新装修室内空气中甲醛浓度的影响因素及甲醛清除剂去除效果
2021 年
第41卷第3期hse管理体系
吋北大学学板（脅妓科学版）
Journal of H e b e i UniversityCNatural Science Edition)
2021
Vol. 41 N o.3
D()I：10. 3969/j. issn. 1000 - 1565. 2021. 03. 008
新装修室内空气中甲醛浓度的
影响因素及甲醛清除剂去除效果
杜立杰，于泊蕖
(河北大学化学与环境科学学院.河北保定071002)
摘要：建筑材料和装修材料的过度使用导致了室内空气中的甲醛浓度超标，为了探究甲醛浓度与环境因素之间的关系.本文以新装修住宅、校医院、实验室等为研究对象，采用紫外分光光度法对室内甲醛浓度进行检测，探究了温度、相对湿度、房间类型、通风对室内甲醛浓度的影响.同时，做了市售甲醛清除剂喷洒前后甲醛浓度的对比实验.研究结果表明：1)温度和相对湿度与装修材料中的甲醛挥发速度呈显著正相关（尺2> 0. 900) ;2)木质家具和肢黏剂是室内甲醛的两大来源；3)通风对各房间（化学楼419、化学楼119、地下实验室、校医院、住宅卧室）空气中的甲醛去除率分别为11.0%、7.4%、7. 0%、16.0%、35. 0%;4)F C空气触媒甲醛清除剂对不同房间（阳台、厨房、次卧、主卧、客厅）空气中甲醛去除率分别为30. 8%、7. 6%、36. 7%、40. 0%、28.0%.由此可见，升高室内的湿度和温度有利于材料中甲醛的释放；甲醛清除剂净化室内甲醛的效果略高于通风.
关键词：室内空气；甲醛污染；检测分析
中图分类号：X506文献标志码：A文章编号：1000 - 1565(2021)03 -0273 -05
Influence factors of formaldehyde concentration in
indoor air of newly decorated rooms and removal
efficiency by deformaldehyder
DU L ijie, YU Boqu
(College of C h e m i s t r y a n d E n v i r o n m e n t a l Science, H e b e i University, B a o d i n g 071002,C hina)
Abstract：T h e excesvsive use of construction a n d decoration materials seriously leads to the f o r m a l d e h y d e concentration exceeding the indoor air quality standard. T o investigate the relationship b e t w e e n the f o r m a l d e h y d e concentration, w h i c h w a s tested b y ultraviolet-visible spectrophotometer, a n d environmental factors, the study w a s focused o n s o m e n e w l y decorated indoor spaces such as residences, hospital r o o m s a n d laboratories, a n d explored the effect of temperature, relative humiditiy, the space type a n d ventilation o n f o r m a l d e h y d e concentration in indoor air. A t the s a m e t i m e，s o m e c o m m e r c i a l defo r m a l d e h y d e r w e r e tested b y c o m p a r e d the f o r m a l d e h y d e concentration before a n d after spaying regarding to the r e m o v a l rate. T h e results s h o w e d that ：1) t emperature a n d relative h u m i d i t y w e r e significantly positively correlated with the f o r m a l d e h y d e volatilization rate (/?'>0. 900)；2)furniture a n d
收稿日期：2020 -10 -28
基金项目：河北大学自然科学多学科交叉研究计划资助项目（DXK201911)
第一作者：杜立杰（1994—)，男，河北邯郸人，河北大学在读硕士研究生，主要从事大气污染治理研究.**************************通信作者：于泊蕖（1972—），女，河北蠡县人，河北大学副教授，主要从事大气污染治理研究.E-mail:501381106@qq. com
274河北大学学报（f-丨然科学版)第41卷
adhesive are the t w o m a j o r sources of f o r m a l d e h y d e in indoor air；3) f o r m a l d e h y d e removal rate of each r o o m(chemical building 419 a nd 119. u n d e r g r o u n d laboratory，school hospital, residential b e d r o o m)by ventilation w a s 11%,7.4%,7%,16%a n d 35%respectively；4) f o r m a l d e h y d e removal rate of e a c h r o o m (balcony, kitchen, secondary b e d r o o m，m a s t e r b e d r o o m, living r o o m)b y F C air catalyst w a s30. 8%, 7. 6% ,36. 7% ,40% a n d 28%,respectively. In conclusion, increasing indoor humidity a n d temperature is beneficial for to the release of f o r m a l d e h y d e in materials. F o r m a l d e h y d e scavenger can purify formaldehyde in indoor air with slightly higher effect than ventilation.
K e y w o r d s：indoor e n v i r o n m e n t；f o r m a l d e h y d e pollution；testing analysis
随着社会的迅速发展和人民生活水平的显著提高，大量的建筑材料和装修材料在增加家庭环境舒适度
的同时导致了室内空气的污染，其中甲醛是最常见的室内挥发性有机污染物-n.
甲醛，其化学分子式为H CH()，是一种无有刺激性气味的气体，室内空气中65%的甲醛来源于各种 建筑材料和装修材料等[2'此外，某些化纤地毯、油漆涂料也含有一定量甲醛.长期接触低剂量甲醛会引发
慢性呼吸系统疾病，对神经、免疫系统等都产生毒害作用2004年，甲醛被世界卫生组织国际癌症研究机 构（IA R C)确定为第1类致癌物质.相关数据显示，超过60%新装修的居室空气中甲醛浓度超标，甲醛已经 成为室内最主要的化学污染物.许多学者对室内甲醛浓度以及装修材料对人体造成的伤害进行了一系列研 究[1216]，并提出许多有效的措施，来降低室内污染物对人体健康的危害.
本文以新装修居民住宅、学校实验室、校医院为研究对象.采用乙酰丙酮分光光度法对室内甲醛浓度进 行检测分析，探究了温度、湿度、通风等因素对室内甲醛浓度的影响，同时对比了某网络热销市售甲醛清除剂 和通风的效果.
1实验部分
1.1材料和试剂
F C空气触媒甲醛清除剂，日本K O K O R O C A R E公司生产；冰乙酸（C H3C()()H)、乙酸铵(?^|^(：
()())、乙酰丙酮（(：51^()2)、浓硫酸((0=1.848/1111上甲醛溶液（质量分数37%〜38%).
1.2仪器
大气采样器（T H-110F)2台，流童0〜2 m L/m i n;U V6800A紫外可见分光光度计•
1.3 实验方法
在2019年3月至2019年8月，以新装修家庭住宅、校医院和学校实验室等典型室内场所作为研究对象 进行采样.其中居民住宅面积包括客厅、主卧、次卧、厨房和阳台，共计50 m2；校医院房间为木质门，屋内存 有木质桌柜，选取309与314为检测地点；学校实验室选取地下实验室、化学楼119和化学楼419，地下实验 室为木质实验台，相对密闭，很少实验；化学楼119存放甲醛溶液，通风良好.校医院和学校实验室房间面积均不大于20 m2.
采样点设置在距墙壁1m且高度为1.2 m处.采样前，关闭门窗12 h.将甲醛吸收液装人10 m L气泡吸 收管并连接采样器，调节大气采样器的流量为0. 80 L/min，采样45 min，同时做平行样.采样流程严格按照 《室内环境空气质量监测技术规范》（H J/T 167 —2004)进行[17].
1.4分析方法
甲醛浓度根据国家标准《空气质量甲醛的测定乙酰丙酮分光光度法》（G B/T 15516 —1995)进行测定. 实验数据采用Origin2018统计分析.阁中数据均为多次检测的均值.
2结果与讨论
2.1温度对室内甲醛质量浓度的影响
选择住宅中的阳台、次卧、主卧、厨房作为探究温度与甲醛浓度关系的检测地点；根据控制变量的原则，筛选出相对湿度为50%〜60%的样品，采取其中一定跨度的温度范围进行对比，如15〜20 °C、20〜25 °C
第3期杜立杰等：新装修室内空气中甲醛浓度的影响因素及甲醛清除剂去除效果275•次卧/?2=0.945 .主卧/?2=0.900
•厨虏/?2=0.945 阳台尺2=0.977
0.0500.045
0.040
S 10.035
產 0.030
B
-X  0.025
0.020
等，得出如图1曲线，检测初期各房间温度为15〜25 °C 时，甲醛的质量浓度为0.02〜0.06 m g /m 3；当各房 间的温度为25〜40 °C 时，甲醛的质量浓度为0.045〜0. 112 m g /m 3，其中阳台、次卧、主卧的甲醛质量浓度 超过0.08 mg /m 3 (标准限值），室内甲醛的浓度随着温度的升高显著增加.这是由于装修材料中的胶黏剂主 要含有以甲醛为主要成分的脲醛树脂，装修材料中残留与未参与反应的甲醛会不断地向环境中释放，当温度 升高时，甲醛分子热运动平均动能增加，增大甲醛从板材中的散发力度，有利于板材中更多的甲醛释放出 来D 8].因此，新房的装饰装修应选择室内温度较高的时间如夏季进行，这样可以加快甲醛的释放挥发.
利用o rig in 线性模型模拟室内甲醛浓度随温度的变化关系，阳台、次卧、主卧、厨房的线性拟合的相关系 数（尺2)分别为〇• 977、0. 945、0. 900、0. 942，即室内甲醛质量浓度与温度呈明显正相关.
2. 2相对湿度对室内甲醛质量浓度的影响
将主卧、次卧、客厅作为探究相对湿度与甲醛质量浓度关系的检测地点.根据控制变量的原则，筛选温度 为（20±2.5) °C 的样品，采用一定跨度的湿度范围进行对比，如40%〜50%、50%〜60%等；结果如图2，当 各房间湿度为40%〜60%时，甲醛的质量浓度为0.018〜0. 032 m g /m 3；当各房间湿度为60%〜80%时，甲 醛的质量浓度为0.031〜0.045 m g /m 3；室内的甲醛质量浓度随着湿度的增加有一定程度的增加，这是因为 甲醛的聚合物在湿度大的环境中会逐步水解，水解的过程中会释放甲醛，同时，高湿度的环境也会促使已经 固化的脲醛树脂水解
利用o rig in 线性模型模拟室内甲醛浓度随相对湿度的变化关系.主卧、次卧、客厅的线性拟合的相关系 数（R 2)分别为〇. 930、0. 960、0. 900，即室内甲醛质量浓度与湿度呈明显正相关.
0.02 - ^15 〜20 20〜25 25 〜30 30〜35 35 〜40 温度图1温度对室内甲醛质量浓度的影响 Fig. 1 Effect of temperature on formaldehyde  mass concentration in indoor environment 2.3不同装修房间甲醛质量浓度对比四川名小吃
对住宅的客厅、次卧、主卧、厨房、阳台的甲醛浓度进行对比.如图3所示，由于检测时间处于夏季，阳台 受阳光照射，温度高于其他采样点，并且在安装6扇窗户时使用了大量的胶黏剂，故阳台的甲醛质量浓度为0.077 m g /m 3，明显高于其他房间；由于只有客厅1组木质沙发，1个木质电视柜，且客厅的面积较大，利于 通风，所以客厅的甲醛质量浓度最低，为0.049 m g /m 3；次卧放置1张木质单人
床，1张木质书桌，1扇木质 窗户，并且空间较为狭小，且安装窗户时使用了大量的胶黏剂，故其甲醛浓度高于客厅；由于主卧放置一张木 质双人床，2个衣柜安装2扇木质窗户，故其甲醛质量浓度仅低于阳台.因此，在装修新房时.应尽量减少不 必要的装修装饰，避免或减少使用胶黏剂的使用，进而减少室内甲醛对人体健康的危害.
2.4通风对室内甲醛质量浓度的影响
将实验室（化学楼419、化学楼119、地下实验室）、校医院、住宅卧室作为检测地点，探究通风对室内甲醛 浓度影响，先对各检测地点进行密闭取样，再通风2 h 后密闭取样，甲醛浓度变化如图4所示，通风前各房间 室内甲醛的质量浓度分别为0. 〇36、0. 054、0. 043、0. 045、0. 060 m g /m 3，当各房间通风2 h 后，各房间甲醛质 量浓度分别为 0. 032、0. 050、0. 040、0. 038、0.039 m g /m 3；甲醛质量浓度分别降低 11. 0%、7. 4%、7. 0%、
16. 0%、35.0%，故通风对去除室内空气中的甲醛有积极作用.由于卧室空气中的甲醛浓度较高，且通风较为装修除味
0.015 -
40 〜50 50〜60 60 〜70 70〜80
湿度/%
图2相对湿度对室内甲醛质量浓度的影响
Fig. 2 Effect of relative humidity on formaldehyde
mass concentration in indoor environment
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2 0 8 6 41 1 o  o  d 0.
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276河北大学学报（自然科学版）第41卷主卧 客厅
阳台 厨房 次卧 房间类型
良好，空气对流使得室内甲醛浓度下降速率较快，而地下室由于其相对密闭，下降的幅度最小.
E2S ]通风前
图3不同装修房间甲醛质量浓度 图4通风前后各房间甲醛质量浓度变化
Fig. 3 Formaldehyde mass concentration Fig. 4 Changes of formaldehyde mass concentration
in all types of room in each room before and after ventilation
2.5甲醛清除剂除室内甲醛
选择住宅内各房间（阳台、厨房、次卧、主卧、客厅）作为甲醛清除剂检测地点，探究甲醛清除剂除室内甲 酸的效果.先对住宅进行甲醛质量浓度检测，然后喷洒甲醛清除剂，喷洒1 d 后检测甲醛质量浓度，7 d 之后 再一次进行喷洒检测.结果如图5所示，甲醛清除剂使用前各房间甲醛浓度分别为0. 091、
0. 053、0. 089、0.093、0.069 m g /m 3，第1次喷洒后各房间甲醛浓度分别为0. 079、0. 05、0. 077、0. 081、0. 06 m g /m 3，去除率 分别为13. 1%、5. 6%、13. 4%、12. 9%、13.0%；第2次喷洒后各房间甲醛浓度分别为0. 065、0. 049、0. 059、0.059、0.051 m g /m 3，去除率分别为 17.7%、2%、23.3%、27. 1%、15%.
全国化妆品排行榜由图5可见，各房间甲醛质量浓度都有不同程度的下降，其中卧室甲醛去除率最高，这是由于卧室甲醛 质量浓度最高，释放速率最快，可与甲醛清除剂快速发生氮化反应，生成氮化物与水，且甲醛清除剂会渗透人 板材0.06 处，与甲醛反应并形成内部保护层，最大程度地减少甲醛的进一步释放.
0.10C Z I 喷洒前
2022端午g 第1次喷洒
第2次喷洒
吴君如演过的鬼片图5甲醛清除剂除室内甲醛
Fig. 5 Catalysts degrade indoor formaldehyde
3 结论与建议
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趙1)温度、相对湿度与装修材料中甲醛的释放速度呈明显正相关，根据《居室空气中甲醛的卫生标准
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第3期杜立杰等：新装修室内空气中甲醛浓度的影响因素及甲醛清除剂去除效果277周唯荟，李娟，文
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(责任编辑：梁俊红)(G B /T  16127_1995)[2°]，室内空气中甲醛卫生标准（最高容许浓度）规定为0.08 m g /m 3；当所测住宅中室 温超过35 °C 时，卧室、主卧、阳台均超过该标准.
2) 室内甲醛浓度与室内通风呈显著负相关，通风对化学楼419、化学楼119、地下室、校医院、住宅的去除 率分别为l l .〇%、7. 4%、7.0%、16.0%、35.0%，因此，在人住之前可保持长时间的通风来降低室内空气中 甲醛的浓度；F C 空气触媒甲醛清除剂对阳台、厨房、卧室、主卧、客厅的去除率分别为30. 8%、7. 6%、
36. 7%、40%、28%，其中阳台、卧室、主卧在使用F C 空气触媒甲醛清除剂后甲醛浓度可以达标.
3) 建议新房装修应选择温度较高的季节进行，这样有利于污染物的释放；卧室尽量减少使用含有甲醛的 化工材料和涂料，进而减少甲醛释放源；房子装修完工后应进行长时间的通风，以降低室内甲醛浓度；当甲醛 浓度较高时，可使用市售甲醛清除剂，室内空气中甲醛浓度检测达标后方可人住，以保证人体健康.
参考文献：
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