基于快速檢測方法下車內空氣質量篩查

王甫華 王慧 韋學軍 張立軍 譚國斌

摘? 要：基于車內空氣快速檢測方法，對512輛車的車內空氣質量進行了快速檢測篩查，并對篩查結果做了淺析，結果表明，98.2%的車輛車內空氣質量遠低于國家標準，但仍有9輛車超過了標準，值得引起駕乘人員的關注。同時本文利用了車內ΣVOCs濃度建立了車內空氣質量的評價方法，用于幫助車主快速了解車內空氣水平，規避車內空氣健康風險。

關鍵詞：車內空氣；揮發性有機物；快速篩查

中圖分類號：U467.4+99? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1005-2550（2024）02-0075-05

Air Quality Screening in Vehicle Based on Rapid Detection Method*

WANG Fu-hua1， WANG Hui2， Wei Xue-jun3， ZHANG Li-jun2， TAN Guo-bin1

（1. Guangzhou Hexin Instrument Co.， Ltd， Guangzhou 510535， China;

2. Guang Wu Automobile Co.， Ltd， Guangzhou 510000， China;

3. SAIC GM Wuling Automobile Co.， Ltd， Liuzhou， 545007， China）

Abstract： Based on the rapid detection method of air in vehicle， a rapid detection and screening of air quality in vehicle was conducted on 512 vehicles， and the screening results were analyzed. The results showed that 98.4% of the indoor air quality was far below the national standard， but 8 vehicles still exceeded the standard， which is worthy of attention for drivers and passengers. Meanwhile， this article utilized the interior of The concentration of ΣVOCs established an evaluation method for indoor air quality， which is used to help car owners quickly understand the level of air quality in vehicle and avoid health risks.

Key Words： Air In Vehicle; Volatile Organic Compounds; Quick Screening

隨著人們生活水平及消費水平的提高，越來越多的人選擇小汽車作為出行的交通工具。車內空間成為居家、辦公等建筑室內空間之外的第二室內空間，國外人群每日在車內的時間79min，占整日時間的5.5%[1]，我國平均汽車出行時間為71min，占整日時間的4.9%[2]，在交通擁堵的地區用車時間可能更長。人長時間待在車內空間，車內空氣狀況成為熱論話題，車內空氣污染嚴重危害乘員健康，其中揮發性有機化合物（volatile organic compounds，VOC）污染備受關注[3]，車內空氣VOCs來自于車內飾品、內飾材料、油漆、涂料、有機溶劑等[4]。車內VOCs的存在會引起人感官上的不愉悅，若濃度過高，會危害駕乘人員的呼吸、循環和神經系統，引發“駕駛綜合征”并影響行車的安全性[5，6]。苯和甲醛被國際癌癥研究中心證實存在致癌、致白血病和致基因突變的風險[7]。

近十年來，由于《乘用車內空氣質量評價指南》的標準發布[8]，對苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛的濃度限值做了要求，具體指標如下表1所示，而且駕乘人員對車內環境的健康與舒適性的要求也越來越高[9]，各大主機廠商開始重視車內空氣質量，提升整車的品質，制定相應的企業標準對車內空氣質量進行管控[10]，從源頭上管控車內材料質量，并開發各種各樣的空氣凈化產品[11，12]，有效控制車內空氣質量狀況。但由于購買汽車后使用劣質腳墊、香水、貼膜、高溫暴曬、內飾老化腐爛等原因，會導致車內空氣質量降低，在車輛使用過程中較差的車內空氣質量有可能會危害到身體健康。

一般車內空氣檢測方法根據《車內揮發性有機物和醛酮類物質采樣測定方法》執行，車輛準備放置時間需大于6小時，密閉靜置時間需大于16小時，整體采樣檢測時間超過24小時[13]，檢測速度較慢，很難達到大規模檢測的要求，本文通過使用車內空氣快速檢測方法[14]，在短時間內篩查車內空氣質量狀況，識別出污染較嚴重車輛，提示采取改善治理措施，使駕乘人員避免健康風險，通過大規模車輛篩查，為人們身體健康保駕護航。

1? ? 檢測儀器和方法

1.1? ?儀器設備及試劑

主要檢測儀器設備包括廣州禾信儀器股份有限公司生產的在線揮發性有機物質譜儀（SPI-MS 2000）和在線高精度甲醛監測儀（HCHO 1000），在線揮發性有機物質譜儀采用紫外燈電離源及飛行時間質譜分析器，主要用于氣體中揮發性有機物的在線檢測，在線高精度甲醛監測儀采用乙酰丙酮分光光度法原理，主要用于氣體中甲醛的在線檢測；輔助設備包括廣州禾信儀器股份有限公司生產的動態稀釋儀（DSG-1000），臺州藤原工具有限公司生產的空壓機（6003-80）。

檢測相關的試劑耗材包括大連大特生產的17組分定制混合標氣（1ppm）；大連大特生產的苯標氣（30ppb）；中國計量科學研究院生產的甲醛標準液體（10.3mg/mL）；廣州粵佳氣體有限公司生產的氮氣（99.999%）；清之鑫品牌活性炭；上海麥克林生化科技有限公司生產的分子篩（M813068）；惠州市鴻祥防潮技術有限公司生產的硅膠（漠凡克）。

1.2? ?車輛樣本

本次共檢測了512輛車，車輛樣本來源于廣州市某售后服務中心維修或保養的車輛，均為購買后行駛了5000公里以上的車輛，車輛類型主要為適合人們日常出行乘坐的M1類乘用車，絕大部分為燃油車，主要包含了5個品牌以上的車輛。

1.3? ?檢測環境

本次車輛檢測地址為廣州市某個汽車售后服務中心場地內建立的檢測實驗室，實驗室周圍500米無固定污染源和電磁干擾，實驗室內環境溫度控制在25℃±3℃，濕度控制在60%±20%，汽車移動到達實驗室后會靜置10分鐘后再進行檢測操作，檢測時車輛處于關閉發動機和關閉門窗的靜止狀態，所有車輛的采樣點保持一致。

1.4? ?檢測方法及原理

本套檢測系統[14]主要包括置換裝置、采樣裝置和檢測裝置三大部分，置換裝置主要包括空壓機、凈化器和置換管路，空壓機可產生速率大于300L/min的空氣，凈化器使用硅膠、活性炭等材料可將空氣干燥凈化，置換裝置主要作用是使用凈化后的氣體將車內原有氣體置換，達到置換相對平衡狀態，使每輛車在采樣前保持相對一致的狀態；采樣裝置包括采樣泵和采樣管路，可實時抽入車內的空氣至在線揮發性有機物質譜儀和在線高精度甲醛監測儀中檢測；檢測裝置包括在線揮發性有機物質譜儀和在線高精度甲醛監測儀，在線揮發性有機物質譜儀主要用于烷烴、烯烴、苯系物等揮發性有機物的在線檢測，在線高精度甲醛監測儀主要用于甲醛的在線檢測。

檢測流程為打開置換裝置，空壓機中氣體經過凈化器被凈化，通過流量計控制流量，引入車內，潔凈氣體將車內原有空氣置換，置換約15min后，車內空氣與凈化空氣達到置換平衡后停止置換，此時檢測設備開始檢測，持續記錄車內污染物釋放信息，連續檢測約15min后，車內污染物達到釋放平衡狀態，檢測結束。

2? ? 檢測結果與討論

2.1? ?VOCs濃度分析

對快速檢測的512輛車的VOCs濃度數據進行分析，首先選取了國家推薦標準GB/T 27630-2011中關注的苯、苯乙烯、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醛數據，如下圖3所示，發現98.2%的車輛所測物質的濃度均遠低于國家標準中規定的濃度限值，趨勢與文獻[15]中所測結果基本一致，說明國家相關單位對于車內飾品材料的管控及整車車內空氣質量的控制效果較好。但其中也有9輛車中國標關注的物質超過了國家標準的限值，說明這9輛車的車內空氣可能對駕乘人員存在潛在的健康風險，造成這些車內空氣超標可能與使用劣質腳墊、劣質香水、貼膜等原因相關。

對于除國標中關注有限值以外的物質進行分析，包括異戊二烯、壬烷、癸烷、三甲苯、十一烷、十二烷，發現超過1.5mg/m3的車輛共有4輛，說明這4輛車的車內空氣可能對駕乘人員存在潛在的健康風險。

2.2? ?車內空氣質量評價分析

對512輛車所測十余種VOCs的總和進行分析，ΣVOCs的濃度與車輛數的關系如下圖4所示，發現ΣVOCs的濃度主要集中在0-3mg/m3之間，且基本呈現正態分布規律，說明利用ΣVOCs的濃度可以區分出不同車輛的車內空氣質量情況。

將得到的ΣVOCs濃度做分級處理，可以得到區分車內空氣質量的模型，隨著檢測車輛數的增加，模型會越來越準確?？蓪⑺熊囕v劃分為5個不同的等級，分級情況如下表2所示，用來初步篩查并評價車內空氣所處的水平，并給出相關建議。

2.3? ?不同品牌濃度分析

對5個品牌的車輛中ΣVOCs的濃度進行分析，結果如圖5所示，發現不同品牌的車輛內的VOCs濃度范圍有差別，但均值差別不大，其中品牌1的異常值較多，品牌3的中位值較低，綜合來看，品牌3的車輛車內空氣水平更好。

2.4? ?不同VOCs成分濃度分析

將所測512輛車中不同VOCs成分平均濃度值進行分析，結果如圖6所示，發現壬烷、二甲苯、三甲苯、癸烷等占比較高，壬烷是汽油車尾氣排放的主要污染物之一，可能有汽車尾氣輕微滲入駕駛艙導致壬烷結果較高，二甲苯、三甲苯主要來源于車內PP、PVC材質的部件以及油漆涂料等，但二甲苯與三甲苯的平均濃度分別為0.139mg/m3、0.140mg/m3，遠低于國家標準，癸烷主要來源于合成纖維內飾中，可能是所測車輛中合成纖維內飾占比較高，但整體平均濃度較低。苯、甲醛這兩種有潛在致癌風險的物質平均濃度分別為0.004mg/m3、0.015mg/m3，占比較低，兩種物質也遠低于國家標準，說明對于車輛內飾中苯、甲醛的VOCs濃度整體把控較好。

3? ? 結論

通過車內空氣快速檢測方法對512輛車的車內空氣情況做了篩查分析，本文對篩查結果做了淺析，發現絕大部分車輛內空氣中VOCs的濃度值遠低于國家標準要求，但也有9輛車的VOCs濃度值超過了標準限值，值得引起駕乘人員注意。另外也通過ΣVOCs的濃度值初步建立了車內空氣水平的評價方法，用以對于快速檢測的車輛進行評價，幫助車主規避健康風險。車內空氣質量的快速篩查，可以幫助車主快速識別風險，保護駕乘人員身體健康。

參考文獻：

[1]Zulauf， N.; Dr?ge， J.; Klingelh?fer， D.; Braun， M.; Oremek， G.M.; Groneberg， D.A. Indoor Air Pollution in Cars： An Update on Novel Insights. Int. J. Environ. Res. Public Health 2019， 16， 2441.

[2]王丹璐，何海峰，趙軍霞，王運靜，李琦，李政蕾，魏彤，侯雅宣，趙秀閣. 車內空氣質量控制標準及半揮發性有機物研究探討[J]. 環境科學研究，2023，36（7）： 1284-1296. doi： 10.13198/j.issn.1001-6929.2023.05.11.

[3]胡葳.我國車內空氣質量標準綜述[J].汽車實用技術，2019（18）：3.DOI：CNKI：SUN：SXQC.0.2019-18-093.

[4]Kadiyala A， Kumar A .Development and application of a methodology to identify and rank the important factors affecting in-vehicle particulate matter[J].Journal of Hazardous Materials， 2012， s 213–214（3）：140-146.

[5]WANG H M， ZHENG J H， YANG T， et al. Predicting the emission characteristics of VOCs in a simulated vehicle cabin environment based on small-scale chamber tests： parameter determination and validation [J].? Environment International， 2020， 142：105817．

[6]XU H M， FENG R，WANG Z X， et al. Environmental and health risks of VOCs in the longest inner-city tunnel in Xi' an， Northwest China： implication of impact from new energy vehicles[J]. Environmental Pollution， 2021， 282： 117057．

[7]李湉湉，程艷麗，顏敏等.貴陽市室內空氣中苯和甲醛的健康風險評價[J].環境與健康雜志，2008，25（9）：3.

[8]環境保護部. 乘用車內空氣質量評價指南： GB /T 27630—2011[S].北京： 中國環境科學出版社，2011.

[9]袁磊磊，薛振榮，李俊賢.某車載凈化器凈化整車VOC的效果驗證[J].輕型汽車技術，2017（12）： 23-25.

[10]代玉堂，劉茜，邵方方等. 車內空氣質量有關法規分析[J].汽車實用技術，2019（12）：3.

[11]石非，趙繼波，霍任鋒.汽車空調濾芯凈化效果和車載空氣凈化器凈化車內空氣研究[J].北京汽車，2021（4）：3.

[12]李艷豐.汽車車內空氣質量問題及空氣凈化器的選擇[J].綠色科技，2017（020）：000.

[13]國家環境保護總局. 車內揮發性有機物和醛酮類物質采樣測定方法：HJ/T 400–2007[S]. 北京：中國環境科學出版社，2007.

[14]燕志奇，汪杰，王慧等.新型乘用車室內空氣痕量組分快速檢測系統的研制[J].分析測試學報，2023，42（3）：292-298.

[15]楊婉婧.車內揮發性有機物檢測現狀及健康風險評價[J].北京汽車，2021（006）：000.