新裝修房屋甲醛釋放規(guī)律及防治方法研究

包呈敏，范佳政，孫 敏，李家楠

(呼和浩特民族學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051)

隨著生活水平的提高，消費(fèi)者對房屋裝修的要求和復(fù)雜程度也越來越高。隨之而來的則是新裝修房屋中甲醛含量的攀升。甲醛主要來源于裝修常用的膠合板、刨花板等人造板材中的酚醛樹脂、脲醛樹脂等粘合劑殘留，在一定的溫度濕度下，板材中的樹脂分解成甲醛向外揮發(fā)[1-3]。甲醛已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織(WHO)認(rèn)定為一類致癌物質(zhì)。生活在甲醛濃度超標(biāo)的環(huán)境中，人體會(huì)出現(xiàn)腹痛、頭暈、呼吸道受損等癥狀[4]。

目前，對新裝修房屋中甲醛的防治方法，常用的有通風(fēng)換氣、植物吸收、活性炭吸附、光觸媒等[5]。然而圍繞這些處理方法的研究，往往限于理論層面[6]，為了得出精確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)論，多在理想的實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行[7-10]。雖然實(shí)驗(yàn)結(jié)果從理論上表明方法有效可行，但是由于實(shí)驗(yàn)條件過于理想化，對現(xiàn)實(shí)中新裝修房屋甲醛污染的防治，指導(dǎo)意義十分有限。針對上述方法在現(xiàn)實(shí)房屋中的有效性，相關(guān)研究往往在學(xué)校、商場等方便出入的公共場所開展[11-13]。在新裝修私人住戶開展的多為相隔較長時(shí)間周期的釋放規(guī)律方面的研究[14-15]，極少有跟蹤一處私人住戶進(jìn)行幾種方法有效性對比的研究。魏海峰等[16]跟蹤一處私人住戶，對植物吸收和活性炭吸附方法的有效性進(jìn)行了對比和討論，但對通風(fēng)換氣和光觸媒除醛未涉及。

本文擬通過跟蹤測定新裝修房屋室內(nèi)甲醛濃度一個(gè)月的變化，分別對通風(fēng)換氣、植物吸收、活性炭吸附、光觸媒除醛等常用甲醛防治方法效果進(jìn)行對比，探討幾種方法在現(xiàn)實(shí)房屋中甲醛污染防治的有效性。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 甲醛檢測試劑與儀器

試劑：3-甲基-2-苯并噻唑啉銅腙鹽酸鹽水合物，硫酸鐵銨，吉大小天鵝。

儀器：GDYK-60大氣采樣器；GDYK-221M多參數(shù)室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測儀，吉大小天鵝。

檢測方法：GB/T18204.26-2000酚試劑分光光度法。

質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，甲醛濃度≤0.10 mg/m3。

1.2 實(shí)驗(yàn)場所

實(shí)驗(yàn)場所為新裝修房屋(如圖1所示)，總面積為82 m2，兩室一廳一廚一衛(wèi)，南北朝向。房屋中作為甲醛來源的木質(zhì)家具包括沙發(fā)、床、餐桌以及各房間的櫥柜(圖1中以灰色陰影表示)。沙發(fā)、床、餐桌均為實(shí)木材質(zhì)，客廳及臥室櫥柜為普通品牌實(shí)木顆粒板，廚房柜為某知名品牌實(shí)木顆粒板。

1.3 實(shí)驗(yàn)材料

(1)椰殼活性炭(碘值：1200)；

(2)綠蘿(普通盆栽綠蘿)；

(3)光觸媒(成分：二氧化鈦、表面活性劑、去離子水)。

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

如圖1所示所有木質(zhì)家具進(jìn)場后開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)各廳室甲醛釋放規(guī)律：分別測定客廳①、廚房③、陽臥⑤、陰臥⑦位置甲醛濃度，觀察一個(gè)月的變化規(guī)律。期間每通風(fēng)5天測定一次(通風(fēng)108 h，關(guān)閉門窗12 h后測定。以下(2)、(3)、(4)均采用相同的測定周期)。

圖1 實(shí)驗(yàn)場所平面布置圖

(2)活性炭對不同品牌板材中甲醛的吸附效果對比：選擇體積相等、板材面積相等的一個(gè)衣柜⑧和一個(gè)櫥柜④(衣柜材質(zhì)為普通品牌實(shí)木顆粒板，櫥柜材質(zhì)為某知名品牌實(shí)木顆粒板)，以不少于3 kg/m3的量[17]放置活性炭，測定其甲醛濃度。測定周期同(1)(測定時(shí)將衣柜櫥柜門關(guān)閉采樣)。

(3)光觸媒、活性炭對相同材質(zhì)板材的處理效果對比：選擇陰臥衣柜中兩個(gè)體積和面積相等的小柜⑧、⑨，位置⑧放置活性炭吸附，位置⑨噴灑光觸媒藥劑，分別測定甲醛濃度。測定周期同(1)(測定時(shí)將衣柜門關(guān)閉采樣)。

(4)各廳室甲醛濃度隨通風(fēng)時(shí)長變化規(guī)律：分別測定客廳①、廚房③、陽臥⑤、陰臥⑦處開窗通風(fēng)不同時(shí)長的甲醛濃度，找出其下降規(guī)律。

各布點(diǎn)基本情況如表1所示。

表1 各布點(diǎn)基本情況

2 結(jié)果與討論

實(shí)驗(yàn)期間，實(shí)驗(yàn)場所內(nèi)溫度、濕度數(shù)據(jù)如表2所示。各布點(diǎn)處甲醛濃度數(shù)據(jù)如表3所示。

表2 室內(nèi)溫度、濕度數(shù)據(jù)

表3 各布點(diǎn)處甲醛濃度數(shù)據(jù)

2.1 各廳室甲醛釋放規(guī)律

為了解各廳室甲醛濃度的釋放規(guī)律，將客廳①、廚房③、陽臥⑤、陰臥⑦布點(diǎn)處數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，如圖2所示。由圖2看出，各廳室甲醛濃度沒有呈現(xiàn)明顯的下降規(guī)律。其中，第21天所有布點(diǎn)處甲醛濃度均降到0.04～0.05 mg/m3的較低水平，結(jié)合賈克林[18]綜述中的結(jié)論——甲醛濃度與溫度呈正相關(guān)關(guān)系，可能與實(shí)驗(yàn)第11天到第21天期間氣溫持續(xù)較低有關(guān)?？傮w而言，圖2數(shù)據(jù)呈上下波動(dòng)狀態(tài)，無明顯規(guī)律可循，說明新裝修房屋室內(nèi)甲醛濃度并非持續(xù)性下降，而是上下波動(dòng)的。并且如陰臥⑦第31天的數(shù)據(jù)顯示，在通風(fēng)一個(gè)月后室內(nèi)甲醛濃度可能還會(huì)出現(xiàn)明顯升高的情況。因此，對于新裝修房屋應(yīng)考慮通風(fēng)更長一段時(shí)間后再入住。

圖2 各廳甲醛濃度月變化規(guī)律圖

2.2 活性炭對不同品牌板材中甲醛的吸附效果

為了解活性炭對不同品牌板材中甲醛的吸附效果，將櫥柜④和陰臥柜⑧布點(diǎn)處數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，如圖3所示。由圖3看出，除第1天的數(shù)據(jù)以外，其余數(shù)據(jù)均比較接近，說明活性炭對兩種品牌實(shí)木顆粒板的吸附效果沒有明顯差別。知名品牌(櫥柜④)板材沒有明顯優(yōu)于普通品牌(陰臥柜⑧)。

圖3 活性炭吸附不同品牌板材效果對比圖

2.3 光觸媒、活性炭對相同材質(zhì)板材的處理效果對比

為了解光觸媒和活性炭對相同材質(zhì)板材的處理效果，在實(shí)驗(yàn)開展的第1天測完所有9個(gè)布點(diǎn)處甲醛濃度后，向陰臥柜⑨柜內(nèi)噴灑光觸媒藥劑，將其數(shù)據(jù)與陰臥柜⑧處的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，如圖4所示。由圖4可以看出，陰臥柜⑨內(nèi)噴灑光觸媒藥劑后甲醛濃度不僅沒有降低，反而升高，在實(shí)驗(yàn)期間始終高于陰臥柜⑧。而且在噴灑后一個(gè)月并沒有達(dá)到商家承諾的甲醛濃度穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。分析其原因，甲醛濃度起初明顯升高可能是被光觸媒藥劑中的表面活性劑成分激發(fā)從而釋放。甲醛濃度始終不能降低到標(biāo)準(zhǔn)值以下，說明陰臥柜⑨內(nèi)的甲醛沒有被光觸媒有效地降解。主要是由于陰臥柜⑨處光照強(qiáng)度不足[19]或沒有紫外光源[9]，不能滿足光觸媒中二氧化鈦的活性條件。因此，新裝修房屋選擇光觸媒除甲醛應(yīng)考慮光觸媒的反應(yīng)條件。

圖4 光觸媒、活性炭處理相同材質(zhì)板材效果對比圖

2.4 各布點(diǎn)處數(shù)據(jù)超標(biāo)情況

為了解實(shí)驗(yàn)期間各布點(diǎn)處甲醛濃度超標(biāo)情況，將表3中所有數(shù)據(jù)進(jìn)行超標(biāo)情況統(tǒng)計(jì)，如表4所示。由表4看出，柜內(nèi)布點(diǎn)處甲醛濃度超標(biāo)率高于廳室布點(diǎn)處超標(biāo)率。廳室各布點(diǎn)中，陽面廳室超標(biāo)率高于陰面廳室。其中，陽臥超標(biāo)率最高，達(dá)43.86%，廚房則未超標(biāo)。柜內(nèi)各布點(diǎn)中，陰臥柜⑨超標(biāo)率高達(dá)85.71%，主要是光觸媒?jīng)]能降解甲醛的原因。除陰臥柜⑨以外其他布點(diǎn)，也是呈現(xiàn)出陽面柜超標(biāo)率高于陰面柜。其中，陽臥柜、客廳柜超標(biāo)率均為43.86%，廚柜依然未超標(biāo)。因此，新裝修房屋住戶應(yīng)注意經(jīng)常打開衣柜櫥柜進(jìn)行通風(fēng)換氣，同時(shí)跟陰面房間相比，陽面房間更應(yīng)注意通風(fēng)換氣，以避免甲醛濃度持續(xù)處于超標(biāo)狀態(tài)。

表4 各布點(diǎn)處甲醛濃度超標(biāo)率

2.5 各廳室甲醛濃度隨通風(fēng)時(shí)長變化規(guī)律

為了解各廳室甲醛濃度隨通風(fēng)時(shí)長的變化規(guī)律，在實(shí)驗(yàn)第31天，分別測定客廳①、廚房③、陽臥⑤、陰臥⑦處開窗通風(fēng)不同時(shí)長的甲醛濃度，數(shù)據(jù)如表5所示。并對4個(gè)廳室數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，如圖5所示。由圖5看出，無論室內(nèi)甲醛濃度高低，通風(fēng)換氣15分鐘后，不關(guān)窗條件下均能降至標(biāo)準(zhǔn)值以下，并在15分鐘到3小時(shí)不等時(shí)長內(nèi)，不關(guān)窗條件下降至與該房屋所在樓道甲醛濃度0.02 mg/m3相等的水平。因此，新裝修房屋住戶應(yīng)頻繁通風(fēng)換氣，以保持室內(nèi)甲醛濃度處于達(dá)標(biāo)狀態(tài)。

表5 各廳室甲醛濃度隨通風(fēng)時(shí)長變化數(shù)據(jù)

圖5 各廳室甲醛濃度隨通風(fēng)時(shí)長變化圖

3 結(jié) 論

(1)房屋新裝修一個(gè)月內(nèi)甲醛濃度無明顯下降規(guī)律。新裝修房屋室內(nèi)甲醛濃度并非持續(xù)性下降，而是上下波動(dòng)的。并且在通風(fēng)一個(gè)月后室內(nèi)甲醛濃度可能還會(huì)出現(xiàn)明顯升高的情況。因此，對于新裝修房屋應(yīng)考慮通風(fēng)更長一段時(shí)間后再入住。

(2)不同品牌板材中甲醛濃度變化無明顯差異?；钚蕴繉煞N品牌實(shí)木顆粒板的吸附效果沒有明顯差別，知名品牌板材沒有明顯優(yōu)于普通品牌。消費(fèi)者選擇裝修板材時(shí)，板材性質(zhì)相同的前提下，無需盲目追求名牌。

(3)光觸媒噴灑后一個(gè)月甲醛濃度仍超標(biāo)。光觸媒噴灑后板材內(nèi)的甲醛被藥劑中的表面活性劑激發(fā)而釋放，但由于室內(nèi)光源不足而無法被光觸媒降解。因此，新裝修房屋選擇光觸媒除甲醛應(yīng)考慮室內(nèi)光線條件能否達(dá)到光觸媒的反應(yīng)條件。

(4)柜內(nèi)布點(diǎn)處甲醛濃度超標(biāo)率高于廳室布點(diǎn)處超標(biāo)率。新裝修房屋住戶應(yīng)注意經(jīng)常打開衣柜廚柜進(jìn)行通風(fēng)換氣。

(5)陽面甲醛濃度超標(biāo)率普遍高于陰面超標(biāo)率。因此，新裝修房屋住戶應(yīng)特別注意陽面房間和柜內(nèi)的通風(fēng)換氣，以避免甲醛濃度持續(xù)處于超標(biāo)狀態(tài)。

(6)短期內(nèi)，活性炭、光觸媒、放置綠蘿等方法均無法有效地降低室內(nèi)甲醛濃度，而通風(fēng)換氣則能夠快速降低室內(nèi)甲醛濃度。通風(fēng)換氣15 min后，在不關(guān)窗的條件下室內(nèi)甲醛濃度能夠達(dá)標(biāo)。因此，新裝修房屋住戶應(yīng)頻繁通風(fēng)換氣，以保持室內(nèi)甲醛濃度處于達(dá)標(biāo)狀態(tài)。

綜上所述，新裝修房屋內(nèi)甲醛不是短期內(nèi)能夠釋放完全的，人造板材中甲醛的釋放期甚至需要3～15年[5]不等。因此，裝修15年以內(nèi)的房屋，都應(yīng)注意室內(nèi)甲醛污染問題，應(yīng)保持每天通風(fēng)換氣。新裝修房屋更應(yīng)注意通風(fēng)換氣，同時(shí)在選擇植物吸收、活性炭吸附、光觸媒除醛等方法時(shí)，不能過分依賴而求短期效果。選擇光觸媒則應(yīng)特別注意自家室內(nèi)環(huán)境能否滿足其反應(yīng)條件。