（环境工程专业论文）室内空气主要污染物甲醛的快速检测方法研究.pdf

y6 5 4 5 1 8 室内空气主要污染物甲醛的快速检测方法研究 环境工程专业 研究生马天指导教师但德忠 甲醛是一种原生质毒物，毒性较大，具有潜在的致癌性，是室内空气中主 要的污染物之一，其监测越来越受到人们的重视。我国室内空气质量标准规定， 分析甲醛的国家标准方法可分为分光光度法和气相色谱法两大类，但这两类方 法均需先在监测现场采集气体样品，再回实验室分析，分析周期长，成本高， 步骤繁琐，不能实时地反映室内空气甲醛污染的状况及满足现场大批测点的监 测需求。 甲醛分析仪测定室内空气中甲醛具有携带方便、操作简单、快速灵敏、实 时显示等优点。但是目前对各类快速测定仪的响应性能、测定条件的影响、测 定误差及扩展不确定度、与国家标准方法的可比性等尚缺乏深入细致的研究， 给实际应用带来不便。本研究针对这一情况，选取有代表性的美国l n t e r s c a n 4 1 6 0 甲醛快速检测仪器，采用动态配气系统发生甲醛标准气，对甲醛分析仪测 定甲醛进行了详细研究，对仪器的各项性能进行了测试，对测定条件的影响进 行了比较，确定了环境条件的影响和方法的扩展不确定度，并与标准分析方法 进行了实验室和现场比对，建立了适合室内主要污染物甲醛气体的现场简便、 快速检测方法。 快速检测方法标准曲线的相关系数 o 9 9 9 ，正相关关系有非常显著的意义； 方法的测定范围是o 0 2 p p m 1 9 9 9 p p m ，方法的灵敏度：0 0 1 p p m ：在方法学考 察中选取约l 、2 、5 倍卫生标准浓度的3 个浓度值测定，并考察零浓度点，每 个浓度重复测定6 次，重复测定的相对标准偏差 5 6 ，相对误差 1 8 ，5 个浓度测定的平均相对标准偏差为4 9 ，方法扩展不确定度 1 0 ：与国家标 准g b tl8 2 0 4 2 “之0 0 0 酚试剂分光光度法相对比，在9 5 置信度下，两种方 法所得数据配对t 检验的结果，差别无显著性意义。 帮黼“ 本研究结果表明4 1 6 0 甲醛快速检测便携式仪器具有轻巧、方便、快捷、可 靠、实时检测甲醛浓度的优点，建立的检测方法有规范的操作规程和计量校准， 检测结果与现有国家标准方法具有好的可比性，使甲醛的现场快速检测有了权 威性和有效性。本研究结果可为权威机构制定室内空气中甲醛快速分析的统一 技术准则和计量标准提供依据，有助于深入了解室内空气中甲醛的污染规律， 从而对室内甲醛污染物的监控有十分重要的意义。 关键词：甲醛室内污染国家标准快速分析动态配气 s t u d y o nm e t h o df o r r a p i d d e t e r m i n a t i o no f f o r m a l d e h y d e g a si ni n d o o ra i rp o l l u t a n t s m a j o r ：e n v i r o n m e n te n g i n e e r i n g g r a d u a t es t u d e n t ：m at i a na d v i s e r ：d a nd e z h o n g f o r m a l d e h y d e i sa b i o p l a s mp o i s o n ，w h o s et o x i c i t y i s r e l a t i v e l yh i g h a n d p o t e n t i a l l yc a r c i n o g e n i c a so n eo f t h em a i ni n d o o ra i r b o m ec o n t a m i n a t i o n si ti s m o r ea n dm o r e r e c o g n i z e dh i 曲i ni m p o r t a n c e o fd e t e c t i o n o u rn a t i o n a lc r i t e r i o no f i n d o o ra i r q u a l i t yp r e s c r i b et h a tt h e r ea r et w ok i n d so f n a t i o n a ls t a n d a r dm e t h o d st o a n a l y z ef o r m a l d e h y d e ，s p e c t r o p h o t o m e t r y a n d g a sc h r o m a t o g r a p h y w h a t i s c h a r a c t e r i s t i co ft h et w om e t h o d si st h a tt h e yb o t hr e q u i r ec o l l e c t i n gg a ss p e c i m e n f i r s tt h e na n a l y z i n gt h e ma tl a b o r a t o r y t h ed i s a d v a n t a g e si n c l u d et h a tt h ea n a l y t i c p e r i o di sl o n g ，t h ec o s ti sh i g h ，t h em a n i p u l a t i v ep r o c e s si si n t r i c a t e ，a n dt h er e s u l t s c a nn o tr e f l e e tt h es i t u a t i o no fi n d o o rf o r m a l d e h y d ep o l l u t i o nr e a lt i m ea n df i l lt h e d _ e e x l so f m o n i t o r i n g n u m e r o u ss i t e s 。 w h a tm a k ei tg o o dt ou s ef o r m a l d e h y d ed e t e c t o ra r ei t sc o n v e n i e n tt r a n s p o r t a t i o n ， e a s yh a n d l i n g ，c e l e r i t y , d e l i c a c y , r e a lt i m ea n a l y s i s ，e t c b u ta tp r e s e n t , t h e r ei sl a c k o fa t h o r o u g hs t u d y o na l ls o r t so f s p e e d y m e n s u r a t i o nf o r m a l d e h y d ed e t e c t o r sa st o i t sr e s p o n s ep e r f o r m a n c e ，i n f l u e n c eo f c o n d i t i o n s ，e n d f u n c e r t a i n t y , t h er e l a t i v i t y w i t hn a t i o n a ls t a n d a r d ，e r e t h u sl e a d i n gt oi t si n c o n v e n i e n c ei np r a c t i c a la p p l i c a t i o n t h i sp a p e ri sd e v e l o p e dt ot h eq u e s t i o n w es e l e c tt h ef o r m a l d e h y d ed e t e c t o rm o d e l i n t e r s c a n 4 1 6 0f r o ma m e r i c a w h i c hi s t y p i c a l o fi t s k i n d ，a n dp r o d u c e f o r m a l d e h y d eg a su s i n gd y n a m i cg a s g e n e r a t i o ne q u i p m e n tt og i v ead e t a i l e ds t u d y o ff o r m a l d e h y d ed e t e c t o ra n a l y z i n gf o r m a l d e h y d e i t sp e r f o r m a n c e sa r et e s t e d t h e i n f l u e n c e so fv a r i o u sc o n d i t i o n sa r cc o m p a r e da n dt h eb e s to p e r a t i o nc o n d i t i o n sa r e a s c e r t m n e d t h ep a t u l o u su n c e r t a i n t yo ft h et e c h n i q u ei s d e t e r m i n e d c o m p a r i s o n b e t w e e nt h es p e e d ym e n s u r a t i o na n dn a t i o n a ls t a n d a r dm e t h o da tl a b o r a t o r ya n do n t h es p o tw e r ed o n e b a s e do nt h ew o r km e n t i o n e da b o v ew ee s t a b l i s h e da s p e e d ya n d e a s y h a n d l i n gm e n s u r a t i o nw h i c hi s f i tf o rd e t e c t i n gt h ec o n c e n t r a t i o n so fi n d o o r f o r m a l d e h y d eo n t h es p o t t h ec o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n to f t h e r e g r e s s i o ne q u a t i o no f t h es p e e d ym e n s u r a t i o n i s a b o v eo 9 9 9a n dh a sn o t a b l es i g n i f i c a n c e t h em e a s u r er a n g ei sf r o mo 0 2 p p mt o 19 9 9 p p m t h ed e l i c a c yi s o 0 1 p p m w h e ne x a m i n i n gt h em e t h o d o l o g yw e c h o s e t h r e ec h a r a c t e r i s t i cc o n c e n t r a t i o nv a l u e sw h i c ha r eo n e ，t w oa n df i v em u l t i p l e so f t h e s a n i t a r i a ns t a n d a r dr e s p e c t i v e l y e a c ho ft h ec o n c e n t r a f i o nv a l u e sa l em e a s u r e ds i x t i m e s t h ev a r i a b i l i t yo f r e p e t i t i o ni sb e l o w5 6p e r c e n t t h er e l m i v ee r r o ri su n d e r 1 8 p e r c e n t t h ea v e r a g e r e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o no ft h et h r e ec o n c e n t r a t i o nv a l u e s i s4 9 p e r c e n t t h ep a t u l o u su n c e r t a i n t yo f t h i sm e t h o d o l o g yi su n d e ri0p e r c e n t ， c o m p a r e dw i t hn a t i o n a l s t a n d a r dg b t 1 8 2 0 4 _ 2 6 _ 一2 0 0 0 n a m e l yh y d r o x y b e n z e n e r e a g e n ts p e c t r o p h o t o m e t r y , t h e t t e s t ”b e t w e e n d a t ao b t a i n e d u s i n g t h es p e e d y m e n s u r a t i o na n dt h e i r c o u n t e r p a r tu s i n gs p e c t r o 曲o t o m e t r y s h o w si i om a r k e d d i f f e r e n c e ，a n dt h er e l i a b i l i t yi s9 5p e r c e n t s t u d ys h o w s t h es p e e d y m e a s u r a t i o na n dt h ep o r t a b l ef o r m a l d e h y d ed e t e c t o r4 1 6 0 h a st h em e r i t so f l i g h ta n dh a n d y , f a c i l i t y , f a s t ，r e l i a b l ea n dg i v i n gr e s u l t sr e a lt i m e e t c t h ee s t a b l i s h e d s p e e d y m e n s u r a t i o ni s p r o v i d e d w i t i lc a n o n i c a l o p e r a t i o n r e g u l a t i o n sa n dc a l i b r a t i o nm e a s t l r e t h er e s u l t so fa n a l y s i sa r ec o m p a r a b l e t ot h o s e o fe x i s t i n gn m i o n a ls t a n d a r d f a v o r a b l y i n t h i s w a ya na u t h o r i t a t i v e a n dv a l i d f o r m a l d e h y d em e n s u r a t i o nw h i c hi s b o t hf a s ta n do nt h e s p o t i se n s u r e d t h e o u t c o m eo ft h es t u d yp r o v i d et h ea u t h o r i t yw i t hg i s tt oc o n s t i t u t eu n i t i v et e c h n i q u e g u i d el i n ea n dm e a s u r ef o rs p e e d ya n a l y s i so f i n d o o ra i r b o r n ef o r m a l d e h y d e ，a n d h e l p t of i n do u t i n - d e p t hr u l eo f i n d o o rf o r m a l d e h y d e p o l l u t i o n ，c o n s e q u e n t l yi m p o s e a s i g n i f i c a n c e o n m o n i t o r i n g i n d o o r f o r m a l d e h y d e c o n t a m i n a t i o n k e yw o r d s ：f o r m a l d e h y d e ，i n d o o rc o n t a m i n a t i o n ，n a t i o n a ls t a n d a r d ，s p e e d ya n a l y s i s ， d y n a m i c c o n f e c t i n gg a s 室内空气污染是伴随着生活水平提高而出现的一个崭新的问题，与人类健 康、生存有着密切的关系。近年来，由于各种绝热建筑材料在建筑物上的应用， 清洁剂、杀虫剂、消毒剂、纺织纤维等各种化学原料制成的物品进入家庭，室 内装饰与装修，液化石油气的广泛使用等等，这些都加剧污染物的散发，产生 了甲醛等污染物造成的以居室为主的空气污染“1 。从广义上讲，室内空气污 染也包括办公室、教室、医院等室内环境和旅馆、影剧院、图书馆、商店、体 育馆、餐厅、候车室等室内公共场所以及飞机、汽车、火车等交通工具内的污 染“1 “。现代人四分之三以上的时间在室内活动，老、弱、妇、幼及各种病人， 更是在居室内度过他们的绝大部分时光，所以室内空气污染物对人体健康的危 害已成为人们研究的热点。其中，被世界卫生组织( w h o ) 、美国环境保护局 ( e p a ) 列为潜在危险致癌物的甲醛。1 ，更是受到人们的重视。 1 1 甲醛理化性质、来源和危害 甲醛是18 7 6 年由霍夫曼发现的。甲醛( h c h o ) 是无色、具有强烈气味的 刺激性气体。相对分子质量3 0 0 3 ，气体相对密度1 0 4 ，略重于空气。易溶于水、 醇和醚中。其3 5 4 0 水溶液称福尔马林。此溶液在室温下极易挥发，加热 更甚。甲醛易聚合成多聚甲醛，甲醛的聚合物受热易发生解聚作用，在室温下 能放出微量的气态甲醛。 自然界中的甲醛是循环中的一个中间产物，背景值很低。城市空气中的年 平均浓度大约是0 0 0 5 m g m 3 o 0 1 m g m 3 ，般不超过o 0 3 m g m 3 ”3 。甲醛的污 染源很多，是室内的主要污染物之一。室内空气中的甲醛主要来源于用作室内 装饰的胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材以及用人造板制 造的家具，其中使用的胶粘剂是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逐渐向周围环境释放，形成室内空气中甲醛的主体。其 它各类装饰材料，比如贴墙布、贴墙纸、化纤地毯、泡沫塑料、塑料地板砖、 油漆、涂料以及某些纺织品等也是室内空气中甲醛的主要来源，某些材料比如 香烟及一些有机材料燃烧后也会散发甲醛口“川。甲醛在室内的浓度大小与污 本论文课题是2 0 0 3 年国家科技部公益型项目( k y 2 0 0 3 0 i z ) 。 染源的使用期限、室内温度、湿度、通风程度等因素息息相关。 由于甲醛的室内来源很多，造成室内污染同益严重。使用装饰物的室内， 甲醛峰值可达2 3 m g l m 3 以上。我国大宾馆新装修后，甲醛峰值也可达0 8 5 m g m 3 左右，使用一段时间后可降至o 0 8 m g m 3 。般住宅在新装修后的甲醛峰值也 均在o 2 m g m 3 左右，个别可达0 8 7 m g m3 ，使用段时间后可降至0 ，0 4 m g m 3 以下f i o2 0 0 3 年3 月1 曰实施的国家“室内空气质量标准( g b t 1 8 8 8 3 2 0 0 2 ) ” ( 适用于住宅和办公建筑物，其它室内环境可参照本标准执行) 规定室内甲醛 ( h c h o ) 标准值( 即允许的最大限量) 为0 1 0 m g m 3 e i e 。 甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、 免疫功能异常等方面，个体差异很大。大多数报导其作用浓度均在o 1 2 m g m 3 ( o 1 p p m ) 以上。个别报导其作用浓度在0 0 6 m g m 3 0 ，0 7 m g m 3 ( o 0 5 o 0 6 p p m ) 时，可使儿童发生哮喘。甲醛对人体危害主要表现在以下几个方面： ( 1 ) 刺激作用：甲醛的主要危害表现在对皮肤黏膜的刺激作用。甲醛是原浆 毒物质，能与蛋白质结合。高浓度吸入时出现呼吸道严重的刺激和水肿、眼刺 激、头痛。 ( 2 ) 致敏作用：皮肤直接接触甲醛可引起过敏性皮炎、色斑、坏死。吸入高 浓度甲醛时可诱发支气管哮喘。 ( 3 ) 致突变作用：高浓度甲醛还是一种基因毒性物质。实验动物在实验室吸 入高浓度甲醛可引起鼻咽肿瘤”“， 甲醛是世界上公认的潜在致癌物，最终造成免疫功能异常、肝损伤、肺损 伤及神经中枢系统受到影响，而且还能致使胎儿畸形哺。”。甲醛对人的危害极 大。甲醛暴露与人体刺激作用的剂量效应关系见表i 1 。 1 2 室内空气中甲醛的限量标准 自从美国的化学工业毒理学学院( c i i t ) 由动物实验发现甲醛的特性以来， 欧、美、日等许多国家都完成了由甲醛造成的室内空气污染问题的研究。不少 国家已建立了居室内空气中甲醛浓度的限量标准口”( 见表1 2 ) 。我国提出室 内空气污染问题始于2 0 世纪7 0 年代末和8 0 年代初，那时主要是针对燃料燃烧 所引起的室内污染问题进行监测，监测项目主要是无机污染物和颗粒物。由于 没有室内空气质量标准，仍依据居住区大气卫生标准进行评价。2 0 世纪9 0 年 代以来。由建筑装饰装修和空调的使用引起的室内污染问题曰益突出，室内空 气污染问题受到空前重视。2 0 0 1 年9 月，卫生部颁布了室内空气质量卫生规 范、木质板材中甲醛卫生规范和室内用涂料卫生规范。】1 月，建设部 颁布了民用建筑工程室内环境污染控制规范。1 2 月，国家质量监督检验检 疫总局颁布了十项室内装饰装修材料有害物质限量标准。2 0 0 2 年1 1 月， 国家质量监督检验检疫总局、卫生部和国家环境保护总局共同颁布了我国第一 部室内空气质量标准。表1 2 罗列出世界一些国家室内空气中甲醛浓度的指 导限值或最大允许浓度。 表1 1甲醛暴露与人体刺激作用的剂量效应关系( w h o ，1 9 8 7 ) 里壁鉴鏖查! ! ! 里g 塑2 报道范围中位数 效应 嗅闽 眼刺激阂 咽刺激阈 眼刺激感 流泪( 3 0 m i n 暴踞) 强烈流泪( 1 h 暴露) 危及生命：水肿、炎症、肺炎 死亡 1 3 采样与预处理 采集空气样品是测定空气中污染物的第一步，它直接关系到测定结果的可 靠性。经验证明，如果采样方法不正确，即使测定方法再可靠，分析人员再细 心，也不会获得准确的结果。 室内空气中甲醛的采样方法有： ( 1 ) 富集( 浓缩) 采样法。此法利用盛有吸收液的吸收管，或内装填有吸附 剂的采样管，连接大气采样器作为动力设备i t 6 。例如，测定甲醛的4 - 氨基一3 - 联氨，5 一巯基一1 ，2 ，4 一三氮杂茂( a h m t ) 比色法、酚试剂比色法和乙酰丙酮比色 法都采用气泡吸收管或多孔玻板吸收管，分别用a h m t 、酚试剂和乙酰丙酮溶 液作吸收液，根据与甲醛生成的有色化合物来比色定量“。”3 。气相色谱法中， l 5 6 l 6 i 巧 叭 踊 m ；呈 m 上口=7 2；5篙= 篆恐 被采集的甲醛在酸性条件下吸附在涂有2 ，4 一二硝基苯肼的6 2 0 1 担体上，生成 稳定的甲醛腙，用二硫化碳洗脱后，经0 v 一色谱柱分离后测定c 1 8 o 缺点是采 样时问长，动力设备难以搬运，需电源，易受采样地点、场所、条件的限制， 特别是在对室内环境中此类污染物的实时、动态分析监测显得无能为力“3 。 表1 2 世界各国室内空气中甲醛浓度的指导限值或最大允许浓度“5 ( 2 ) 内置自动吸引式采样泵采样。采样和分析一体化，设备轻便，响应快速， 适于现场检测。例如，美国i n t e r s c a n 4 1 6 0 甲醛快速测定仪内置电池供电 的采样泵，样气泵流速通过可调电压的调整电路来控制。流速流量在1 l l m i n 。 如果需要的话，流速可以被重新调整。 ( 3 ) 气体对流渗透和扩散方式采样。根据气体分子扩散理论进行的，特别适 合低浓度的室内环境中此类污染物的采样分析和个人暴露量的分析监测。最大 的优点是无需动力设备，小巧轻便，便于携带，但这种积分式的采样方法采样 时间非常长( 一般需数小时或数天m 1 ) ，得到的是累积结果，反应的是该段时 间的平均值”1 。例如，美国z 3 0 0 型甲醛检测仪工作方式为渗透式，通过气体 对流实现采样分析。 ( 4 ) 液滴法是近年来国际上发展较快的新兴采样分析方法，该法通过控制毛 细管末端含有吸收剂的液滴形成的快慢、大小和液滴滴落速度等，实现实时、 动态吸收采样，具有液滴形成重现性好、试剂消耗量小、结构装置简单、能显 著提高采样速度、增强选择性等优点。目前国内外关于这方面研究的文献报导 还不多见，是一项颇有发展前途的新分析方法”1 。 1 。4 室内空气中甲醛的测定方法概述 甲醛的测定方法一般分为化学法和仪器法。化学法主要有酚试剂比色法、 乙酰丙酮比色法、变色酸比色法、盐酸副玫瑰苯胺比色法、4 一氨基一3 一联氨一5 - 巯 基i ，2 ，4 三氮杂茂( 简称a h m t ) 比色法等。仪器法主要包括气相色谱法、高 效液相色谱法、极谱法、电化学法等。 1 4 1 化学分析法 测定室内空气中甲醛的化学法主要是比色法。我国室内空气质量标准规定 a h m t 分光光度法( g b t 1 6 1 2 9 ) 、酚试剂分光光度法( g b t 1 8 2 0 4 2 6 ) 和乙酰 丙酮分光光度法( g b t 1 5 5 1 6 ) 均为测定室内空气中甲醛的标准方法。 ( 1 ) a h m t 分光光度法。其原理是空气中甲醛与4 一氨基一3 联氨一5 一巯基一1 ，2 ，4 一 三氮杂茂( i ) 在碱性条件下缩合( i i ) ，然后经高碘酸钾氧化成6 一巯基一5 一三氮 杂茂 4 ，3 - b ) 一s 四氮杂苯( i i i ) 紫红色化合物，其色泽深浅与甲醛含量成正比。 反应式如下 1 7 3 1 气l l ， l n f l l n 。 h s 一， 一n h n 一一n fij 通过将样品溶液吸取入比色管中，用分光光度计在5 5 0 h m 波长下测定吸光 度，从而计算出空气中甲醛浓度。a h m t 法在室温下就能显色，且选择性高， s 0 3 卜、n o z - 共存时不予扰测定，其它醛类如乙醛、丙醛、正丁醛、丙烯醛及 苯甲醛等对本法无干扰，醇类如甲醇、乙醇、正丁醇等对本法也无干扰m “1 。 ， ；，k i i n 瞻 撮 k i k h h n 。 n ， ，i n l n 。 ，1、 静 。 ，一 警 芳采样流量为1 l r a i n ，采样体积为2 0 l ，则测定浓度范围为o o 】o 1 6 m m ”1 。 本法检出限o 1 3 9 9 2 m l ，当采气体积为2 0 l 时，最低检出浓度为0 0 3 2 m g m 如1 。 ( 2 ) 酚试剂分光光度法。其原理是空气中的甲醛与酚试剂反应生成囔，嗪在 酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物。根据颜色深浅，比色定量。反 应式如下： l、i i h 5 j 、( ! 量：生i 9j tv 、| f ! l t + t f 。 n 、 、 、， ”一。 (、 、：1 l 卜一一l 、一 ， 。1 | t 谶- 2 k 避； 用5 m l 样品溶液，本法测定范围为o 1 1 5 1 a g ；采样体积为1 0 l 时，可测 浓度范围o 0 1 0 1 5 m g m 3 。本法检出0 0 5 6 t g 5 m lm 1 。本法灵敏度为5 m l 吸收 液中含有0 2 9 9 甲醛应有0 , 0 7 9 土0 0 1 2 吸光度”1 ，当采样1 0 l 时，最低检出浓 度为0 0 1 m g m 3 。2 0 9 9 酚、2 9 9 乙醛以及二氯化氮对本法无干扰。二氧化硫共 存时，使测定结果偏低。可将气样先通过硫酸锰滤纸过滤，予以排除c t s 。 ( 3 ) 乙酰丙酮分光光度法。其原理是甲醛气体经水吸收后，在p h = 6 的乙酸一 乙酸铵缓冲溶液中，与乙酰丙酮作用，在沸水浴条件下，迅速生成稳定的黄色 化合物，在波长4 1 3 n m 处测定吸光度。反应式如下“： 0 ( j ，。a ， l h o - h n h 。十m m 一- c “t 麓 i hi 一 0c h ， i ， - 、i 一+ c h 一 、c i f 、 e - ( j 二， t j fr3 h ，o 。，ij i 。 f r 。，7 i i f 、 h 在采样体积为4 0 l 时，测定范围为o 0 2 5 0 5 m g m 3 ，最低检出浓度为 0 0 1 3 m g m 3 ，本法检出限为o 2 5 _ t g 5 m l 。酚 4 0 4 0 采样泵寿命，h隔膜泵( 德) 2 0 0 0 隔膜泵， 2 0 0 0隔膜泵 2 0 0 0 采样方式内置采样泵 内置采样泵内置采样泵 传感器寿命，年 操作温度， 5 - - - 4 05 - - 4 0 5 4 0 相对湿度， o 1 0 0 0 1 0 00 1 0 0 体积l x b x h ，l l l m2 0 0 x 2 0 0 2 4 0 ( m d 型) 1 4 0 7 0 x 3 01 4 0 7 0 x 3 0 2 3 0 x 2 4 0 x 2 3 0 ( m c 型) 重餐，k 25 ( m d 型) ，7 5 ( m c ) o 1 8 ( 含电池) o 1 8 ( 含电池) 续表1 3 型号风度g d y q - 2 0 1 mg d y q 1 0 1 s 2 0 1 s 产地国产( 北京方盛世纪)国产( 长春吉大) 国产( 长春吉大) 原理比色法( g b t 1 8 2 0 4 2 6 ) 比色法比色法 测定范阐，m g m 3 0 - 2 00 - 1 0 , - 0 4 0 2 测定一r 限，m g m 3 0 1o ，0 1 o 0 1 测量精度45 5 1 3 测定时间，m i n4 06 56 5 电池工作时间h 采样泵寿命，h 采样方式 传感器寿命，年 操作温度， 相对湿度， 体积l x b x h ，m m 重量，蚝 备注 4 0 2 0 0 0 4 0 2 0 0 0 内置采样泵内置采样泵 5 4 0 0 1 0 0 】4 0 x 7 0 x 3 0 0 18 ( 含电池) 可用于检测甲醛、氨气、苯、甲醛、氨二台。 甲苯、二甲苯等多种气体。 5 - 4 0 o 一1 0 0 】4 0 7 0 x 3 0 0 1 8 ( 含电池) 续表13 型号1 n t e r s c a n4 1 6 0z 3 0 0 z 3 0 0 pi q 一1 0 0 0 产地 原理 测定范围，p p m 测定下限p p m 测量精度 响应时间s 重现性 零点漂移 电池工作时间，h 采样泵寿命，h 采样方式 传感器寿命，年 操作温度， 相对湿度， 体积l x b x h ，m m 重量，k 备注 美国i n t e r s c a n 公司 控制扩散电化学传感器 0 1 9 9 9 0 0 1 2 读数+ 0 0 1 约6 0 满量程的o 5 满量程的l ( 2 4 h 内) 连续使用约1 2 1 0 0 0 内置采样泵 l 7 常温 8 0 1 7 8 x 1 0 2 x 2 2 5 2 0 甲醛标准物标定 美国e s c 公司 扩散电化学传感器电化学原理 0 3 3 0 m 0 0 p p m 0 0 1 1 读数 5 0 9 9 9 ，与现行国家标准所得数据配对t 检验的结果，两种方法在9 5 置 信度下无显著性差异。除上述优点外，该法能大大减轻劳动强度，操作简便快 捷，具有很好的实用价值，完全可以作为现行标准方法的等效方法使用，方法 得出的结果能够在各种场合直接应用，且与现有国家标准方法有可比性，从而 大大提高现场快速检测仪器的使用效率。充分发挥现场快速测定仪携带方便、 分析快速、准确灵敏、实时显示室内污染状况等优点。本研究结果有助于权威 机构制定室内甲醛分析的统一规定的技术准则和各方面共同遵吁的技术依据， 因而对于深入了解室内空气污染物的污染规律，从而为室内有害物的防治或控 制提供可靠的依据，具有非常重要的意义。 2 实验部分 2 1 4 1 6 0 甲醛测定仪 21 1 结构和基本原理 i n t e r s c a n 4 1 6 0 便携式甲醛分析仪是台直读式仪器，由抽气泵、电池、 电化学传感器组成。电路包括零点补偿、传感器偏罱、放大器、报警单元、采 样泵和液晶显示器等。仪器面板见图2 1 ，外观见图2 2 。 图2 14 1 6 0 甲醛测定仪面板 其检测原理是。由泵抽入的样气通过电化学传感器，扩散和吸收进入电化 学传感器的甲醛气体分子，在适当的电极电位下发生氧化反应，所产生的扩散 电极电流与空气中甲醛的浓度成正比，这一电流转换为电压值并送给仪表读数。 根据公式；口= ! 兰等扩散电流材是直接与气体浓度f 成芷比的。这早。是 扩散电流，用安培表不；r t 是每摩尔反应物的电子数；f 是法拉第常数，约为 9 6 5 0 0 库仑；a 是界面面积，片jc t t l 2 表示：d 是气体扩散常数，代表扩散介质中 ，体渗透率因素和溶解度凶索的乘积；c 是气体浓度单位为m o l c m j ；d 是扩 散长度。 圈224 1 6 0 甲醛测定仪外观 212 技术指标 测定范围：o 1 99 9 p p m ( 即o 2 6 7 7 m g m ) 分辨率：o 0 1 p p m ( 即o 0 1 3 m g m ) 准确度：2 读数十00 1 响应时间：约6 0 s ， 5 m i n 体积：1 7 8 1 0 2 2 2 5 m m 重量：2 k g 21 3 操作步骤 ( 1 ，检查电池和充电 使片 酊先检查充电电池的状况。把功能开关( f u n c t i o n ) 旋到 b a t t e s t 。c a ，。测试镍镉允电电池电量。此电池向泵及报警供电。电量充足时 液晶显示屏l c d 显示值高于1 0 0 ，当接近1 ，0 0 或低于1 0 0 时，应当对电池充 电。充电时间为1 6 h 左右，充电时功能开关置于o f f 位置。充满电后仪器可连 续使用约1 2 h 。如果充完电后，仪器使用时间只有2 、3 h ，则表明需要更换充电 电池了。 把功能开关旋到b a t t e s t b 位置，测试为电路板及传感器供电的2 # 碱 性电池。该组电池无论测定仪处于开或关状态下，都给传感器供电。为保障仪 器正常工作，最好在显示低于1 o o 之前( 如1 0 4 ) 更换电池。更换电池后仪器 需在o f f 状态下放置2 4 h 以上，保证传感器有时间重新稳定。仪器没有显示时， 更换碱性电池，更换电池后仪器需放置4 8 h 以上。 ( 2 ) 报警设定 本研究所使用的4 1 6 0 仪，其报警设定在满刻度的9 0 ，报警能通过下列方 法被重新设定。 将功能开关( f u n c t i o n ) 置零( z e r o ) 。旋转“z e r o ”旋钮使l c d 显示 到要求的报警浓度数值。 顺时针调节报警设定( a l a r ms e t ) ，旋转到报警灯闪亮为止。如报警 值已经活动，则逆时针方向转动报警设定( a l a r ms e t ) 钮。直到报警值不 动，然后顺时针转回到报警灯刚好闪亮。 ( 3 ) 仪器调零 在s a m p l e 模式下，将采样管连接到仪器进气口，在测量场所将c 1 2 f 过 滤器用过渡软管接到采样管上，将气体过滤成零气，预热1 5 r