广东化工2019年第17期·146·www.gdchem第46卷总第403期甲醛及TVOC在轨道客车中的危害及其含量的检测
与治理
黄德明1，陈永军2，王庆文1，南雪飞3，曹弘志1
(1．中车长春轨道客车股份有限公司，吉林长春130062；
2．南京利德东方橡塑科技有限公司，江苏南京210028；3．东风延锋(十堰)汽车饰件系统有限公司，湖北十堰442000)
Harm of Formaldehyde and TVOC in Railway Passenger Cars and Its Content
Detection and Treatment
Huang Deming1,Chen Yongjun2,Wang Qingwen1,Nan Xuefei3,Cao Hongzhi1
(1.CRRC Changchun Railway Vehicles Co.,Ltd.,Changchun130062；2.Nanjing Orientleader Technology Co.,Ltd.,Nanjing210028；
3.Dongfeng Yanfeng(Shiyan)Automotive Trim Systems Co.,Ltd.,Shiyan442000,China)
Abstract:With the development of railway passenger cars,high-speed rail,subway and so on has become the main means of transportation for people to travel. The indoor air quality has also become the focus of attention.This paper mainly introduces the harm of formaldehyde and TVOC to people's health,the detection of formaldehyde and TVOC content in the indoor and how to deal with it.
Keywords:formaldehyde；TVOC；railway passenger car；detection and management
随着人们生活质量的提高，人们的环保意思逐渐提高，人们在出行中越来越关注轨道客车中的空气质量。甲醛是所有气体中致癌率最高的一种气体，对人的身体危害极大，其他的挥发性有机物对人的身体都会产生一定的危害。其中危害比较严重的属苯类有机挥发物、和醛类有机挥发物，也即是所说的五苯三醛(苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、二甲苯、甲醛、乙醛、)，它们是癌症和白血病的主要元凶。对于轨道客车室内甲醛以及TVOC的含量，检测手段比较多。对于甲醛以及TVOC的治理，主要分物理加热通风以及化学的催化分解或吸收。
1甲醛及TVOC的简介及其危害
甲醛(HCHO)，无有刺激性气体，又称蚁醛，对人眼、鼻、等有刺激作用。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中，将甲醛放在一类致癌物列表中。甲醛的危害只要表现在对皮肤粘膜的刺激作用。甲醛含量达到一定浓度时，人就会有不适感。大于0.08mg/m3的甲醛浓度可引起眼红、眼氧、喉咙不适、胸闷等症状。长期处于甲醛浓度超标的环境中，会引发各类疾病，最为严重的就是癌症和白血病。
表1甲醛浓度对人体的影响
Tab.1Effect of Formaldehyde Concentration on Human Body
甲醛性对浓度/(mg/m3)后果
0.06~0.07儿童就会轻微的气喘
0.1感到异味和不适感
0.5刺激眼睛，引起流泪
0.6引起喉咙不适或疼痛，甚至恶
心、呕吐，咳嗽、胸闷、气喘
30致死
TVOC是总挥发性有机化合物的简称，组成包括苯系物、有机氯化物和有机酮等。TVOC是指室温饱和蒸汽压超过133.32pa 的有机物，其沸点在50~250℃，常温下可以蒸发的形式存在于空气中，它的毒性会影响人的皮肤和粘膜，甚至致癌。世界卫生组织(WHO)、美国国家科学院/国家研究理事会(NAS/NRC)等机构一直强调TVOC是一类重要的空气污染物。当TVOC浓度达到3.0~25mg/m3时，人体就会产生不适。TVOC中，苯在常温下为一种无、有甜味的透明液体，毒性较大，属于致癌物质。长期接触苯会对血液造成极大伤害，引起神经衰弱综合症，损害骨髓，引发白血病。苯在体内的潜伏期可长达12~15年。甲苯和苯的性质十分相似。短时间内吸入较高浓度甲苯可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状，眼结膜及咽部充血，造成头晕、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力甚至意识模糊。重症者可有躁动、抽搐、昏迷。二甲苯使用在塑料、燃料、橡胶、各种涂料的添加剂以及各种胶粘剂、防水材料中，对眼及上呼吸道有刺激作用。当达到一定浓度时，对中枢系统有麻醉作用。苯系挥发物是气体致癌物中，仅次于甲醛的存在。
2甲醛及TVOC的检测
客室内甲醛及TVOC的含量，直接关系到乘客的安全问题。在TB/T3139(机车车辆内装材料及室内空气
有害物质限量)中明确规定了甲醛及TVOC的限量值，见表2。如果车内甲醛或TVOC 超出了这个限量值，应该及时处理，比如通风，保证客室内空气质量。
表2TB/T3139规定的甲醛及TVOC限量
Tab.2Formaldehyde and TVOC limits specified in TB/T3139项目单位限量值
甲醛mg/m30.10
TVOC mg/m30.60
甲醛检测规则按GB/T18204.26-2000的规定进行试验，TVOC 检测按GB/T18883-2002规定进行。检测方式采用取点测试，采样时应避开通风口或通风道，采样点离地面高度0.5~1.5m，离墙面距离应大于0.52m。采样点数量根据客室面积而定，50m2以下设1~3个点，50~100m2之间设置5个点，布点方式采取对角线或梅花式，收集气体的方法有DNPH管收集法与试剂溶液收集法。测定结果的方法有液相谱法、酚试剂分光光度法、气相谱法、AHMT以及乙酰丙酮分光光度法。目前也有一些便携式检测仪，如英国虎牌公司生产的VOC检测仪(PTXSLBMP-0023)，它采用光电离化学测试方法，基本原理是利用惰性气体真空放电现象所产生的紫外线(UVV)，使待测气体分子发生电离，并通过测量离子化后的气体所产生的电流强度，从而得到待测气体浓度，优点是实时读数，操作起来既方便有简单；
美国Gray wolf生产的FM-801多模式甲醛检测仪，它采用光电光度法，基本原理是传感器片玻窗中的多孔玻璃被注入β二酮，β二酮与空气中的甲醛气体发生化学反应，反应的衍生物Rutidine使玻窗颜不断变黄，变黄的程度与甲醛气体的浓度和暴露时间成正比；高精度感光设备
[收稿日期]2019-06-27
[作者简介]黄德明(1990-)，男，吉林长春人，硕士研究生，主要研究方向为质量检测和失效分析。
2019年第17期广东化工
第46卷总第403期www.gdchem·147·
精准检测传感器片玻窗采样前后因颜加深导致的吸光度变化，再结合内部温湿度传感器提供的参数等，通过专业软件的运算将其转换为甲醛气体浓度。优点也是简单易操作，而且方便携带。3客室内甲醛及TVOC的治理
3.1原材料把控
未经过环保处理的原材料正是客室内空气质量问题的元凶，因此，做好原材料把控才是客室内空气质量治理最重要的一步。从原材料质量入手：(1)尽量选择环保材料，比如油漆和胶黏剂，尽量选用水性
的，板材尽量选择E1或E0的环保板材；(2)材料的合理搭配，在设计车辆的内装材料时，尽量避免使用挥发性较大的材料；(3)原材料的入厂检验，对于各类原材料，除了满足各类使用性能外，还必须满足TB/T3139上的环保要求，即各类材料必须满足TB/T3139规定的限量值。
3.2采取治理方法
3.2.1加热通风法
加热通风法是治理客室空气质量最简单直接也是最经济的方法。甲醛及TVOC等有机挥发物的沸点不高，通过加热可加速甲醛及TVOC的挥发，然后在进行通风，这样可以有效地改善客室内的空气质量。但是，由于甲醛潜伏时间长，加热通风处理无法从根本上治理客室内的空气质量。
3.2.2物理吸附法
物理吸附法主要利用某些有吸附能力的物质吸附有害物质而达到去除有害污染的目的。主要产品是活性碳、分子筛等多孔材料。活性炭除甲醛是一种比较廉价的处理方法，有吸附快、无副作用和可多次使用等优点。虽然活性炭吸附效果很好，但是作为吸附材料有一定的弊端，无法完全去除客室内的甲醛及TVOC，同时可能会造成再次污染的风险。
3.2.3催化、氧化法
1967年，日本东京的法学的本多建一教授发现，用光照射二氧化钛可进行水解反应。这就是著名的光催化反应，将空气中的水或氧气催化成氧化能力极强的羟基自由基(·OH)和超氧阴离子自由基(O2·)、活性氧(HO2·，H2O2)等具有氧化能力的光生活性基团。这些强氧化基团可强效分解各种具有不稳定化学键的有机化合物和部分无机物。TiO2是光触媒的主要成分，在紫外光或可见光的照射下，可将空气中的水蒸气分解成氧化基团，有下的降解空气中的甲醛、苯、甲苯、二甲苯等污染物，而且只要光触媒不磨损、不剥落，光触媒就会在光照作用下持续不断的净化空气。
3.2.4生物酶降解
甲醛是一种具有较高毒性的破坏生物细胞蛋白质的原生质毒物，而生物酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，它具有特殊的催化功能，它的催化效率是一般无机催化剂无法比拟的。生物酶可以甲醛或TVOC等有机物为其生长的碳源和能源而将其氧化、降解为无毒、无害的无机物。生物酶能够渗透到材料底层，可彻底的去除甲醛和TVOC，且不会造成二次污染。
4结语
甲醛及TVOC是轨道客车客室内空气质量问题的主要凶手，为了给乘客营造一个健康的乘车环境，一是要从源头上管控，必须严格把控原材料的质量问题；其次，单一的空气质量处理方法无法彻底去除客室内的甲醛及TVOC，应该多种方法复合实施，必须将客室内的甲醛及TVOC含量降低到TB/T3139
要求的限值以下。
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(本文文献格式：黄德明，陈永军，王庆文，等．甲醛及TVOC在轨道客车中的危害及其含量的检测与治理[J]．广东化工，2019，46(17)：146-147)
(上接第143页)
省最年轻的地级市，人口数量较小，排污量自然要少，对湖泊造成的污染也少。而其余11个市的湖泊数量居中，都因各自的地域特、主要产业影响、气候特征等，对湖泊有着各种各样的污染，其湖泊水质虽不及随州市和神农架林区的优良，但也没有像武汉市湖泊污染情况那么严重，所以水质未达到III类标准的湖泊数量排名在武汉市和随州市以及神农架林区之间。
4结论
(1)在湖北省这309个主要湖泊水域中，处于III类或优于III 类水的湖泊数量占比只有11.6%，而未能达到III类水标准的湖泊为88.4%。
(2)分别就COD、BOD5、高锰酸盐指数、NH3-N、TP这五个水质指标单独分析，49个(占15.8%)湖泊水域的氨氮超过III类标准，255个(占82.5%)湖泊水域的总磷超过III类标准，其他指标超Ⅲ类标准的湖泊数量位于总磷和氨氮之间。再从各指标的最高超III类标准倍数来看，总磷浓度最高为3.33mg/L，高达65.6倍，而其余四个指标的倍数都远远低于总磷的倍数。由此看出，湖北省湖泊污染情况最严重的是P污染，而湖泊N污染的影响最小。
(3)这些湖泊水域广泛分布于湖北省14个市、区，或多或少都存在着污染。综合来看，武汉市的湖泊数量最多，水质超过Ⅲ类标准的湖泊也最多，共有72个，对全省水质超过III类标准的湖泊贡献率约1/4。
(4)就各单项湖泊水质指标超III类标准情况来分析，武汉市湖泊在各单项指标上超过III类标准的数量都是第一位，而且其数值相对于其他13个市、区更多。
(5)14个市、区的水质指标平均达标率参差不齐。其中，平均达标率最低的是宜昌市，为23.3%。
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(本文文献格式：朱正会．湖北省309个湖泊水域污染现状特征分析[J]．广东化工，2019，46(17)：139-143)