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[摘要]本研究采用罐采樣-氣相色譜/質譜聯用法,針對開車上班人群,對上班車輛開始停放時和下班離開前車內污染狀態開展車內揮發性有機物污染對比研究。結果顯示,在車輛放置車窗密閉狀態下,車內揮發性有機物污染程度通常會升高,并會高于環境空氣污染程度。在本研究的實驗條件下,車內空氣雖有揮發性有機物污染,但并不嚴重。差異性分析表明,汽車在不同使用條件下,車內空氣揮發性有機物含量測試結果具有很大的差別。
近年來我國的汽車保有量飛速增長,截至2019年底,全國汽車保有量達2.6億輛,私家車保有量首次突破2億輛。隨著公眾的環境意識和自我保護意識不斷提高,對直接關系身體健康的車內環境空氣質量日益關注。汽車油漆涂料和內飾所用的各種黏合材料、座墊織物、塑料橡膠制品以及車用空調系統,會慢慢釋放苯系物、鹵代烴、醛酮類等揮發性有機物,嚴重時會危害人的身體健康。由于車內空間相對較小,污染物極易在車內保持較高濃度;同時還影響駕乘人員的心情和注意力,長時間會引起一些疾病甚至造成死亡[1-2]。研究表明:汽車越新,車內空氣越“毒”,汽車檔次越高,車內毒性也越大(使用更多皮革類軟裝飾)。2012年,原環境保護部與原國家質檢總局聯合《乘用車內空氣質量評價指南》[3],使得車內揮發性有機物污染評價有了依據。本研究采用罐采樣-氣相色譜/質譜聯用法,針對開車上班人群,對上班車輛開始停放時和下班離開前車內污染狀態開展車內揮發性有機物污染對比研究,以期了解車內空氣污染狀況和程度,為車內空氣的污染防治提供基礎。
1實驗部分
1.1儀器與材料。7890A/5975C型氣相色譜質譜聯用儀,美國Aglient;7100A型大氣預濃縮儀,美國Entech;蘇瑪罐(3.2L),美國Entech;DB-624色譜柱(60m×0.25mm×1.4μm,柱長×內徑×膜厚),美國Aglint。57種揮發性有機物標準氣體(PAMS),美國LindeSpectra;65中揮發性有機物標準氣體(TO-15),美國LindeSpectra。實驗過程使用的氮氣和氦氣均為高純氣體。
1.2儀器工作條件。大氣預濃縮儀(配三級冷阱)工作條件:一級冷阱:捕集溫度:-150℃;解析溫度:10℃;烘烤溫度:150℃。二級冷阱:捕集溫度:-15℃;捕集時間:5min;解析溫度:180℃;解析時間:3.5min;三級聚焦:聚焦溫度:-160℃;解析時間:2.5min。傳輸線溫度:100℃。氣相色譜儀參考條件:進樣口溫度140℃;進樣方式分流進樣(分流比30?1);程序升溫:初始溫度35℃,保持5min后以5℃/min速度升溫至150℃,保持7min后以10℃/min速度升溫至200℃,保持4min。載氣氦氣,載氣流量1.0mL/min。質譜儀參考條件:EI源;離子源溫度230℃;離子化能量70eV;全掃描,掃描范圍39~270amu;溶劑延遲4.0min;接口溫度280℃。
1.3樣品采集。本研究征集到了4輛實驗車,其中2輛為三年以上購置(定義為A車、B車),2輛為一年以內購置(定義為C車、D車),其中A車為豪車款,車輛均停放在戶外,當日天氣為晴天,氣溫11~25℃,車輛放置過程中都不得再次打開。采樣時間為上班車輛開始停放時(約7:30,定義為開始)和下班離開前車(約17:00,定義為結束)。樣品采集用蘇瑪罐瞬時采樣,采樣人員從駕駛位微啟車門迅速進入車內。為盡量減少車門開啟對車內空氣污染的干擾,選擇副駕駛后排乘員位置用蘇瑪罐取樣。在車內采樣的同時采集車輛周邊環境空氣進行對比分析。
2結果與討論
2.1定量檢測結果。揮發性有機物檢測結果見表1。本研究的實驗方法建立了96種化合物的校準曲線,從檢測結果來看,共有26種化合物被普遍檢出。其中碳氫化合物8種,鹵代烴5種,含氧烴類(包含醛酮類和酯類)7種,芳香烴類7種。從總揮發有機物(TVOC)濃度來看,除A車外,B、C、D車均為結束時濃度高于開始時濃度,D車尤為明顯,說明在車輛放置車窗密閉狀態下,車內揮發性有機物污染程度通常會升高。把車內車外揮發性有機物濃度與外界環境空氣進行對比,除A車外,B、C、D車在開始時濃度和結束時揮發性有機物污染程度均明顯高于環境空氣。A車表現出與B、C、D車不同的情況,可能因為該車的密閉程度與其它車不同進而受到環境空氣的影響。環境空氣多數揮發性有機物結束時濃度高于開始時濃度,與人為源的污染物在白天積累和下班時間前后大氣對流穩定及大氣邊界層高度下降導致污染物不易擴散有關[4]。
2.2車內空氣質量評價?!冻擞密噧瓤諝赓|量評價指南》(GB/T27630-2011)對車內空氣中苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛共8種化合物的濃度作出了規定。表2為本次研究車內空氣質量評價結果,可以看出ABCD車在開始和結束時車內空氣質量均達標,表明在本研究的實驗條件下,車內空氣雖有揮發性有機物污染,但并不嚴重。
2.3差異性分析。汽車在不同使用條件下,車內揮發性有機物含量測試結果具有很大的差別[5]。例如,座椅是皮質還是布質、是否加裝地毯、有無放置裝飾物等等,都會影響車內空氣的揮發性有機物污染的程度。D車車主為女性司機,而ABC車主都為男性,女性司機使用的香水、空氣凈化裝置以及車內放置的個人物品,都會增加揮發性有機物的釋放,導致污染程度高于其它車。A車在四輛實驗車中揮發性有機物濃度為最低,一方面因為該車的使用時間較長,原裝內飾、原噴涂料等的揮發性有機物釋放程度不如新車;二是該車車主使用習慣較好,車內整潔,沒有放置多余物品。
3結論
本研究采用罐采樣-氣相色譜/質譜聯用法,針對開車上班人群,對上班車輛開始停放時和下班離開前車內污染狀態開展車內揮發性有機物污染對比研究。結果顯示,在車輛車窗密閉狀態下,靜置車內揮發性有機物污染程度通常會升高,并會高于環境空氣污染程度。差異性分析表明,汽車在不同使用條件下,車內揮發性有機物含量測試結果具有很大的差別。在本研究的實驗條件下,車內空氣雖有揮發性有機物污染,并不嚴重,盡管如此仍然建議6個月以內的新車,每次上車前最好打開車門,靠空氣對流讓車內徹底換氣。
作者:傅彥斌 單位:福建省環境監測中心站