等一系列問(wèn)題[5]。

在標(biāo)準(zhǔn)ASHRAE Standard 62-2001[6]（美國(guó)供暖、制冷和空調(diào)工程師學(xué)會(huì)）中，合格的室內(nèi)空氣質(zhì)量被重新定義為：不僅要滿足已知的污染物濃度低于由權(quán)威機(jī)構(gòu)列出的危險(xiǎn)化合物濃度指標(biāo)，更應(yīng)該滿足處于該環(huán)境中的絕大部分人均表示滿意。該標(biāo)準(zhǔn)作為客、主觀評(píng)價(jià)相結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)體系，體現(xiàn)出主觀性的評(píng)價(jià)和認(rèn)定越來(lái)越得到人類的關(guān)注?；谝陨锨闆r，有必要將科學(xué)儀器與人類的嗅覺系統(tǒng)相結(jié)合，判定室內(nèi)“異味物質(zhì)”組成。在目前人造板VOCs的研究基礎(chǔ)上，從VOCs濃度和感官影響兩方面全面評(píng)價(jià)材料對(duì)人居環(huán)境的影響，克服單一主觀或者客觀鑒定的局限性[7]。

本研究使用氣相色譜-質(zhì)譜-嗅覺測(cè)量技 術(shù)（Gas chromatography-Massspectroscopy-Olfactometry，GC-MS-O），結(jié)合氣相色譜的分離、質(zhì)譜的定性定量與人類敏銳的嗅覺，從客觀性的“綜合指數(shù)評(píng)價(jià)法”與主觀性的“嗅覺評(píng)價(jià)方法”兩個(gè)方面研究三聚氰胺貼面刨花板對(duì)室內(nèi)人居環(huán)境的影響。鑒定氣味特征化合物的同時(shí)對(duì)板材VOCs和氣味釋放特性進(jìn)行探索，同時(shí)確定本實(shí)驗(yàn)使用三聚氰胺貼面刨花板的最佳陳放時(shí)間。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)材料使用廣州某工廠剛生產(chǎn)的三聚氰胺貼面刨花板，產(chǎn)品規(guī)格1 200 mm×2 440 mm×8 mm（長(zhǎng)×寬×厚），密度均為0.60 g/cm3。實(shí)驗(yàn)前將板材裁剪成直徑為60 mm的圓形試件，樣品均取同一板材中心位置材料以確保實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性，同一取樣樣品裁取4塊。樣品邊部沿厚度方向用鋁制膠帶封邊處理, 以防止板材邊部產(chǎn)生VOCs的高釋放。封邊后對(duì)板材進(jìn)行真空密封處理，貼好標(biāo)簽紙，置于-30℃的冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

1）M-CTE250型號(hào)微池?zé)彷腿x（英國(guó)Markes公司）。載氣為氮?dú)猓瑴囟瓤烧{(diào)節(jié)范圍為0 ～ 250 ℃。

2）Unity型號(hào)熱脫附儀（英國(guó)Markes公司）。冷阱吸附溫度-15 ℃，載氣為氦氣，載氣流量30 mL/min，解析溫度為300 ℃，管路溫度為180 ℃，熱脫附解吸樣品10 min，預(yù)吹掃1 min，進(jìn)樣時(shí)間為1 min。

3）DSQ單四級(jí)桿氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GCMS）（美國(guó)Thermo公司）。儀器色譜柱型號(hào)DB-5，規(guī)格為3 000 mm×0.26 mm×0.25 μm的石英毛細(xì)管柱；GC進(jìn)樣口溫度為250 ℃；載氣（He）流速：1.0 mL/min（恒流）；不分流進(jìn)樣；升溫程序：開始溫度40 ℃，保持2 min，以2 ℃/min速度升至50 ℃，保持4 min，再以5 ℃/min速度升至150 ℃，保持4 min，最后以 10 ℃/min升至250 ℃，保持8 min。離子化方式為電離源（EI）電離，電離源能量70 eV；離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度250 ℃；掃描方式Full Scan，掃描范圍：50～450 amu；接口溫度：280 ℃；四級(jí)桿溫度150 ℃。

4）Tenax-TA吸附管（英國(guó)Markes公司）。長(zhǎng)度為89 mm，外徑為6.4 mm，內(nèi)含2,6二苯呋喃多孔聚合物樹脂填料，兩端配有銅帽，能夠有效吸附人造板揮發(fā)的VOCs并儲(chǔ)存在管內(nèi)。

5）TP-5000通用型熱解析儀（北京北分天普儀器技術(shù)有限公司）。實(shí)現(xiàn)對(duì)Tenax吸附管解脫附，清除樣品分析完后管內(nèi)的殘留物。

1.3 試驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)使用微池?zé)彷腿x對(duì)樣品進(jìn)行采集。在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件，即溫度23 ℃、相對(duì)濕度40%、氣體交換率與負(fù)荷因子之比0.5 m3·m-2h-1的條件下同時(shí)采集4份樣品，留存待分析。樣品暴露面積為5.65×10-3m2，艙體體積1.35×10-4m3，裝載率41.85 m2/m3。建立“主客觀相結(jié)合評(píng)價(jià)方法”，使用客觀評(píng)價(jià)法中的“檢測(cè)評(píng)價(jià)方法”和主觀評(píng)價(jià)法中的“嗅覺評(píng)價(jià)方法”對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

1）綜合指數(shù)評(píng)價(jià)法：該方法使用危害物對(duì)空氣影響程度的數(shù)值來(lái)表示。以綜合指數(shù)作為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)合各類物質(zhì)分指數(shù)評(píng)價(jià)值，使得室內(nèi)空氣品質(zhì)全面準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)得以實(shí)現(xiàn)。其中，分指數(shù)公式為：

式中Ci為某類揮發(fā)性有機(jī)化合物的濃度，單位為μg/m3，Si為標(biāo)準(zhǔn)上限值。Ii＜1為達(dá)標(biāo)，Ii＞1為污染，且Ii數(shù)值越大，表示此類物質(zhì)的污染越嚴(yán)重。綜合指數(shù)是由分指數(shù)有機(jī)組合而成的一種綜合性評(píng)價(jià)指標(biāo)，公式為：

使用Bernd提出的室內(nèi)空氣中各類VOCs濃度指導(dǎo)限值作為評(píng)價(jià)上限[8]，即芳烴類化合物、醛酮類化合物（不包括甲醛）、烷烴化合物、酯類化合物、烯烴類化合物、鹵烴類化合物、其他化合物及總揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC）質(zhì)量濃度限值分別為 50、20、100、20、30、50 和 300 μg/m3。 通 過(guò)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)將室內(nèi)空氣危害物等級(jí)分為五級(jí)[9]（表1）。

表1 室內(nèi)VOCs品質(zhì)等級(jí)Table 1 Indoor VOCs quality grades

2）嗅覺評(píng)價(jià)方法：嗅覺評(píng)價(jià)從宏觀氣味評(píng)價(jià)和單個(gè)物質(zhì)氣味分析兩方面進(jìn)行。宏觀評(píng)價(jià)基于P.O.Fanger教授定義的“室內(nèi)空氣品質(zhì)指標(biāo)PDA（Prediete doissatisfied of Air qualsty）”和“嗅覺識(shí)別方法”的基礎(chǔ)上，著重考慮人類的主觀性體驗(yàn)。Fanger教授提出并定義了兩個(gè)新的單位，即定義1olf污染源強(qiáng)度單位為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)人（年齡為18～30歲、處于舒適狀態(tài)靜坐的白領(lǐng)階層或大學(xué)生。其平均每天洗澡頻率0.7 次/d，更換內(nèi)衣頻率1 次/d，體表面積1.7 m2）污染物的總散發(fā)量。同時(shí)定義1deeipol為以10 L/s未污染空氣稀釋1olf污染后所獲得的室內(nèi)空氣質(zhì)量，即ldeeipol=0.l olf（L/s）。使用對(duì)于空氣質(zhì)量預(yù)期不達(dá)標(biāo)的百分比來(lái)評(píng)價(jià)室內(nèi)空氣質(zhì)量，即室內(nèi)空氣品質(zhì)指標(biāo)PDA（Prediete doissatisfied of Air qualsty），計(jì)算公式如下[10]。

式中C=C0+10G/Q。式中C表示：室內(nèi)空氣品質(zhì)的感知值，decipol；C0表示：室外空氣品質(zhì)的感知值，deeipol；G表示：室內(nèi)空氣及通風(fēng)系統(tǒng)的污染物源強(qiáng)，olf；Q表示：新風(fēng)量，L/s。

由上式可以發(fā)現(xiàn)，新風(fēng)量對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)指標(biāo)PDA具有直接的影響，在一定室內(nèi)空氣及通風(fēng)系統(tǒng)的污染物源強(qiáng)的條件下，新風(fēng)量越大，PDA越小，即對(duì)空氣質(zhì)量表示滿意的比例越高。故本試驗(yàn)在嚴(yán)格限定試驗(yàn)環(huán)境通風(fēng)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行試驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，建立以人的感覺器官作為評(píng)價(jià)工具和手段。

實(shí)驗(yàn)在嚴(yán)格限定的試驗(yàn)環(huán)境中進(jìn)行。環(huán)境要求：溫度（23±2）℃，濕度（40%±10%），試驗(yàn)無(wú)周圍環(huán)境的干擾，具備空氣更新的裝置。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)嚴(yán)格篩選和培訓(xùn)，選擇了4名年齡在20～30周歲之間、嗅覺感知能力良好、無(wú)抽煙及使用重香味化妝品嗜好，非過(guò)敏體質(zhì)和慢性鼻炎患者的嗅辨員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。參照標(biāo)準(zhǔn)EN 13725—2003 《空氣質(zhì)量—用動(dòng)態(tài)氣味測(cè)定法測(cè)定氣味濃度》[11]，在實(shí)驗(yàn)開始10 h前，感官評(píng)價(jià)員無(wú)使用香水及除臭劑、有香味的清潔用品，無(wú)化妝；實(shí)驗(yàn)開始30 min前，嗅辨員無(wú)進(jìn)食；實(shí)驗(yàn)前清水洗手。使用氣相色譜質(zhì)譜嗅覺測(cè)量技術(shù)（GC-MS-O）進(jìn)行分析。GC-MS實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理由Xcalibur軟件完成。通過(guò)NIST和Wiley譜庫(kù)確認(rèn)定性揮發(fā)性成分，報(bào)道正反匹配度均大于800（最大值為1 000）的鑒定結(jié)果。GC-O分析選用時(shí)間強(qiáng)度法。色譜出峰的同時(shí)，由感官評(píng)價(jià)員從ODP端口感知并描述色譜柱流出組分，記錄各流出組分的氣味出現(xiàn)時(shí)間、氣味類型、氣味強(qiáng)度等信息。整理記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，將至少有兩名嗅辨員在同一嗅聞時(shí)間得到的相同氣味特征描述記入結(jié)果，氣味強(qiáng)度結(jié)果取嗅辨員的平均值。氣味特征化合物強(qiáng)度的等級(jí)和板材氣味評(píng)價(jià)等級(jí)參考日本第91號(hào)法律 《惡臭控制法》[12]，詳見表2。氣味物質(zhì)組成復(fù)雜，不同化合物之間可以發(fā)生相互影響[13]。考慮到多種化合物之間復(fù)雜的相互作用，本試驗(yàn)單個(gè)物質(zhì)的氣味評(píng)價(jià)僅以融合作用的一般影響分析板材總氣味強(qiáng)度。

表2 室內(nèi)氣味品質(zhì)等級(jí)Table 2 Indoor odor quality grades

2 結(jié)果與分析

2.1 三聚氰胺貼面刨花板釋放VOCs組分及水平分析

三聚氰胺貼面刨花板共測(cè)得29種化合物，其主要釋放組分為芳香族化合物、烷烴、酮類、酯類、醛類和烯烴類。對(duì)應(yīng)VOCs成分如表3所示。圖1為三聚氰胺貼面刨花板初始狀態(tài)及平衡狀態(tài)VOCs及氣味釋放組分百分比情況及TVOC質(zhì)量濃度隨時(shí)間的變化規(guī)律。

表3 三聚氰胺貼面刨花板VOCs主要成分Table 3 Main VOCs components emitted from melamine veneer particleboards

圖1 三聚氰胺貼面刨花板VOCs釋放組分及規(guī)律Fig.1 VOCs release components and characteristics of melamine veneer particleboard

可以發(fā)現(xiàn)，釋放初期三聚氰胺貼面刨花板的TVOC質(zhì)量濃度為釋放最高值，由于傳質(zhì)原理，VOCs會(huì)持續(xù)釋放直至濃度差消失[14]，即達(dá)到平衡的狀態(tài)。芳香族化合物、酮類和烯烴隨著時(shí)間的推移釋放相對(duì)減弱，烯烴在平衡狀態(tài)完全釋放完畢，而烷烴、酯類和醛類物質(zhì)的釋放相對(duì)加強(qiáng)。平衡狀態(tài)三聚氰胺貼面刨花板的VOCs組分占比由大到小分別為：芳香族化合物、酯類、醛類、烷烴和酮類，對(duì)應(yīng)占比分別為44.25%、20.01%、14.89%、12.58%和8.27%。三聚氰胺貼面刨花板的TVOC釋放濃度低于其刨花板素板。在初始狀態(tài)和平衡狀態(tài)，三聚氰胺貼面刨花板相比刨花板素板TVOC釋放總量分別降低了31.05 μg·m-3和 59.03 μg·m-3。這說(shuō)明三聚氰胺浸漬紙貼面能夠一定程度上有效阻礙刨花板本身VOCs的釋放，減少人造板對(duì)人居環(huán)境的影響。

2.2 三聚氰胺貼面刨花板氣味化合物鑒定及水平分析

在標(biāo)準(zhǔn)條件下對(duì)三聚氰胺貼面刨花板的氣味物質(zhì)及組分進(jìn)行分析鑒定。三聚氰胺貼面刨花板氣味出現(xiàn)時(shí)間分布在5～40 min左右，在27 min左右達(dá)到氣味強(qiáng)度最大值，最大氣味強(qiáng)度均為2，40 min以后不再有氣味出現(xiàn)（圖2）。結(jié)合世界衛(wèi)生組織外來(lái)化合物急性毒性分級(jí)（表4），得到三聚氰胺貼面刨花板主要?dú)馕短卣骰衔锛捌湎嚓P(guān)數(shù)據(jù)（表5）。

圖2 三聚氰胺貼面刨花板氣味時(shí)間強(qiáng)度譜圖Fig.2 Odor-time intensity spectrum of melamine veneer particleboard

表4 世界衛(wèi)生組織（WHO）外來(lái)化合物急性毒性分級(jí)Table 4 Acute toxicity classification of compounds by World Health Organization (WHO)

表5 三聚氰胺貼面刨花板氣味特征化合物組分Table 5 Components of odorant compounds from melamine veneer particleboards

在三聚氰胺貼面刨花板得到的29種化合物中，呈現(xiàn)氣味特征的化合物共有13種。芳香族化合物和酯類為三聚氰胺貼面刨花板主要?dú)馕段镔|(zhì)來(lái)源，另外還有少量酮類和醛類物質(zhì)同樣表現(xiàn)為特征氣味化合物。其中，位列于“辦公家具VOCs釋放中占前10%的化合物”[15]的苯、對(duì)二甲苯、乙酸丁酯以及毒性屬于中毒的萘需要重點(diǎn)關(guān)注。芳香族化合物多呈現(xiàn)植物香味，毒性多表現(xiàn)為低毒（對(duì)二甲苯屬于微毒分級(jí)、萘屬于中毒分級(jí)），只檢測(cè)到丙酮一種酮類物質(zhì)，呈現(xiàn)辛辣氣味，毒性表現(xiàn)為微毒。酯類物質(zhì)多呈現(xiàn)為果香，毒性表現(xiàn)為微毒。僅有一種物質(zhì)出現(xiàn)的醛類物質(zhì)表現(xiàn)為青草香，屬于低毒分級(jí)。對(duì)比兩種貼面刨花板化合物的質(zhì)量濃度和氣味強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)相同氣味強(qiáng)度的化合物其濃度差異很大，說(shuō)明不同氣味特征化合物的氣味強(qiáng)度和其濃度并沒(méi)有直接的相關(guān)性，但是同一種氣味特征化合物的質(zhì)量濃度會(huì)一定程度上影響其氣味強(qiáng)度的大小。韋伯-費(fèi)希納定律[16]也指出單一物質(zhì)的氣味強(qiáng)度和化學(xué)濃度的對(duì)數(shù)成正比關(guān)系。故當(dāng)濃度低于某一特定值，感官評(píng)價(jià)員嗅覺上將無(wú)法察覺到化合物。如二甲苯（刺激性、芳香）、1-亞甲基-1H-茚（微苦、油脂）、二苯并呋喃（杏仁味、甘草香）、丙酮（特殊辛辣）等本身具有氣味特征的物質(zhì)，因其濃度過(guò)低，導(dǎo)致嗅辨員無(wú)法檢測(cè)到。

三聚氰胺貼面刨花板中，呈現(xiàn)氣味特征的組分有芳香族化合物、酮類、酯類和醛類。其中氣味芳香族化合物的釋放隨著時(shí)間的進(jìn)行相對(duì)減弱，而氣味酮類、酯類和醛類物質(zhì)的釋放相對(duì)加強(qiáng)。平衡狀態(tài)三聚氰胺貼面刨花板的特征氣味化合物組分濃度占比由大到小分別為：芳香族化合物、酯類、醛類和酮類，對(duì)應(yīng)占比分別為59.58%、26.58%、7.26%和6.58%。在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，釋放初期總氣味強(qiáng)度均為釋放最高值。隨著時(shí)間的推移逐漸下降。三聚氰胺貼面刨花板的總氣味強(qiáng)度整體上均低于其刨花板素板，在初始和平衡狀態(tài)，三聚氰胺貼面刨花板相比相同厚度刨花板素板總氣味強(qiáng)度分別降低了6.25和0.25，說(shuō)明三聚氰胺浸漬紙貼面同樣能夠有效阻礙其刨花板本身氣味的釋放。

圖3 三聚氰胺貼面刨花板氣味釋放組分及趨勢(shì)Fig.3 Odor release components and characteristics of melamine veneer particleboard

2.3 三聚氰胺貼面刨花板TVOC及氣味的綜合評(píng)價(jià)

使用“主客觀相結(jié)合評(píng)價(jià)方法”，結(jié)合“室內(nèi)VOCs品質(zhì)等級(jí)”和“室內(nèi)氣味品質(zhì)等級(jí)”，對(duì)三聚氰胺貼面刨花板釋放的TVOC和氣味進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

初始階段，酯類、芳香族和醛酮類對(duì)人居環(huán)境造成造成較大影響，其分指數(shù)分別超出5.87、8.04和3.14倍。在第7～14天，三聚氰胺貼面貼面刨花板TVOC分指數(shù)Ii達(dá)到＜1的標(biāo)準(zhǔn)值，但其中釋放的酯類、芳香族和醛酮類仍然會(huì)對(duì)人類產(chǎn)生危害，對(duì)應(yīng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)I分別超標(biāo)0.47、0.22，VOCs評(píng)級(jí)均為III。在第21天，綜合評(píng)價(jià)指數(shù)I達(dá)到＜1的標(biāo)準(zhǔn)值，評(píng)級(jí)均為II，但此時(shí)醛酮和酯類的分指數(shù)Ii仍分別超標(biāo)0.06和0.21，故建議持續(xù)釋放至第28天以獲得更高評(píng)價(jià)等級(jí)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)I和各組分分指數(shù)。氣味方面，第1～3天三聚氰胺貼面刨花板的氣味評(píng)級(jí)為D會(huì)對(duì)人類產(chǎn)生一般影響，第7天進(jìn)入C級(jí)的良好狀態(tài)，在第14天達(dá)到B級(jí)別的一般舒適狀態(tài)，在第21天達(dá)到完全舒適狀態(tài)。結(jié)合“綜合指數(shù)法”和“氣味品質(zhì)評(píng)級(jí)”建議剛生產(chǎn)出的三聚氰胺貼面刨花板至少進(jìn)行28 d的陳放以達(dá)到合格的質(zhì)量評(píng)級(jí)，減少對(duì)人體的傷害。

表6 三聚氰胺貼面刨花板對(duì)人居環(huán)境影響的綜合評(píng)價(jià)Table 6 Comprehensive evaluation of effect of melamine veneer particleboards to indoor living environment

圖4 三聚氰胺貼面刨花板綜合指數(shù)及氣味評(píng)級(jí)變化趨勢(shì)Fig.4 Changing trends of comprehensive index and odor level of melamine veneer particleboard

為探究氣味強(qiáng)度和氣味評(píng)級(jí)的相關(guān)性，將氣味評(píng)級(jí)定義為z，影響程度定義為y，總氣味強(qiáng)度定義為x。當(dāng)z=1、2、3、4、5、6時(shí)，分別對(duì)應(yīng)氣味評(píng)級(jí)A、B、C、D、E、F級(jí)別。使用五進(jìn)四退的的方式定義y與z之間的關(guān)系，即當(dāng)y值出現(xiàn)非整數(shù)情況，當(dāng)其十分位35時(shí)，z值歸為下一等級(jí)，否則歸為上一級(jí)別。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)建立x、y、z之間的關(guān)系，建立本實(shí)驗(yàn)中三聚氰胺貼面刨花板總氣味強(qiáng)度和氣味評(píng)價(jià)的相關(guān)性。

發(fā)現(xiàn)三聚氰胺貼面刨花板x和y的可以使用高斯函數(shù)良好擬合，根據(jù)高斯函數(shù)得到板材總氣味強(qiáng)度和氣味評(píng)級(jí)的擬合曲線（圖5）。三聚氰胺貼面刨花板對(duì)人居環(huán)境的影響程度隨著總氣味強(qiáng)度的升高呈現(xiàn)非線性增大的趨勢(shì)。當(dāng)總氣味強(qiáng)度增加一定程度，氣味評(píng)級(jí)不隨之繼續(xù)增加，而是趨于某一特定值。當(dāng)總氣味強(qiáng)度處于相對(duì)較低的數(shù)值時(shí)，其變化會(huì)給人類的主觀舒適性帶來(lái)較大影響?？倸馕稄?qiáng)度是各個(gè)單體氣味強(qiáng)度的總和，但由于不同單體氣味間會(huì)發(fā)生增強(qiáng)、抵消或以某種氣味為主代替總氣味感受等原因，不同板材總氣味強(qiáng)度與氣味評(píng)級(jí)雖呈良好的相關(guān)性，但總氣味強(qiáng)度大小對(duì)應(yīng)氣味評(píng)級(jí)的值是有差別的。

圖5 三聚氰胺貼面刨花板總氣味強(qiáng)度和氣味評(píng)級(jí)相關(guān)性分析Fig.5 Correlation analysis on total odor intensity and odor evaluation of melamine veneer particleboard

3 結(jié)論與討論

人類在室內(nèi)度過(guò)的時(shí)間約占總時(shí)間的80%以上[17]，而室內(nèi)空氣品質(zhì)（Indoor Air Quality，IAQ）也越來(lái)越受到人類的重視。本研究使用的氣相色譜-質(zhì)譜-嗅覺測(cè)量技術(shù)將人類靈敏的嗅覺和氣相色譜的分離能力相結(jié)合，克服了氣相色譜-質(zhì)譜法 （GC-MS）的氣味局限性和人類嗅覺的不可分離性，能夠從復(fù)雜的混合物中選擇和評(píng)價(jià)氣味活性物質(zhì)。伴隨著氣相色譜-質(zhì)譜-嗅覺測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，氣味的研究已經(jīng)廣泛于食品[18-20]、煙草[21]、惡臭治理[22-23]等方面，但在人造板領(lǐng)域的研究尚不廣泛，僅有對(duì)雪松[24]（cedar），大青楊Populus ussuriensis，樟子松Pinus sylvestrisvar.mongolica和紫椴木Tilia amurensis等實(shí)木[25]的少量研究。而相反，人類在木制品釋放VOCs研究領(lǐng)域具有很好的進(jìn)展。陳峰等人發(fā)現(xiàn)，表面涂飾的方法能夠有效降低刨花板TVOC釋放[26]。邵亞麗等在研究了不同涂料、不同飾面方法的涂飾對(duì)楊木強(qiáng)化材TVOC 釋放情況的影響后，也發(fā)現(xiàn)表面涂飾對(duì)楊木強(qiáng)化材內(nèi)部萜烯類和烷烴類的釋放有較好的抑制作用[27]。

通過(guò)氣相色譜質(zhì)譜嗅覺測(cè)量技術(shù)，本研究在三聚氰胺貼面刨花板釋放的VOCs中共鑒定得到29種化合物中，其中呈現(xiàn)氣味特征的化合物共有13種。芳香族化合物和酯類為三聚氰胺貼面刨花板主要?dú)馕段镔|(zhì)來(lái)源。在整個(gè)釋放過(guò)程中，三聚氰胺貼面刨花板的TVOC質(zhì)量濃度均低于其刨花板素板，說(shuō)明三聚氰胺浸漬紙貼面能夠有效降低其刨花板本身VOCs的釋放速率。這與蔣利群等[28]對(duì)飾面處理對(duì)刨花板的影響一致。再次基礎(chǔ)上，本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)三聚氰胺貼面刨花板的總氣味強(qiáng)度同樣低于其刨花板素板，說(shuō)明三聚氰胺浸漬紙貼面在降低其刨花板本身氣味的釋放速率上同樣發(fā)揮了有效作用。隨著時(shí)間的推進(jìn)，三聚氰胺貼面刨花板釋放的氣味芳香族化合物的釋放相對(duì)減弱，呈現(xiàn)氣味特征的酮類、酯類和醛類物質(zhì)的釋放相對(duì)加強(qiáng)。在初始階段，酯類、芳香族和醛酮類對(duì)人居環(huán)境造成造成較大影響，釋放后期醛酮和酯類物質(zhì)對(duì)人居環(huán)境會(huì)造成較大影響。

結(jié)合其綜合評(píng)價(jià)指數(shù)I、分指數(shù)以及氣味評(píng)級(jí)，得到結(jié)論如下：1）針對(duì)本實(shí)驗(yàn)使用的三聚氰胺貼面刨花板，建議在使用前放置28 d以上的時(shí)間，以減小對(duì)室內(nèi)人居環(huán)境的影響。2）三聚氰胺貼面刨花板的總氣味強(qiáng)度和氣味評(píng)級(jí)可以通過(guò)高斯函數(shù)建立良好的擬合關(guān)系。當(dāng)總氣味強(qiáng)度處于相對(duì)較低的數(shù)值時(shí)，其變化會(huì)給人類的主觀舒適性帶來(lái)較大影響。當(dāng)總氣味強(qiáng)度增加到某一特定值時(shí)，其氣味評(píng)級(jí)不繼續(xù)隨著總氣味強(qiáng)度數(shù)值的升高而產(chǎn)生變化。

本研究介紹了一種對(duì)室內(nèi)環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)價(jià)的全新方法，能夠有效避免單一主觀或客觀的局限性。但由于人類嗅覺主觀的差異性，故本研究在進(jìn)行過(guò)程中不可避免的存在一定的差異。針對(duì)此問(wèn)題，我們通過(guò)對(duì)嗅辨員前期的訓(xùn)練以及多樣本性將誤差最大化減小。接下來(lái)，針對(duì)如何建立板材VOCs與氣味釋放之間的相關(guān)性、探索兩者之間的關(guān)系等一系列問(wèn)題，還需進(jìn)一步的研究。