安顺市公共场所装修后室内甲醛浓度变化规律研究
王灵秋, 董钧铭, 徐林, 唐礼营, 梁灿, 李再林, 王德祥, 韦刚     
贵州省安顺市疾病预防控制中心
摘要: 目的 了解安顺市新装修公共场所空气中甲醛质量浓度的动态变化规律及其影响因素。方法 2014年1-10月对安顺市刚装修竣工的50户公共场所进行室内空气中甲醛质量浓度的监测, 同时记录温度、湿度和大气压力, 用t检验、卡方检验、Spearman秩相关分析各因素对甲醛质量浓度变化的影响。结果 甲醛质量浓度在冬季装修完4个月内变化不显著(P > 0.05)。装修完4个月后, 甲醛质量浓度随着气温上升而逐步上升, 于第7个月达到高峰(0.202 mg/m3), 此后甲醛质量浓度逐步下降, 10个月后合格率达到72.5%;夏季装修的场所在装修完后甲醛质量浓度不断上升, 经2-3个月达到最高(0.251 mg/m3), 然后下降, 经6个月后合格率达70%。通过统计分析, 温度、湿度对甲醛质量浓度的影响有统计学意义(P < 0.05)。对温度与甲醛质量浓度进行了Spearman相关性分析, 二者呈显著正相关(χ2=0.867, P=0.007, P < 0.01), 差异有统计学意义; 对湿度与甲醛质量浓度进行卡方分析(χ2=5.20, P=0.02, P < 0.05), 差异有统计学意义。结论 新装修公共场所空气中甲醛质量浓度受季节的影响, 随着室温、湿度、时间的改变其扩散也发生相应变化, 甲醛扩散与温度呈正相关。
关键词: 公共场所     甲醛     温度     湿度    
Formaldehyde Variation after Decoration in Anshun Public Places
WANG Lingqiu, DONG Junming, XU Lin, TANG Liying, LIANG Can, LI Zailin, WANG Dexiang, WEI Gang     
Abstract: Objective To understand the dynamic change of formaldehyde in the indoor air of new decorated public places and its influencing factors. Methods The concentration of formaldehyde in the indoor air of 50 public places in Anshun City, which had been finished decorating, was monitored from January 2014 to October 2014; temperature, humidity and atmospheric pressure were recorded at the same time; the influence of various factors on the change of formaldehyde concentration was analyzed by using t test, chi-square test and Spearman rank correlation. Results The change of formaldehyde in 4 months after decoration during winter time was not significant (P > 0.05). The concentration of formaldehyde increased gradually with the rise of temperature in 4 months after decoration in winter time, with a peak value in July (0.202 mg/m3), then it declined gradually; the qualified rate could reach to 72.5% in 10 months. The concentration of formaldehyde decorated in summer time was increasing, it was rising to the top (0.2511 mg/m3) in 2-3 months after decoration, and it was then decreasing; the qualified rate was 70% in 6 months. Through statistical analysis, the influence of temperature and humidity on the concentration of formaldehyde was statistically significant (P < 0.05). There was a significantly positive correlation of temperature with formaldehyde concentration tested by Spearman correlation analysis (χ2=0.867, P=0.007, P < 0.01). There was also a statistical significance on the humidity with formaldehyde concentration tested by chi-square analysis (χ2=5.20, P=5.20, P < 0.05). Conclusions The concentration of formaldehyde in indoor air of new decorated public places could be influenced by the season. With the diffusion of formaldehyde varied with the change of temperature, humidity and time, the diffusion of formaldehyde was positively correlated with temperature.
Key words: public place     formaldehyde     temperature     humidity    

公共场所作为人们聚会娱乐的场所,其装修形式复杂多样、室内通风条件差,材质上追求华丽而忽视环保,对室内空气质量重视程度不够,不能保证足够洁净的新风量和换气次数,致使室内空气污染,危害人体健康。甲醛就是其中主要污染物之一。甲醛主要来源于装修过程中使用的人造板材、涂料及其装修用的粘合剂和稀释剂等,甲醛大量聚集,严重危害公共场所人群的身体健康。甲醛的职业接触人群调查显示暴露组肿瘤死亡率显著高于非暴露组[1],故在公共场所工作的从业人员应作为被关注的群体。为了解安顺市公共场所甲醛污染状况,探寻甲醛质量浓度的动态变化规律及影响因素,为制定国家公共场所相关的标准提供参考,为作业场所人群健康教育宣传提供依据,选择安顺市不同类型新装修公共场所作为研究对象,分别对其室内空气中的甲醛含量进行监测分析。

1 材料和方法 1.1 监测对象

选择装修后1周的商场、娱乐、美容、客房、洗浴中心共5类50户公共场所(冬季40户、夏季10户)。装修材料及其面积比例为:家具、门窗为挤压板(15%)、胶合板(12%)、免漆板(16%)中密度纤维板(7%)等;地面为大理石(8%)、地板砖(7%)、复合地板(14%),实木地板(5%)、化纤地毯(2%);墙面为乳胶漆(9%)、墙纸(5%)。所有场所均使用水性涂料、使用粘合剂、油漆、调和漆等。室内家具、地面和装修材料材质中可以挥发甲醛的板材占69%,使用时所需要的黏合剂中可能含有甲醛的壁布和壁纸占5%。其中,在冬季40户公共场所中选取10户洗浴中心(含换衣间和休息厅)进行对比监测。洗浴中心各自的换衣间和休息厅装修材质相同。同时选择一个装修房间装上控温加热器和温湿度计进行监测。

1.2 仪器设备和试剂

电子时控大气采样器DDy-1.5(盐城市科博电子仪器有限公司)、7230 G分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)、皂膜流量计、大型气泡吸收管10 mL、甲醛标准溶液(国家标物中心BW3450)、酚试剂(C8H9N3SHClH2O,sigma-aldrich西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 采样点的选择

根据《公共场所卫生检测技术规范》(GB/T 17220-1998)[2]要求布点,各采样点距离墙壁大于0.5 m,采样高度在0.8~1.2 m,避开人员流动大的地方和通风口,充分考虑检测场所的平面布局和立体布局。可采用交叉布点、斜线布点或梅花布点。

1.3.2 采样方法

取甲醛吸收剂5 mL于大型气泡吸收管中,用电子时控大气采样器DDy-1.5(流量范围0~1 L/min)以0.5 L/min流量采集气体10 L。记录采样点的温度、湿度、大气压力。采集的样品在室温下24 h内分析。

1.3.3 检测方法

样品的测定按《公共场所空气中甲醛卫生检验标准方法》(GB /T 18024.26-2000)[3]中第一法酚试剂分光光度法进行检测。

1.3.4 评价标准

根据民用建筑工程室内环境污染控制规范[4]、旅店业卫生标准[5]、文化娱乐场所卫生标准[6]、商场(店)书店卫生标准[7]中甲醛指标≤ 0.12 mg/m3进行判定。

1.3.5 质量控制

采样时严格按照《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)[8]采样方法要求,采样前关闭门窗12 h,全过程室内无人吸烟,无使用炉灶燃料的燃烧,杜绝人流量。保证采样季节代表性,未使用空调和通风设施。除第1次监测为装修后1周监测,每个监测点采样时间间隔均为1个月(夏季采集6个月,冬季采集10个月)。对采样系统进行气密性检查;采样前和采样后均用一级皂膜流量计校准采样系统进气流量,使之保持恒定,误差不超过5%;采集样品在送样过程中密闭、冷藏保存;每批采样都做两个空白采样,若空白检验超过控制范围,则此批样品作废;每次采集的平行样品测定结果相对偏差不超过20%。

1.3.6 统计方法

采用Microsoft office Excel 2003和IBM SPSS Statistics 22进行统计分析;用t检验、卡方检验及Spearman秩相关分析方法分析各种因素对甲醛质量浓度变化的影响。

2 结果 2.1 不同季节装修公共场所监测结果

2.1.1 冬季装修公共场所监测结果

选择冬季1月份装修完毕后的公共场所进行连续10个月的监测,监测结果见表 1。用t检验分别对1月与2、3、4和7月份的监测结果进行比较(表 2),可见装修完后4个月内甲醛含量差异无统计学意义(P > 0.05);1月份与7月份差异有统计学意义(P < 0.01)。

表 1 冬季装修公共场所监测结果
月份 采样户数/户 x±s/(mg/m3) 测定范围/(mg/m3) 采样户数/户 合格率/%
1 40 0.147 5±0.051 7 0.078~0.290 11 27.5
2 40 0.143 4±0.050 0 0.073~0.280 15 37.5
3 38 0.138 8±0.056 2 0.067~0.259 14 35.0
4 40 0.142 0±0.056 9 0.075~0.301 16 40.0
5 40 0.150 4±0.053 8 0.087~0.284 14 35.0
6 39 0.166 6±0.065 3 0.080~0.383 14 35.0
7 40 0.202 2±0.094 2 0.078~0.513 11 27.5
9 40 0.128 4±0.048 2 0.045~0.256 16 60.0
10 40 0.092 1±0.038 3 0.038~0.215 29 72.5
注:冬季装修的温度2℃~10℃,湿度60%~70%

表 2 1月与2、3、4和7月份的监测结果(t检验)
月份 x/(mg/m3) t P 统计学意义判定
1 0.1475 0.356 0.723>0.05
2 0.1434
1 0.1475 0.715 0.447>0.05
3 0.1388
1 0.1475 0.455 0.650>0.05
4 0.1420
7 0.1475 -3.218 0.002>0.01

2.1.2 夏季装修公共场所监测结果

选择夏季5月份装修的公共场所连续6个月进行6次监测,监测结果见表 3。用t检验分别对5月与7月,7月与10月的结果进行比较(表 4),差异有统计学意义。

表 3 夏季装修公共场所监测结果
月份 采样户数/户 x±s/(mg/m3) 范围/(mg/m3) 采样户数/户 合格率/%
5 10 0.163 3±0.073 0.079~0.273 3 30
6 10 0.178 2±0.079 0.076~0.263 3 30
7 10 0.251 1±0.111 0.099~0.421 2 20
8 10 0.233±0.112 7 0.092~0.416 2 20
9 10 0.141 2±0.055 0.076~0.203 5 50
10 10 0.101 9±0.037 0.032~0.156 7 70
注:夏季装修的温度18℃~30℃,湿度52%~68%

表 4 5月与7月、7月与10月份的监测结果(t检验)
月份 x/(mg/m3) t P 统计学意义判定
5 0.1633 -4.277 0.001<0.01
7 0.2511
7 0.2511 4.023 0.001<0.01
10 0.1019

2.2 温度对室内甲醛浓度影响情况

空气中甲醛质量浓度随温度变化趋势及相关性在公共场所未进行装修以前先测定甲醛本底值,通过调节温控加热器改变其温、湿度,按标准方法采取平行双样,用酚试剂分光光度法对样品进行测定。监测结果质量浓度变异系数小于5%。室内空气中甲醛质量浓度随着环境温度升高而增大。采用SPSS 22软件,对采样点温度与甲醛质量浓度进行了Spearman相关性分析。结合图 1,二者呈显著正相关(χ2=0.867,P=0.002,P < 0.01;表 5)。

图 1 甲醛质量浓度随温度变化趋势

表 5 温度与甲醛质量浓度间Spearman相关系数
甲醛质量浓度/(mg/m3) 温度/℃
甲醛质量浓度/(mg/m3) 1.000 0.867
温度/℃ 0.867 1.000

2.3 湿度对甲醛含量的影响

在冬季监测40户中选择10户含换衣间与休息厅的洗浴中心进行比对监测(各自的换衣间与休息厅装修材质相同),监测结果见表 6。由于换衣间和休息厅的湿度有差异,换衣间的湿度均大于70%、休息厅低于50%,对换衣间甲醛质量浓度进行监测时质量浓度明显增大,6个月后甲醛质量浓度90%达到合格范围。而休息厅合格率为30%,用卡方进行分析,χ2=5.20,P=0.02,P < 0.05,差异有统计学意义。

表 6 湿度对公共场所甲醛质量浓度的影响
月份 采样户数/户 休息厅 换衣间
湿度/% x±s/(mg/m3) 合格率/% 湿度/% x±s/(mg/m3) 合格率/%
1 10 39 0.177±0.071 10 75 0.178±0.060 7 10
2 10 40 0.171±0.074 10 76 0.346±0.097 8 0
3 10 43 0.173±0.079 20 78 0.217±0.104 3 20
4 10 40 0.168±0.083 20 74 0.181±0.098 0 50
5 10 43 0.187±0.069 10 74 0.121±0.066 8 60
6 10 42 0.228±0.149 30 75 0.075±0.038 8 90

3 讨论

甲醛含量受室内温度的影响较大。在装修场所中,前4个月(1—4月,冬季)受气温低的影响,甲醛质量浓度没有明显变化(P > 0.05)。随着气温的升高,5月份甲醛质量浓度逐渐升高,甲醛从装修材料中大量挥发出来,7、8月甲醛急剧挥发,质量浓度达到最高值,其浓度发生明显变化(P < 0.05),由此可见浓度峰值并非出现在装修完毕的初期而是出现在装修后一段时间。甲醛经过高温气候挥发后到10月份浓度逐渐下降,合格率达到72.5%。在夏季装修的公共场所中,由于气温较高、通风较好,装修材料中甲醛释放加快,室内空气中甲醛质量浓度在2~3个月达到最高值,6个月后甲醛质量浓度逐渐下降,合格率达70%。可见温度越高、甲醛挥发越快。新装修场所在一定时间内甲醛质量浓度释放随温度升高而升高,室内污染也越严重。如果高温条件持续时间较长,可使居室内各种人造板中甲醛得到充分释放。甲醛的污染随装修使用时间的推移,会较长时间持续存在,并随时间改变呈逐渐下降趋势。但冬季、夏季分别经过10个月、6个月时间后仍有近30%场所的空气中甲醛质量浓度超过国家标准(0.12 mg/m3),与有关报道一致[9-10],说明室内甲醛的释放是一个缓慢而连续的过程。

通过对加温控场所室内空气中甲醛质量浓度与温度的相关性分析表明:甲醛浓度释放与温度存在正相关关系,甲醛的沸点为19℃,在室温中容易挥发,挥发量随着环境温度升高而增大。与周秉明研究的温度升高室内甲醛质量浓度均呈增大趋势的结果相吻合[11]。与白雁斌、曲丽萍等研究的甲醛扩散与温度正相关结果相一致[12-13]

甲醛的释放不仅与室内的温度密切相关,也与湿度相关,温度升高或湿度增大,都会促进甲醛的释放,导致室内甲醛浓度的升高[13]。甲醛易溶于水,随着空气中湿度增加,甲醛的释放量增大。同一户装修材质相同的洗浴中心换衣间与休息厅因湿度不同合格率差异有统计学意义(P < 0.05),空气中相对湿度大于70%,室内甲醛释放量会明显增加,与王小恒[14]的研究相吻合。

甲醛是导致不良建筑综合症(sick building syndrome,SBS)的主要原因之一,对人类的呼吸系统、神经系统、内分泌系统、免疫系统以及肝脏、皮肤及感觉器官等产生危害,同时还具有致癌、胚胎毒性和致畸作用。当室内空气中甲醛质量浓度大于0.08 mg/m3时,将会严重影响人体健康。此次检测结果表明在新装修公共场所中虽然经过一定的时间,室内空气中的甲醛浓度尚不能完全达到国家公共场所卫生标准0.12 mg/m3要求,还存在超标现象。通过调查发现,安顺市公共场所内家具和门窗、墙面等装修材料材质的构成中,板材所占比例高达69%,是室内空气甲醛污染的主要来源;加上通风不良,同时大量使用胶粘剂,而价廉的胶粘剂多以甲醛为主要成分的脲醛树脂,板材中残留的和未参与反应的甲醛会向周围环境释放,造成空气污染。因此应高度重视新装修公共场所中甲醛对工作人员的危害,提倡使用环保材料并加强室内的通风换气,必要时采用相应的机械通风,使有机污染物加快挥发和排放,以便减少甲醛对人体的危害。

参考文献
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DOI: 10.13421/j.cnki.hjwsxzz.2015.03.009
中国疾病预防控制中心主办。
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王灵秋, 董钧铭, 徐林, 唐礼营, 梁灿, 李再林, 王德祥, 韦刚
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环境卫生学杂志, 2015, 5(3): 226-229, 233
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