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【摘 要】 本文从室内空气污染的危害为背景，主要介绍了环境舱测试法的基本原理、国外研究领域现状、结果处理和分析方法，进而阐明了应用环境舱测试法解决有机污染物测试的必要性和紧迫性。
【关键词】 环境舱 测试 标准
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2015.11.005
家具、建筑装饰材料释放的有害气体对人体的危害日益凸显。根据世界卫生组织的统计，近三年，全世界大约有一亿人死亡与空气室内污染相关。另据我国卫生部门统计，我国每年因为室内空气污染导致的超额死亡人数达10万人以上。同时，室内空气污染也间接产生了巨量经济损失。据美国2013年的数据显示，每年产生的经济损失多达400亿美元。而据2012年人民日报报道，我国每年产生的经济损失高达107亿美元。
另据《信息时报》报道显示，在某市儿童医院，2014年收治的1800名白血病儿童患者中，有50%家庭在发病前房屋进行了装修，而且室内空气污染物经检测超标。大量的研究表明，甲醛污染能够引起细胞突变，导致癌症和白血病。我国每年新增大约4万名白血病患者，其中50%儿童患者。室内空气品质问题已成为百姓关心、政府关注的突出问题。
1 环境舱测试法的基本原理
环境舱测试法是将已知表面积的测试件，放入到可控的温度、湿度、空气变换率和空气速率测试舱内，然后抽取测试舱内的空气进行测试。环境测试舱内的温湿度等参数的设定是依据试验地区的常年平均值。这样可保证产品在被消费者使用前就进行了模拟当地居住环境的测试，有助于全面检测和掌握家具表面所产生的有机挥发性毒害气体等。而且还能够客观反映出产品对室内环境污染的影响程度，解决标准测试结果和空气测试结果偏差大的矛盾。
2 国外环境舱测试研究现状
国外对于环境舱测试的研究比较成熟，建立起了相对完善的有害物释放检测体系。美国材料与试验学会（ASTM）以及美国国家标准研究部门制定了相应的标准。主要有美国大气候箱法测试木制品甲醛释放量（ASTM E 1333-10），全尺寸环境舱法研究室内材料有害物释放的方法（D6670-01）和小尺寸环境舱法研究室内材料有害物释放的方法（D5116-97）。美国办公家具协会标准BIFMAM 7.1-2005已上升为其国家标准。麻省理工大学的Yang系统地研究了对材料有害物释放的规律；Kricej B、Tomazic M、Pavlic M研究了全尺寸环境舱的性能及设计，同时也研究了有害物释放和空气质量的模型。Tohmure S、Miyamoto K研究了利用环境舱法对木质人造板材料的甲醛和VOC的释放。
加拿大国家研究院建筑研究所开展的有关环境舱法测试建筑装修材料有害物释放的方法（标准号ISO 16000-9），是利用全尺寸环境舱法研究各种建筑材料有害物质释放，形成了三方面的主要成果：
一是建立标准方法和程序步骤；二是建立了建筑材料有害物释放量的数据库清单；三是识别哪些材料满足相关标准的要求。
此外，欧洲对环境舱法的研究和标准也较深入，标准有环境舱法测试建材甲醛释放的方法（BSEN717-1：2004），如表1。
表1 欧洲对甲醛限量的要求
3 环境舱测试结果处理和分析方法
热解析技术方法和仪器研究是其中之一，国外做的也较早，热解吸仪器在最初的应用中并不普及。最早，Pellizzari进行了相关的研究。首先是将吸附管或样品放在温度控制器控制的热解吸仪内，然后按照温度控制器设定的方法进行加热升温，待测组解吸后随载气进入GC或GC-MS进行分析。
另外，Hartman研制了一种短径热解吸装置，其设计原理是将一根空心且惰性的不锈钢针头和GC进样口相连，在加热和载气的共同作用下进行解析，将解吸气导入进样口和色谱柱的前端。待解吸充分后，进行色谱分析。在装置上装有一个柱上微型冷阱，可以加热和冷却，这样能够保证解吸物质集中在柱前端的窄带内。在装置内每种样品都附带有配套的针头和解吸管，避免超载或残留产生记忆效应，能够降低样品间的交叉污染，并且能够减少在相对短的传输线上有机物的分解或损失，提高系统的灵敏度，来满足不同基体中挥发性和半挥发性组分的分析。但是，该装置不适用分析特别容易挥发的物质。
此外，Watanabe研制了一种裂解器，可用于易挥发的物质分析，可瞬间裂解高分子的化合物生成挥发性物质，通过气相色谱进行分离分析或与质谱联用鉴定分析裂解产物，推断聚合物的分子结构。
4 国内环境舱测试应用的必要性和紧迫性
相比国外研究现状而言，国内研究和应用相对滞后，在GB 18584-2001《室内装饰装修材料 木家具中有机污染物限量》中对木家具中甲醛释放量的检测依然停留在破坏性试验方法上。当前家具、建筑装饰材料、汽车内饰产品释放的甲醛、VOC致使室内空气污染严重，现行的萃取法和干燥器法仅针对样品的一小部分进行检验，这样的检测结果直接导致家具、建筑材料等原材料合格，但装修后室内空气不合格的现状。
针对这些产品整体的环保安全性的检测——环境舱法就显得十分必要和紧迫了。对各实验室环境舱在线分析设备进行定值溯源，保证实验数据的真实性等工作已摆上各检测机构的日程。在家具、建筑装饰材料、汽车内饰、空气净化产品等领域开展应用研究与示范，形成挥发性有机物的全程序智能在线分析设备及系列化的标准分析方法。实现挥发性有机物在线分析设备的产业化和国产化，为我国室内环境中挥发性有机物控制提供设备和技术支撑，切实提升我国家居环境空气质量，保障公民家居安全。
同时，采样环境舱的验证评价技术是应用的关键技术。如何评价不同采样环境舱使其保持一致性对室内环境空气质量检测也是极为关键的。因此建立基于家具、建筑材料、整车内饰等VOC挥发量检测研究的系统体系，在关键分析方法及仪器研究上有所突破，为完善或建立检验标准化提供详实、可靠的基础性研究数据，环境舱测试应用无疑是打开从跟随国际标准到国内标准国际化新局面的关键。
参考文献
[1]宋广生.控制建筑装饰工程室内环境甲醛污染[J].建设科技，2007，（24）.
[2]郭林，虎振洪.民用建筑室内环境污染的危害及预防[J].河南科技，2005，（11）.
[3]李辉.环境舱法研究家具有害物释放及其影响因子[D].北京：北京林业大学，2010.
[4]钱华，戴海厦.室内空气污染来源与防治[M].北京：中国环境科学出版社，2012.
作者简介
胡光明，本科，工程师，目前就职于沈阳市产品监督检验院业务部。
（责任编辑：张晓明）
【关键词】 环境舱 测试 标准
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2015.11.005
家具、建筑装饰材料释放的有害气体对人体的危害日益凸显。根据世界卫生组织的统计，近三年，全世界大约有一亿人死亡与空气室内污染相关。另据我国卫生部门统计，我国每年因为室内空气污染导致的超额死亡人数达10万人以上。同时，室内空气污染也间接产生了巨量经济损失。据美国2013年的数据显示，每年产生的经济损失多达400亿美元。而据2012年人民日报报道，我国每年产生的经济损失高达107亿美元。
另据《信息时报》报道显示，在某市儿童医院，2014年收治的1800名白血病儿童患者中，有50%家庭在发病前房屋进行了装修，而且室内空气污染物经检测超标。大量的研究表明，甲醛污染能够引起细胞突变，导致癌症和白血病。我国每年新增大约4万名白血病患者，其中50%儿童患者。室内空气品质问题已成为百姓关心、政府关注的突出问题。
1 环境舱测试法的基本原理
环境舱测试法是将已知表面积的测试件，放入到可控的温度、湿度、空气变换率和空气速率测试舱内，然后抽取测试舱内的空气进行测试。环境测试舱内的温湿度等参数的设定是依据试验地区的常年平均值。这样可保证产品在被消费者使用前就进行了模拟当地居住环境的测试，有助于全面检测和掌握家具表面所产生的有机挥发性毒害气体等。而且还能够客观反映出产品对室内环境污染的影响程度，解决标准测试结果和空气测试结果偏差大的矛盾。
2 国外环境舱测试研究现状
国外对于环境舱测试的研究比较成熟，建立起了相对完善的有害物释放检测体系。美国材料与试验学会（ASTM）以及美国国家标准研究部门制定了相应的标准。主要有美国大气候箱法测试木制品甲醛释放量（ASTM E 1333-10），全尺寸环境舱法研究室内材料有害物释放的方法（D6670-01）和小尺寸环境舱法研究室内材料有害物释放的方法（D5116-97）。美国办公家具协会标准BIFMAM 7.1-2005已上升为其国家标准。麻省理工大学的Yang系统地研究了对材料有害物释放的规律；Kricej B、Tomazic M、Pavlic M研究了全尺寸环境舱的性能及设计，同时也研究了有害物释放和空气质量的模型。Tohmure S、Miyamoto K研究了利用环境舱法对木质人造板材料的甲醛和VOC的释放。
加拿大国家研究院建筑研究所开展的有关环境舱法测试建筑装修材料有害物释放的方法（标准号ISO 16000-9），是利用全尺寸环境舱法研究各种建筑材料有害物质释放，形成了三方面的主要成果：
一是建立标准方法和程序步骤；二是建立了建筑材料有害物释放量的数据库清单；三是识别哪些材料满足相关标准的要求。
此外，欧洲对环境舱法的研究和标准也较深入，标准有环境舱法测试建材甲醛释放的方法（BSEN717-1：2004），如表1。
表1 欧洲对甲醛限量的要求
3 环境舱测试结果处理和分析方法
热解析技术方法和仪器研究是其中之一，国外做的也较早，热解吸仪器在最初的应用中并不普及。最早，Pellizzari进行了相关的研究。首先是将吸附管或样品放在温度控制器控制的热解吸仪内，然后按照温度控制器设定的方法进行加热升温，待测组解吸后随载气进入GC或GC-MS进行分析。
另外，Hartman研制了一种短径热解吸装置，其设计原理是将一根空心且惰性的不锈钢针头和GC进样口相连，在加热和载气的共同作用下进行解析，将解吸气导入进样口和色谱柱的前端。待解吸充分后，进行色谱分析。在装置上装有一个柱上微型冷阱，可以加热和冷却，这样能够保证解吸物质集中在柱前端的窄带内。在装置内每种样品都附带有配套的针头和解吸管，避免超载或残留产生记忆效应，能够降低样品间的交叉污染，并且能够减少在相对短的传输线上有机物的分解或损失，提高系统的灵敏度，来满足不同基体中挥发性和半挥发性组分的分析。但是，该装置不适用分析特别容易挥发的物质。
此外，Watanabe研制了一种裂解器，可用于易挥发的物质分析，可瞬间裂解高分子的化合物生成挥发性物质，通过气相色谱进行分离分析或与质谱联用鉴定分析裂解产物，推断聚合物的分子结构。
4 国内环境舱测试应用的必要性和紧迫性
相比国外研究现状而言，国内研究和应用相对滞后，在GB 18584-2001《室内装饰装修材料 木家具中有机污染物限量》中对木家具中甲醛释放量的检测依然停留在破坏性试验方法上。当前家具、建筑装饰材料、汽车内饰产品释放的甲醛、VOC致使室内空气污染严重，现行的萃取法和干燥器法仅针对样品的一小部分进行检验，这样的检测结果直接导致家具、建筑材料等原材料合格，但装修后室内空气不合格的现状。
针对这些产品整体的环保安全性的检测——环境舱法就显得十分必要和紧迫了。对各实验室环境舱在线分析设备进行定值溯源，保证实验数据的真实性等工作已摆上各检测机构的日程。在家具、建筑装饰材料、汽车内饰、空气净化产品等领域开展应用研究与示范，形成挥发性有机物的全程序智能在线分析设备及系列化的标准分析方法。实现挥发性有机物在线分析设备的产业化和国产化，为我国室内环境中挥发性有机物控制提供设备和技术支撑，切实提升我国家居环境空气质量，保障公民家居安全。
同时，采样环境舱的验证评价技术是应用的关键技术。如何评价不同采样环境舱使其保持一致性对室内环境空气质量检测也是极为关键的。因此建立基于家具、建筑材料、整车内饰等VOC挥发量检测研究的系统体系，在关键分析方法及仪器研究上有所突破，为完善或建立检验标准化提供详实、可靠的基础性研究数据，环境舱测试应用无疑是打开从跟随国际标准到国内标准国际化新局面的关键。
参考文献
[1]宋广生.控制建筑装饰工程室内环境甲醛污染[J].建设科技，2007，（24）.
[2]郭林，虎振洪.民用建筑室内环境污染的危害及预防[J].河南科技，2005，（11）.
[3]李辉.环境舱法研究家具有害物释放及其影响因子[D].北京：北京林业大学，2010.
[4]钱华，戴海厦.室内空气污染来源与防治[M].北京：中国环境科学出版社，2012.
作者简介
胡光明，本科，工程师，目前就职于沈阳市产品监督检验院业务部。
（责任编辑：张晓明）