空氣凈化器有害物質(zhì)二次釋放采樣距離比對研究

李曉增 梁森濤 丘文廣 劉海燕 陳偉力 吳淑煥 何國山 鄒華杰 黃宇梁

（廣州質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院）

0 引言

空氣凈化器現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中，涉及凈化、除菌性能的標(biāo)準(zhǔn) GB/T 18801-2015[1]、GB 21551.3-2010[2]都規(guī)定了產(chǎn)品出廠（濾網(wǎng)為全新）時(shí)的臭氧、紫外線、TVOC、PM10等有害因素釋放限制指標(biāo)，但是對于濾網(wǎng)使用一段時(shí)間尤其是吸附飽和后的有害因素釋放并沒有規(guī)定。

由于大部分產(chǎn)品采用風(fēng)機(jī)抽風(fēng)+濾網(wǎng)過濾的凈化模式，一旦濾網(wǎng)飽和而沒有及時(shí)更換，這些被濾網(wǎng)攔截的污染物及其滋生的細(xì)菌病毒等微生物是否會(huì)被風(fēng)機(jī)吹回室內(nèi)，造成二次污染，已成為困擾消費(fèi)者的重要問題。

1 國內(nèi)研究情況

中國家用電器研究院焦曉蘭等[3]，分析了空氣凈化器二次污染的成因，包括三個(gè)方面：①過濾網(wǎng)富集的顆粒物等固態(tài)污染物，在空氣凈化器風(fēng)機(jī)的作用下，可能會(huì)從濾網(wǎng)邊框未與空氣凈化器緊密貼合的部分再次泄露；②凈化器濾網(wǎng)通過物理吸附的氣態(tài)污染物達(dá)到飽和，可能會(huì)將濾網(wǎng)上的有害氣體再次釋放；③富集在濾網(wǎng)上的微生物，在濾網(wǎng)上大量繁殖并產(chǎn)生代謝產(chǎn)物，這些有害物質(zhì)可能再次釋放到環(huán)境空氣中。同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)證明，氣態(tài)污染物以及微生物的二次污染可能性較大，固體污染物的二次污染可能性相對較低。

天津大學(xué)劉俊杰等[4]，通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明長期處于高濕度下的空氣過濾器是最容易被微生物駐留并生長繁殖的部件，容易形成微生物二次污染；裴晶晶等[5]通過對室內(nèi)空氣凈化器和通風(fēng)系統(tǒng)中使用過的纖維濾網(wǎng)的VOCs排放進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)處理室外污染物的濾網(wǎng)比處理室內(nèi)污染物的濾網(wǎng)，其二次污染產(chǎn)生的TVOC濃度高出2-10倍。

廣東省潔凈技術(shù)行業(yè)協(xié)會(huì)民用空氣凈化器設(shè)備與技術(shù)專業(yè)委員會(huì)2014年委托廣州工業(yè)微生物研究所對一款具有加濕功能的空氣凈化器進(jìn)行檢測[6]，結(jié)果顯示，該空氣凈化器加水一周后加濕水細(xì)菌數(shù)達(dá)到5.15×106CFU/mL，相對自來水的國標(biāo)要求超標(biāo)5萬倍，而該空氣凈化器每小時(shí)可用水1000mL，也就是該空氣凈化器每小時(shí)可向房間空氣送出50多億個(gè)微生物菌落數(shù)。

2 現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)情況

GB/T 18801-2015以及GB 21551.3-2010標(biāo)準(zhǔn)中的TVOC濃度以及PM10濃度監(jiān)測，一方面缺乏微生物的監(jiān)測，另一方面只是針對未使用的全新產(chǎn)品進(jìn)行評價(jià)，并沒有對使用后的空氣凈化消毒機(jī)濾網(wǎng)可能產(chǎn)生的二次污染建立相關(guān)測試評價(jià)方法。

3 有害物質(zhì)二次釋放采樣距離比對研究

GB 21551.3-2010標(biāo)準(zhǔn)中PM10、TVOC兩種有害物質(zhì)釋放的采樣條件為距離出風(fēng)口20cm處采樣進(jìn)行檢測。在實(shí)際檢測工作中發(fā)現(xiàn)，對于二次污染釋放檢測，20cm的距離可能會(huì)偏大，本研究將針對距離出風(fēng)口5㎝、10cm、20cm處釋放的于顆粒物、氣態(tài)污染物及微生物二次污染檢測進(jìn)行對比研究。

4 測試方法

4.1 測試設(shè)備

顆粒物質(zhì)量濃度測定儀：TSI 8530；

紫外可見分光光度計(jì)：安捷倫 Cary-5000；

大氣采樣器：Gilian GilAir-Plus；

撞擊式微生物采樣器：常州普森電子儀器廠PSW-6。

4.2 測試條件及方法

測試條件：檢測環(huán)境條件均為GB/T 18801-2015/GB 21551.3-2010規(guī)定的溫度23℃±2℃，濕度50%±5%R.H.?？臻g內(nèi)甲醛濃度長期處于0.03～0.05mg/m3，凈化器運(yùn)行期間，PM2.5濃度平均值為52μg/m3，PM10 平均值為 75μg/m3。

測試方法：選取19臺不同生產(chǎn)廠家、過濾方式的空氣凈化器樣機(jī)放置于同一空間內(nèi)，打開門窗，開啟空氣凈化器90天后對距離空氣凈化器出風(fēng)口5㎝、10㎝、20㎝處的PM2.5、PM10、甲醛濃度進(jìn)行測試，每種污染物每次平行采集10個(gè)樣本（采樣時(shí)間間隔2min）進(jìn)行測試。測試方法依據(jù)GB/T 18204.2-2014[7]《公共場所衛(wèi)生檢驗(yàn)方法 第2部分：化學(xué)污染物》、GB/T 18204.3-2013[8]《公共場所衛(wèi)生檢驗(yàn)方法 第3部分：空氣微生物》中規(guī)定的相關(guān)方法進(jìn)行。PM2.5及PM10的測定，采用光散射法；甲醛的測定采用酚試劑分光光度法。

4.3 結(jié)果計(jì)算

污染物釋放濃度=凈化器開啟最大風(fēng)速檔時(shí)出風(fēng)口污染物濃度-環(huán)境本底濃度；污染物釋放濃度為0時(shí)，代表凈化器開啟最大風(fēng)速檔時(shí)出風(fēng)口污染物濃度≤環(huán)境本底濃度。

5 測試結(jié)果及分析

樣機(jī)開啟90天（12h/d）后不同位置采樣所得的污染物釋放濃度以及10次測量結(jié)果的相對平均偏差見表1。

表1 不同采樣位置下樣機(jī)開啟90天（12h/d）后污染物釋放濃度及相對平均偏差

根據(jù)上述測試結(jié)果可以明顯看到，采樣距離出風(fēng)口位置越遠(yuǎn)，10個(gè)樣本測量的RSD越高；而且隨著采樣距離的增加，出現(xiàn)未檢出的頻次越來越高。

6 結(jié)論

GB 21551.3-2010標(biāo)準(zhǔn)中PM10、TVOC兩種有害物質(zhì)釋放的采樣條件，即距離出風(fēng)口20cm處采樣，應(yīng)用于空氣凈化器有害物質(zhì)二次釋放方面存在多次測量復(fù)現(xiàn)性差（RSD偏大）的問題。而且從實(shí)測數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，存在較多污染物釋放濃度為0，這應(yīng)該是出風(fēng)口的氣體與空間大氣混合后設(shè)備的精度及檢出限無法響應(yīng)的原因，但這樣會(huì)難以檢測出二次污染的實(shí)際情況。同時(shí)，實(shí)際測試中發(fā)現(xiàn)，在距離出風(fēng)口小于5cm處采樣，風(fēng)速過大，而且采樣位置偏差大導(dǎo)致數(shù)據(jù)離散度高。

通過綜合評判和比較，建議空氣凈化器有害物質(zhì)二次釋放的采樣條件為距離出風(fēng)口5cm處采樣。