民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染物甲醛測定方法對比分析及評價

桑穎慧

（山西省建筑科學(xué)研究院有限公司，山西 太原 030001）

民用建筑工程所使用的建筑主體材料和建筑裝飾裝修材料會釋放出甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯、TVOC等空氣污染物，人們長期居住在含有甲醛、苯系物等有毒物質(zhì)的室內(nèi)環(huán)境中，容易對人體健康產(chǎn)生傷害。根據(jù)GB50325-2020標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，民用建筑室內(nèi)環(huán)境污染物中甲醛含量的檢測，只采用GB/T18204.2-2014標(biāo)準(zhǔn)中的AHMT分光光度法，與GB50325-2010（2013年版）標(biāo)準(zhǔn)相比，取消了酚試劑分光光度法在室內(nèi)環(huán)境污染物甲醛測定中的應(yīng)用。而根據(jù)檢測分析，兩種檢測方法在技術(shù)操作中存在較大差別，選擇不同的測定方法對最終的檢測結(jié)果將產(chǎn)生差異化的影響。根據(jù)過往文獻(xiàn)資料來看，民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染物甲醛的測定方法對比研究鮮有涉及。因此，研究分析甲醛測定方法對比分析及評價對于民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染物甲醛的測定方法選擇具有指導(dǎo)意義［1］。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

1）儀器：UV1800PC紫外可見分光光度計（上海菁華科技儀器有限公司）；DDS-11A電導(dǎo)率儀、PHS-3C PH計（上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司）；Practum224-1CN型萬分之一天平（賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）；

2）試劑：甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液（生產(chǎn)單位：環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所，產(chǎn)品編號：104124）標(biāo)準(zhǔn)值100 mg/L，相對擴(kuò)展不確定度（k=2）3%；三級水（PH值：6.12～6.40；電導(dǎo)率：1.3μs/cm～1.9μs/cm）；三乙醇胺、乙二胺四乙酸二鈉、氫氧化鉀、高碘酸鉀生產(chǎn)單位：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；偏重亞硫酸鈉生產(chǎn)單位：天津市泰興試劑廠；AHMT試劑生產(chǎn)單位：賽克林；酚試劑生產(chǎn)單位：成都市科隆化學(xué)品有限公司；硫酸鐵銨生產(chǎn)單位：天津市北辰方正試劑廠，所用化學(xué)試劑均為分析純且均按標(biāo)準(zhǔn)要求存放并在有效期內(nèi)。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

1）AHMT分光光度法：實驗過程按照GB/T16129-1995標(biāo)準(zhǔn)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2）酚試劑分光光度法：實驗過程按照GB/T18204.2-2014標(biāo)準(zhǔn)中7.2繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3 質(zhì)控樣配置

本實驗選取的質(zhì)控樣生產(chǎn)單位：環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所，生產(chǎn)批號分為別：204533（0.401±0.020mg/L）、204535（0.748±0.044mg/L）、204536（1.410±0.090mg/L），并按照不同方法對其進(jìn)行配置，配置方法如下：

1）AHMT測定法：取10mL質(zhì)控樣，加吸收液稀釋至250mL；

2）酚試劑測定法：取10mL質(zhì)控樣，加吸收原液12.5mL，再加水稀釋至250mL。

2 試驗結(jié)果

本實驗從標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制、檢出限、最低檢出限、標(biāo)準(zhǔn)偏差、加標(biāo)回收率以及實驗操作等角度對比分析了AHMT分光光度法和酚試劑分光光度法。實驗結(jié)果如下：

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線對比

1）AHMT分光光度法：根據(jù)2.2AHMT分光光度法實驗得出相關(guān)數(shù)據(jù)，用excel繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，顯示公式y(tǒng)=0.1803x+0.0242，R2=0.9998。

2）酚試劑分光光度法：根據(jù)2.2酚試劑分光光度法實驗得出相關(guān)數(shù)據(jù)，用excel繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，顯示公式y(tǒng)=0.3867x+0.0167，R2=0.9994。

通過公式和R2值可以得出，酚試劑分光光度法和AHMT分光光度法標(biāo)準(zhǔn)曲線均在標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)，保障了本實驗對比分析的準(zhǔn)確性。

2.2 甲醛測定方法檢出限、最低檢出限對比結(jié)果

參考HJ168-2010標(biāo)準(zhǔn)，對酚試劑分光光度法和AHMT分光光度法的檢出限、最低檢出限進(jìn)行試驗測定對比分析，測定結(jié)果見表1所示。

表1 室內(nèi)空氣甲醛測定方法檢出限與最低檢出限對比數(shù)值

根據(jù)表1所示，AHMT分光光度法的檢出限僅為0.037μg，較酚試劑分光光度法檢出限相對低20%以上，這說明采用AHMT分光度法明顯優(yōu)于酚試劑分光光度法。

2.3 甲醛測定方法標(biāo)準(zhǔn)偏差、加標(biāo)回收率對比結(jié)果

通過標(biāo)準(zhǔn)偏差對比實驗，能夠反映出相同樣品下不同甲醛測定方法的準(zhǔn)確度；而通過加標(biāo)回收率對比實驗，能夠反映出基于多種醛類環(huán)境下不同甲醛測定方法的抗干擾性。實驗結(jié)果如下［2］：

1）標(biāo)準(zhǔn)偏差

對低濃度、中濃度、高濃度三種不同濃度質(zhì)控樣，分別按照酚試劑分光光度法和AHMT分光光度法進(jìn)行測定，每種濃度測定的實驗次數(shù)為3次，以評估不同甲醛測定方法的準(zhǔn)確度，實驗結(jié)果見表2所示。

表2 室內(nèi)空氣甲醛測定方法標(biāo)準(zhǔn)偏差實驗結(jié)果對比數(shù)值

根據(jù)表2分析，在不同濃度質(zhì)控樣情況下，酚試劑分光光度法和AHMT分光光度法的測定值雖然存在差異，但均在質(zhì)控樣濃度范圍內(nèi)，說明兩種甲醛測定方法在測定結(jié)果上無顯著性差異。但從標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對偏差來看，酚試劑分光光度法測0.401±0.020（mg/L）、0.748±0.044（mg/L）、1.410±0.090（mg/L）三種濃度質(zhì)控樣的標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.0060mg/L、0.0055mg/L、0.0075mg/L， 均 高 于AHMT分光光度法的標(biāo)準(zhǔn)偏差值，說明AHMT分光光度法測定的偏差小。

2）加標(biāo)回收率

AHMT分光光度法：分別取三個空白樣品各1mL，在樣品中分別添加三種甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液（甲醛含量分別為0.5μg、1.5μg、3μg）各1 mL，按標(biāo)準(zhǔn)測定方法對每個樣品平行測定6次；酚試劑分光光度法：分別取三個空白樣品各4mL，在樣品中分別添加三種甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液 （甲醛含量分別為0.4μg、0.6μg、0.8μg）各1mL，按標(biāo)準(zhǔn)測定方法對每個樣品平行測定6次。分別計算并統(tǒng)計每個樣品的加標(biāo)回收率，結(jié)果見表3所示。

表3 室內(nèi)空氣甲醛測定方法加標(biāo)回收率試驗結(jié)果對比

根據(jù)表3分析來看，從不同甲醛測定方法的抗干擾性方面來看，AHMT分光光度法的加標(biāo)回收率高于酚試劑分光光度法。說明AHMT分光光度法在測定室內(nèi)環(huán)境污染物甲醛含量時，能夠避免干擾因素對測定結(jié)果的影響［3］。

2.4 實驗操作

本實驗過程中，對兩種測定方法的實驗操作要求進(jìn)行了對比分析。經(jīng)過實驗對比發(fā)現(xiàn)，AHMT實驗方法對操作者的操作要求更為嚴(yán)格。具體如下：

1）試劑混合操作

實驗過程中，在具塞刻度管中加入AHMT溶液添加后，需要進(jìn)行顛倒混合操作，但混合操作的差異會對最終標(biāo)準(zhǔn)曲線產(chǎn)生較大影響。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，用excel繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，具體見圖1所示。

圖1 AHMT分光光度法不同試劑混合操作標(biāo)準(zhǔn)曲線對比圖

根據(jù)圖1可以看出，相比較而言，溶液輕輕顛倒兩次，測定的吸光度值偏低，標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率偏低，而劇烈的顛倒混合，測定的吸光度值偏高，標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率偏高。嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求溶液輕輕顛倒三次，測定的吸光度值以及標(biāo)準(zhǔn)曲線均在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)。說明AHMT分光光度法實驗操作過程中，配好的溶液混合操作應(yīng)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)輕輕顛倒三次。

2）靜置時間

溶液混合后需要靜置一段時間，方能進(jìn)行下一步操作。不同靜置時間會對最終的甲醛測定結(jié)果產(chǎn)生影響，本實驗對AHMT測定法的靜置時間進(jìn)行了對比實驗分析，實驗測定結(jié)果見表4、圖2、圖3所示。

表4 靜置時間差異對AHMT測定法吸光度測定值的影響

圖2 加入AHMT溶液后混合后不同靜置時間標(biāo)準(zhǔn)曲線對比

圖3 加入高碘酸鉀溶液后混合不同靜置時間標(biāo)準(zhǔn)曲線對比

根據(jù)表7、圖2、圖3可以看出，無論是加入AHMT溶液后混合后還是加入高碘酸鉀溶液混合后，靜置時間均對最終的測定結(jié)果產(chǎn)生影響。靜置時間越短，測定結(jié)果偏低，標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率偏低；靜置時間越長，測定結(jié)果偏高，標(biāo)注曲線斜率偏高。特別是加入高碘酸鉀溶液之后，靜置時間1min的差異也會導(dǎo)致測定結(jié)果產(chǎn)生偏差，由此可見試驗操作過程中配置好的溶液應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求控制靜置時間。說明AHMT分光光度法測定甲醛含量對試驗操作的要求極其嚴(yán)格，相關(guān)實驗室人員必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作要求進(jìn)行實驗。同時高碘酸鉀溶液混合后，應(yīng)當(dāng)充分振蕩混合，并按照秒表掐算靜置時間［4-5］。

3 結(jié)語

現(xiàn)行對室內(nèi)環(huán)境污染物進(jìn)行甲醛測定的主要方法是AHMT分光光度法和酚試劑分光光度法。從相關(guān)國內(nèi)學(xué)者的研究來看，鮮有學(xué)者對兩種方法進(jìn)行對比試驗分析，沒有對民用建筑工程甲醛測定現(xiàn)場試驗方法的選擇做出科學(xué)指導(dǎo)。本文通過對比分析兩種實驗方法，得出以下結(jié)論：

1）從檢出限、最低檢出限以及標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行對比實驗分析，結(jié)果表明：AHMT分光光度法的綜合技術(shù)指標(biāo)表現(xiàn)最好。

2）從加標(biāo)回收對比實驗分析，結(jié)果表明：AHMT分光光度法基于多種混合醛類環(huán)境抗干擾性更為突出，測定結(jié)果表現(xiàn)優(yōu)于酚試劑分光光度法。

3）從實驗操作對比實驗分析，結(jié)果表明：AHMT分光光度法對試驗操作的標(biāo)準(zhǔn)性要求更高，實驗人員的專業(yè)要求更為苛刻，一定程度上也保障了室內(nèi)環(huán)境污染物甲醛測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。