室內環境是人們生活、工作的主要場所。人的一生中至少有50%的時間在室內度過,甚至一些行動不便的人、老人、嬰兒等則可能有高達95%的時間在室內生活,所以室內環境的好壞直接關系到人的身體健康。正因如此,越來越多的人在新房裝修完畢之后便開始室內空氣的檢測,那么該如何科學地進行室內空氣質量的檢測?下面本文就國家標準GB/T 18883《室內空氣質量標準》進行解讀,希望可以幫助人們了解空氣檢測測什么、怎么測。如有不妥之處,歡迎交流指正。
標準解讀
2022年7月11日,國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會聯合發布公告,發布GB/T 18883-2022《室內空氣質量標準》(以下簡稱GB/T 18883-2022),自2023年2月1日起實施。
GB/T 18883-2022代替GB/T 18883-2002,與GB/T 18883-2002相比,除結構調整和編輯性改動外,主要技術變化如下:
a) 增加了“細顆粒物”“1小時平均”“8小時平均”和“24小時平均”等4個術語和定義;刪除了“標準狀態”術語和定義;更改了“室內空氣質量指標”“可吸人顆粒物”和“總揮發性有機化合物”等3個術語和定義;
b)增加了三氯乙烯、四氯乙烯和細顆粒物等3項指標及要求;
c) 將“空氣流速”更改為“風速”;
d) 將溫度、相對濕度和風速備注中的“夏季空調”和“冬季采暖”,更改為“夏季”和“冬季”;
e)將“菌落總數”更改為“細菌 總數”;
f) 更改了二氧化氮、二氧化碳、甲醛、苯、可吸入顆粒物、細菌總數和氡等7項指標要求;
g) 更改了氡的控制要求,將“行動水平”修改為“參考水平”;
h)增加了環境要求、樣品運輸和保存、平行樣檢驗、結果表述、實驗室安全等技術內容;
i)更改了溫度、相對濕度、風速、新風量、臭氧、二氧化氮、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、氨、甲醛(分光光度法)等11項指標的測定方法和方法來源,增加了三氯乙烯、四氯乙烯和細顆粒物的測定方法和方法來源,增加了推薦采樣方法參數;
j)增加了甲醛(高效液相色譜法)、苯并[a]芘、可吸入顆粒物、細顆粒物、氡等5項指標的測定方法,更改了苯、總揮發性有機化合物(TVOC)、細菌總數等3項指標的測定方法。
GB/T 18883-2022規定了室內空氣質量的物理性、化學性、生物性和放射性指標及要求,描述了各指標的測定方法。
物理性指標
包括溫度、相對濕度、空氣流速和新風量等4個物理性指標。
化學性指標
包括臭氧、二氧化氮、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、氨、甲醛、苯、甲苯、二甲苯、總揮發性有機化合物(TVOC)、苯并[a]芘、可吸入顆粒物PM10、細顆粒物PM2.5等14個化學性指標。
生物性指標
包括菌落總數1個參數。
放射性指標
包括氡1個參數。
GB/T 18883-2022規定了以上物質的指標要求,具體見下圖。
值得注意的是,與GB/T 18883-2002相比,GB/T 18883-2022中甲醛和苯的指標要求更加嚴格,甲醛從≤0.1mg/m3調整為≤0.08mg/m3,苯從≤0.11mg/m3調整為≤0.03mg/m3。
檢測環境要求
采樣前應關閉門窗、空氣凈化設備以及新風系統至少12h。采樣時、門窗、空氣凈化設備及新風系統仍應保持關閉狀態。使用空調的室內環境,應保持空調正常運轉。物理性指標的測量和室內氡累積測量,以及其他未能滿足前述要求情況下的測量,應在房屋正常使用狀態下進行。
儀器和設備
高效液相色譜法測定甲醛——氣體采樣器、高效液相色譜儀、色譜柱
苯、甲苯、二甲苯的測定——氣體采樣器、老化裝置、熱解吸儀、氣相色譜儀、色譜柱、微量注射器
總揮發性有機化合物、三氯乙烯、四氯乙烯的測定——氣體采樣器、老化裝置、熱解吸儀、氣相色譜-質譜儀、色譜柱、流量計、微量注射器
苯并[a]芘的測定——顆粒物采樣器、液相色譜儀、色譜柱、濃縮設備、固相萃取凈化裝置;
可吸入顆粒物和細顆粒物的測定——PM10切割器及采樣系統、PM2.5切割器及采樣系統、顆粒物采樣器、電子天平、恒溫恒濕箱(室)
細菌總數的測定——六級篩孔撞擊式微生物采樣器、高壓蒸汽滅菌箱、恒溫培養箱、制備培養基用一般設備
氡的測定——恒溫水浴箱、蝕刻容器、測讀裝置
采樣點數量
采樣點的數量根據所檢測的室內面積和現場情況而定:單間小于25㎡的房間應設1個點;25㎡~50㎡(不含)應設2個~3個點;50㎡~100㎡(不含)應設3個~5個點;100㎡及以上應至少設5個點。
采樣點布點方式
單點采樣在房屋的中心位置布點,多點采樣時應按對角線或梅花式均勻布點。采樣點應避開通風口和熱源,離墻壁距離應大于0.5m,離門窗距離應大于1m。
采樣點高度
原則上應與成人的呼吸帶高度相一致,相對高度在0.5 m~1.5 m之間。在有條件的情況下,考慮坐臥狀態的呼吸高度和兒童身高,增加0.3 m~0.6 m相對高度的采樣。
采樣時間和頻次
年平均濃度(如氡)應至少采樣3個月(包括冬季),24小時平均濃度(如苯并[a]芘、PM2.5、PM10等)應至少采樣20h,8小時平均濃度應至少采樣6h,1小時平均濃度應至少采樣45min,根據測定方法的不同可連續或間隔采樣。
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結果計算及表述
濃度校正
氣態污染物(如二氧化硫、二氧化氮、臭氧等)的最終濃度是指參比狀態(大氣溫度為298.15 K、大氣壓力為101.325kPa時的狀態)下的校正濃度,其他污染物(如PM10、PM2.5、苯并[a]芘等)的濃度則為監測時大氣壓力和溫度下的濃度。
對于氣態污染物,采樣體積按式1換算成參比狀態下的體積,并計算最終污染物
式中:
Vr——參比狀態下的采樣體積,單位為升(L);
V——實際采樣體積,單位為升(L);
Tr——參比狀態下的絕對溫度,單位為開爾文(K)(Tr= 298.15K);
T——采樣時采樣點的絕對溫度,單位為開爾文(K);
P——采樣時采樣點的大氣壓力,單位為千帕(kPa);
Pr——參比狀態下的大氣壓力,單位為千帕(kPa)(Pr= 101.325 kPa)。
結果表述
測量結果的表述應同時考慮計量器具的精密度、準確度和讀數誤差。對檢定合格的計量器具,有效數字位數可以記錄到最小分度值,最多保留一-位不確定數字。測量結果一般保留三位有效數字,但當測量結果接近方法檢出限時,測量結果表述與檢出限小數點后位數保持一致。
質量保證措施
氣密性檢查
在采樣前應對采樣系統的氣密性進行檢查,不得漏氣。
現場儀器校準
現場儀器應符合國家有關標準和技術要求,使用前按說明書要求進行檢定或校準。采樣系統的流量要保持恒定,采樣前和采樣后均要在負載條件下用檢定合格的流量計進行校準,前后兩次校準的相對偏差不得超過5%,取兩次結果的平均值作為采樣流量的實際值。宜在采樣現場對采樣器進行校準。
現場空白檢驗
現場采樣時,至少留兩個采樣管(膜)、一組(六塊)培養平板不采樣,并同其他樣品管(膜)及培養平板一樣對待,作為采樣過程中的現場空白,采樣結束后和其他樣品一同送至實驗室。樣品分析時同時測定現場空白,若空白樣品檢驗結果超過測定方法的定量限或空白樣品培養平板上有菌落生長,則這批樣品作廢。
平行樣檢驗
每批樣品采集過程中,均應采集平行樣,平行樣數量不得低于10%,當樣本量不足10個時,至少應采集1個平行樣。平行樣測定值的絕對差值與平均值的比值不得超過20%。
室內空氣質量指標測定與評價
物理性、化學性、生物性和放射性指標的全項測定結果均符合GB/T 18883-2022的要求時,評價為室內空氣質量符合GB/T 18883-2022。任意一項指標的測定結果未達到GB/T 18883-2022的要求時,評價為室內空氣質量不符合GB/T 18883-2022。
單項指標的測定結果符合本文件的要求時,評價為室內空氣中該指標符合GB/T 18883-2022。
接下來本文就以高效液相色譜法測定甲醛為例,詳細介紹甲醛測定的全過程。
原理
使用填充了涂漬2,4-二硝基苯肼(DNPH)的采樣管采集一定體積的空氣樣品,樣品中的甲醛經強酸催化與涂漬于硅膠上的DNPH反應,生成穩定有顏色的甲醛-2,4-二硝基苯腙,經乙腈洗脫后,使用具有紫外檢測器或二極管陣列檢測器的高效液相色譜儀進行分析,外標法定量。
試劑和材料
高效液相色譜法測定甲醛使用的試劑和材料如下:
——乙腈(CH3CN):色譜純,甲醛的含量應小于1.5μg/L,避光保存;
——空白試劑水:去離子水,經檢驗,甲醛的含量應小于1.5 μg/L;
——標準儲備溶液(100μg/mL,以甲醛計):直接使用市售有證的甲醛-2,4-二硝基苯腙標準溶液(開封后應密閉,4 ℃低溫避光保存,可保存2個月);也可用市售標準品配制,用乙腈稀釋至所需質量濃度;
——標準使用溶液(10μg/mL,以甲醛計):準確移取1.00mL標準儲備溶液于10mL容量瓶中,用乙腈稀釋至刻度,混勻;
——DNPH采樣管:涂漬DNPH的填充柱采樣管,市售商品化產品,一次性使用(填料:1000 mg,粒徑10μm),采樣管應4 ℃低溫避光保存,并盡量減少保存時間以免空白值過高;
——臭氧去除柱:市售商品化產品,一次性使用(填充:粒狀碘化鉀),當含臭氧的空氣通過該裝置時,碘離子被氧化成碘,同時消耗其中的臭氧;
——一次性注射器:5mL醫用無菌注射器;
——針頭過濾器:0.45μm有機濾膜。
儀器和設備
高效液相色譜法測定甲醛使用的儀器和設備如下:
——氣體采樣器:選擇適宜流量范圍的采樣器,滿足采樣流量要求,流量穩定;
——高效液相色譜儀:配備紫外檢測器或二極管陣列檢測器,具有梯度洗脫功能;
——色譜柱:C18柱,4.6mm×250mm,粒徑為5μm,或等效色譜柱。
樣品采集和保存
樣品采集
樣品采集系統一般由氣體采樣器、采樣導管、DNPH采樣管、臭氧去除柱等組成。推薦的采樣方法參數為連續采樣時間至少45 min,采樣流量1 L/min。
樣品保存
采樣管應使用密封帽將兩端管口封閉,并用鋁箔紙將采樣管包嚴,4℃低溫避光保存與運輸。如果不能及時分析,應4℃低溫避光保存,時間不宜超過30d。
樣品測定
加入約5mL乙腈洗脫采樣管,讓乙腈自然流過采樣管,流向應與采樣時氣流方向相反。將洗脫液收集于5mL容量瓶中用乙腈定容,用注射器吸取洗脫液,經過針頭過濾器過濾,轉移至2mL棕色樣品瓶中,待測。過濾后的洗脫液如不能及時分析,可在4℃低溫避光保存30 d。根據保留時間定性,若使用二極管陣列檢測器檢測,可用光譜圖特征峰輔助定性。根據校準曲線,計算待測組分含量。
結果計算與表示
結果計算
室內空氣中甲醛濃度按式2計算。
式中:
ρ——室內空氣中甲醛的質量濃度,單位為毫克每立方米(mg/m3);
ρ1——由校準曲線計算的甲醛濃度,單位為微克每毫升(μg/mL);
V1——洗脫液定容體積,單位為毫升(mL);
Vr——參比狀態下的采樣體積,按式1換算,單位為升(L)。
結果表示
當測定結果小于0.01 mg/m3時,保留到小數點后四位;大于或等于0.01 mg/m3時,保留三位有效數字。