2.2.3 2014—2015年室内环境污染实测调查统计

1.现场实测调查实施方案

自2014年2月,以两类建筑物:Ⅰ类建筑(民用住宅)、Ⅱ类建筑(办公楼、宾馆)为调查研究对象,采用国家标准方法对其室内环境污染物进行实地检测,同时与便携式仪器测得的数据进行比对。根据得到的检测数据确定室内环境污染物甲醛、氨的浓度水平,并找出超标物种类,计算出相应的污染物超标率。同时分析讨论室内环境污染物与装修材料种类、装修材料环境品质及装修材料使用量、室内外通风情况、环境温湿度变化(季节)等因素之间的关联性。

(1)Ⅰ类建筑(民用住宅)。

1)对住宅35套(共154间)进行实地检测调查研究。实地检测工作的同时详细记录被测房间功能、被测房间面积、检测日期、对外门窗关闭时间、室内装修程度、装饰装修材料的材质、家具的材质和数量、室内温湿度、现场天气状况等。依据污染物浓度的检测结果,对太原市室内环境污染物浓度水平以及超标率进行分析。另使用便携式仪器实地检测室内甲醛、TVOC浓度,与国家标准方法进行比对。

2)将所调查的154间房屋按功能房进行分类,得到不同功能房室内空气中甲醛和氨的浓度水平,并分析超标原因。

3)对5户(共18间)装修未使用的房屋进行室内甲醛和氨的现场检测,依据检测数据分析讨论甲醛和氨浓度与环境温度之间的关联性,以及装修材料种类、品质、使用量对室内甲醛、氨浓度的影响。

4)在同一季节下,选取4户(2组)装修已使用的住户,其房间大小一样,装修程度相差不大,分析讨论室内空气中甲醛、氨浓度的高低与装饰装修材料的质量和种类、家具数量、家具材质的质量和种类之间的关联性。

5)对7户(共25间)装修已使用的住户进行室内空气中甲醛、氨的现场检测,依据检测数据分析讨论室内温度、湿度、通风情况、门窗关闭时间对室内甲醛、氨浓度的影响。

(2)Ⅱ类建筑(办公楼、宾馆)。

对办公楼(宾馆)6栋(共28间)室内甲醛和氨浓度进行检测调查,分析甲醛和氨的浓度水平以及超标率情况。

2.检测方法、仪器设备与操作要求

(1)检测方法。

甲醛的检测方法有以下两种:

①根据《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325—2010(《公共场所空气中甲醛测定方法》GB/T 18204.26—2000酚试剂分光光度法)相关规定。

②PPM htv-m记录型甲醛检测仪(原理:通过检测仪内部的电化学甲醛传感器测定空气中的甲醛浓度)。

氨的检测方法:依据《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325—2010(《公共场所空气中氨测定方法》GB/T 18204.25靛酚蓝分光光度法)的相关规定。

TVOC的检测方法:依据《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325—2010附录G的相关规定。

(2)仪器设备。

①BS-H2型双气路恒流大气采样仪(上海百斯建筑科技有限公司)。

②GL-102B型数字皂膜/液体流量计(北京捷思达仪分析仪器研发中心)。

③1106型可见分光光度计(上海谱元仪器有限公司)。

④GC 4000A气相色谱仪(北京东西分析仪器有限公司)。

⑤PPM htv-m记录型甲醛检测仪(新仪仪器有限公司)。

(3)取样检测操作要求。

当使用泵吸入式主动采样简便仪器检测甲醛时,对外门窗关闭1h后人员进入室内,并在4h内进行两次测量,两次测量间隔0.5h以上,每次测量检测5个数据,取平均值。

按《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325标准方法或便携式仪器对“已装修未使用”房屋室内甲醛、氨进行检测时,对外门窗关闭1h后取样检测。

对“已装修使用”房屋进行调查时,取样检测在房屋正常使用状态下进行。人员进入房间进行检测过程中要减少人员的进出,停止做饭、吸烟等会产生污染的活动。

现场采样时,所设检测点应距内墙面不小于0.5m、距楼地面高度0.8m~1.5m。检测点应均匀分布,避开通风道和通风口。

3.现场实测调查过程

自2014年2月开始,我单位课题参与人员在太原地区对民用住宅、办公楼(宾馆)进行了室内污染物调查研究工作。调查过程分三个阶段:现场采样、实验室化学分析、数据汇总分析。

(1)现场采样严格按照《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325—2010的要求进行布点,并在采样前后对大气恒流采样器进行校准;采样同时填写实地检测调查原始记录,记录采样房间相关详细信息。

(2)实验室化学分析严格按照《公共场所空气中甲醛测定方法》GB/T 18204.26酚试剂分光光度法酚试剂分光光度和《公共场所空气中氨测定方法》GB/T 18204.25—2000靛酚蓝分光光度法分别对甲醛和氨进行浓度测定。

(3)将所收集的数据进行汇总整理,并填写实测调查汇总表。同时对数据进行分析,得到室内环境污染物与装修材料种类、装修材料环境品质及装修材料使用量、室内外通风情况、环境温湿度变化(季节)等因素之间的关联性。

4.现场实测调查质量控制

(1)执行国家标准方法检测污染物时使用的仪器设备均在检定周期内。

(2)定期绘制各检测项目的工作曲线,并不定时用标准样品(国家环保部标样中心)对其工作曲线进行校核。

(3)使用双气路恒流大气采样仪外出采样前后,用皂膜流量计进行校核。

(4)使用便携式仪器进行检测时,要定期对仪器进行校准。

5.现场实测调查结果及统计分析

(1)Ⅰ类建筑(民用住宅)。

选取太原市地区共154间房屋进行室内空气中甲醛和氨浓度的测定,检测结果及调查信息如表2.2-2、表2.2-3所示。

本次调查房间数共154间,其中包含装修已使用与装修未使用房屋,通风方式均为自然通风,均无地毯装饰。由表2.2-2~表2.2-4可知,民用住宅因装饰装修带来的污染物以甲醛为主。造成室内甲醛污染的原因可能来源于室内装饰装修所用到的人造板,用人造板制作的家具以及油漆、涂料、墙纸等各类墙面材料。而造成室内氨污染的原因可能来源于民用建筑工程中所使用的阻燃剂、混凝土外加剂,也有可能来自室内装饰材料,比如家具涂饰时所用的添加剂和增白剂。因此,我们发现室内空气中甲醛和氨的污染与装饰装修有着紧密的联系。

(2)将所调查的154间房屋按功能房进行分类,得到不同功能房室内环境污染物浓度检测结果,如表2.2-5和图2.2-1所示。

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表2.2-4 Ⅰ类建筑实测调查结果汇总表

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表2.2-5 不同功能房室内环境污染物浓度情况

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图2.2-1 各功能房室内空气中甲醛和氨的超标率柱形图

由表2.2-5和图2.2-1可以清楚地看出:①甲醛超标严重的功能房为卫生间和储物间,这是因为卫生间所使用的收纳柜大多为相对劣质的人造板,并且空间较小,通风较差;而储物间使用的人造板家具同样相对较多,并且家具材质的质量相对较差,加上长期处于密闭状态,因此甲醛浓度相对高一些;卧室和客厅相比较,卧室甲醛的超标率要稍稍高于客厅,这是因为卧室地面铺有木地板的房间总数要高于客厅,并且一般情况下卧室使用人造板家具的要比客厅多,再加上卧室空间相对较小,即家具的承载率相对较大,因此甲醛的浓度就会高一些。②氨超标严重的是厨房和卫生间,这可能来自下水道产生的气体、人的尿液、蔬菜腐败后产生的气体以及天然气燃烧产生的气体。书房氨超标率高于客厅和卧室的原因有可能是因为书房一般空间较小,通风较差,氨的挥发速度相对就会慢一些。

以客厅为例,可能散发甲醛的散发源有人造板材固定家具和活动家具(包括门)、实木地板(或复合木地板)、壁纸,在门窗关闭时间相同(1h),检测距离装修时间、室内温湿度相差不大的条件下,调查研究发现6个房间内甲醛浓度与散发源总的使用面积呈正相关关系,如图2.2-2所示。

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图2.2-2 散发源总使用面积与室内甲醛浓度的关系

(3)选取5户(共18间)装修未使用的房屋,分别在供暖前后对其室内甲醛和氨进行检测,检测结果如表2.2-6所示。

表2.2-6 供暖前后室内甲醛和氨浓度检测结果(mg/m3

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如表2.2-6所示,装修未使用房屋在供暖前后,室内甲醛和氨的浓度有所差别,供暖之后室内甲醛和氨的浓度比供暖之前要高。这是因为供暖之前室内温度较低,精装修使用的装修装饰材料中所含甲醛和氨两种污染物在较低温度环境下的释放速度相对慢一些,而当供暖之后,室内温度升高,相反甲醛和氨在较高温度下的释放速度相对会快一些。因此装饰装修材料中甲醛和氨的释放量和温度有着直接关系。

从选取的5户(共18间)装修未使用房屋的现场检测调查中发现,甲醛浓度均符合《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325—2010中Ⅰ类民用建筑工程的要求。从室内装修装饰材料来看,客厅地面使用的是地板砖,卧室地面使用的是复合木地板;墙面壁纸用量较少,大部分为乳胶漆;天花板为涂料装饰,并且所用的装饰装修材料的质量属于中等偏上档次,使用量也不大,因此甲醛的散发源相对较少,空气中甲醛的浓度相对也会偏低。

(4)在同一季节下,选取4户(2组)装修已使用房屋,其房间大小一样,装修程度相差不大,室内甲醛、氨浓度检测结果如表2.2-7所示。

表2.2-7 装修已使用房屋室内甲醛、氨浓度检测结果(mg/m3

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紫正园小区中的两个住户,其属于同一单元、方位一致、房间大小一样的不同楼层关系,以相同的门窗关闭时间,同一天的检测时间这两个条件为前提,通过得到的检测数据,我们将出现的情况总结如下:

1)13层的客厅和次卧室内甲醛、氨的浓度相对10层的客厅和次卧要低一些。经过分析我们发现,从房间内家具数量来看,同一功能房间内所摆放的家具数量相差较大,10层的相对多一些,因此在同样体积大小的空间内,室内家具的承载率就要大一些,那么室内甲醛、氨的浓度也相应会高一些;从家具材质和装修材料的质量方面来看,10层大多使用的是实木家具,13层大多使用的是实木和板材相结合的家具,10层装修材料的质量相对13层稍微好一些,但10层室内甲醛、氨浓度仍出现高的现象,说明就该研究对象来说家具和装修材料材质、品质好坏不是影响室内污染物浓度高低的主要因素,家具数量(家具承载率)才是影响室内甲醛和氨浓度的主要因素。

2)13层的主卧和客卧室内甲醛、氨的浓度相对10层的客厅和次卧要高一些。经过分析我们发现,这两个功能房内家具数量相差不多,但家具和装修材料的质量有一定的差别,13层的这两个功能房间内所摆放的复合板家具居多,10层所摆放的家具是实木材质,10层装修材料的质量相对13层也稍微好一些,这就说明,该研究对象中主卧和客卧室内污染物浓度出现差别的原因与家具和装修材料的种类、品质有直接的关系,家具和装修材料的材质越环保、品质越好,室内甲醛、氨的浓度就越低。

义井佳园小区中的两个住户,其属于房间大小一样、不同单元、方位一致的不同楼层关系,以相同的门窗关闭时间,同一天的检测时间这两个条件为前提,通过得到的检测数据,我们将出现的情况总结如下:

1)20层的客厅室内甲醛、氨的浓度相对29层的客厅要高一些。经过分析我们发现,该功能房内所用家具的材质都为实木,且这两个住户的装修材料的质量相差不多,但20层中家具的数量较多,对同一大小的功能房来说,室内家具的承载率就要大一些,因此室内甲醛、氨的浓度也相应高一些。

2)20层的主卧和客卧室内氨的浓度相对29层的主卧和客卧明显很低。经过分析我们发现,20层的主卧和客卧墙壁装饰使用的是壁纸,29层的主卧和客卧墙壁装饰使用的是新型墙体材料,影响室内氨浓度的原因可能是新型墙体材料的使用。

3)20层的客卧室内甲醛浓度相对29层的客卧明显很低。经过分析我们发现,该功能房内家具的承载率相差很小,唯一的差别就是20层的家具材质是实木,而29层的家具材质为复合板,因此家具材质、品质是影响该功能房内甲醛浓度高低的重要因素。

综上所述,通过对选取的两组住户进行调查分析发现,家具数量相差不多时,室内甲醛和氨浓度的高低与家具材质和装修材料的种类、品质有关;家具材质和装修材料的种类、品质相差不多时,室内甲醛和氨浓度的高低与家具的数量(室内家具承载率)有关;当家具数量,家具材质和装修材料的种类、品质都存在差别时,这就需要分析谁是影响甲醛和氨浓度高低的主要因素。

(5)对7户(共25间)装修已使用的房屋进行室内甲醛、氨的现场检测,依据检测数据分析讨论室内温度、湿度、通风情况和门窗关闭时间对室内空气中甲醛、氨浓度的影响。

1)温度影响。选取7户(共25间)装修已使用房屋分别在夏季和秋季对其室内甲醛和氨进行现场检测,检测结果如表2.2-8、图2.2-3所示。

表2.2-8 装修已使用房屋室内甲醛和氨浓度的检测结果(mg/m3

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根据表2.2-8和图2.2-3可以看出,夏季室内甲醛和氨的浓度相比秋季要高一些,这是因为在开窗频率相差不多的情况下,夏季室内温度高,装饰装修材料中的甲醛和氨的释放速度较快,因此室内空气中甲醛和氨的浓度就要高一些。总而言之,室内温度越高,空气中甲醛和氨的浓度就越高。

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图2.2-3 装修已使用房屋室内甲醛和氨在夏季和秋季下的浓度分布图

2)湿度影响。选取6户(共22间)装修已使用房屋分别在夏季和冬季对其室内甲醛和氨进行现场检测,检测结果如表2.2-9、图2.2-4所示。

表2.2-9 装修已使用房屋室内甲醛和氨浓度的检测结果(mg/m3

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续表

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图2.2-4 装修已使用房屋室内甲醛和氨在夏季和冬季下的浓度分布图

根据表2.2-9和图2.2-4可以看出,夏季室内甲醛和氨的浓度相比冬季要高一些,这是因为在夏季和冬季的室内温度相差不多的情况下,夏季室内湿度大,加之甲醛和氨易溶于水,在相对潮湿的空气中容易滞留在室内,因此即使夏季开窗频率高,也会导致室内甲醛和氨的浓度增大,而冬季虽然开窗频率低,但室内湿度不大,相比较而言,调查发现冬季供暖后所测得的甲醛和氨的浓度要比夏季低。因此湿度大小是影响室内甲醛和氨浓度的主要因素。

3)通风情况和门窗关闭时间影响。选取7户(共25间)装修已使用房屋分别在秋季和冬季对其室内甲醛和氨进行现场检测,检测结果如表2.2-10、表2.2-11和图2.2-5所示。

表2.2-10 装修已使用房屋室内甲醛和氨浓度的检测结果(一)(mg/m3

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表2.2-11 装修已使用房屋室内甲醛和氨浓度的检测结果(二)(mg/m3

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根据表2.2-10、表2.2-11和图2.2-5发现,秋季所测得的室内甲醛和氨的浓度要低于冬季所测得的室内甲醛和氨的浓度,这是因为冬季室内温度比秋季室内温度高,冬季开窗频率要比秋季低,虽然甲醛和氨在高温度下释放快,但是当开窗频率小时,其向室外挥发的就慢,因此就导致冬季室内甲醛和氨的浓度比秋季室内的甲醛和氨的浓度相对要高一些。总而言之,开窗频率高低是影响室内甲醛和氨浓度高低的主要因素。

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图2.2-5 装修已使用房屋室内甲醛和氨在秋季和冬季下的浓度分布图

同时根据现有数据可知,无论是秋季还是冬季,同一季节下在室内温度相差很小时,不同门窗关闭时间(1h/12h)下测得的甲醛和氨的浓度有所差别。12h下测得的结果要稍稍高于1h下测得的结果,这是因为甲醛和氨的释放需要一定时间,在一定时间段内,甲醛和氨在门窗关闭状态下被积累的时间越长,所测得的浓度越高。

综上所述,调查研究发现:室内温度越高、湿度越大、开窗频率越低,甲醛和氨的浓度越高。

(6)Ⅱ类建筑(办公楼、宾馆)(由于数据有限,故不作详细分析)。

办公楼室内空气中甲醛和氨浓度的检测结果,如表2.2-12所示。

表2.2-12 办公楼室内空气中甲醛和氨浓度的检测结果(mg/m3

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宾馆房间室内空气中甲醛和氨浓度的检测结果,如表2.2-13所示。

表2.2-13 宾馆房间室内空气中甲醛和氨浓度的检测结果(mg/m3

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对表2.2-12、表2.2-13中数据进行汇总,汇总结果如表2.2-14所示。由表可知,办公楼(宾馆)因装修带来的污染物以甲醛为主。

表2.2-14 办公楼(宾馆)室内甲醛和氨浓度情况

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6.便携式仪器与国家标准方法的比对

使用PPM htv-m记录型甲醛检测仪测定甲醛浓度,并与《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325标准方法进行比对,结果如表2.2-15所示。

表2.2-15 标准方法与便携式仪器测得的甲醛浓度比对结果

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根据表2.2-15中数据可见,除个例外,PPM htv-m记录型甲醛检测仪测试结果比国家标准测试方法得到的结果偏高,但结果相差较小,说明该便携式仪器稳定,数据可信。