車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物檢測現(xiàn)狀及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

楊婉婧Yang Wanjing

車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物檢測現(xiàn)狀及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

楊婉婧
Yang Wanjing

(北京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院 汽車檢測中心，北京 101300)

車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物釋放對(duì)人體健康造成危害，因此受到大眾廣泛關(guān)注。將35輛典型試驗(yàn)車的普測數(shù)據(jù)作為樣本，經(jīng)過分析可知，車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物不合格率最高的控制物質(zhì)為乙醛，車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物不合格率最高的車系為歐系車；模擬陽光暴曬模式下車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物的濃度最高，暴曬后開空調(diào)可有效降低大部分車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物濃度。抽樣中檢測出3項(xiàng)含量不合格的控制物質(zhì)，分別是甲醛、乙醛、二甲苯。甲醛為基本對(duì)人致癌物質(zhì)，乙醛為可能對(duì)人致癌物質(zhì)，二甲苯為未確定是否致癌物質(zhì)。

車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物；車內(nèi)空氣質(zhì)量；健康風(fēng)險(xiǎn)；致癌風(fēng)險(xiǎn)；非致癌風(fēng)險(xiǎn)

0 引 言

為清楚掌握市場上所售乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量狀況，抽樣了35輛車進(jìn)行3種試驗(yàn)狀態(tài)檢測。檢測數(shù)據(jù)為修訂GB/T 27630—2011《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》[1]中車內(nèi)控制物質(zhì)乙醛的濃度限值提供有力的數(shù)據(jù)支持，檢測結(jié)果也為消費(fèi)者提供購車參考，同時(shí)為駕乘人員提供了降低車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物對(duì)人體危害的方法。

車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物容易引起身體不適和疾病，嚴(yán)重時(shí)會(huì)致癌或引發(fā)基因突變。依據(jù)IARC（International Agency for Research on Cancer ，國際癌癥研究機(jī)構(gòu)）對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物致癌程度的劃分和EPA（U.S Environmental Protection Agency，美國環(huán)境保護(hù)署）建立的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，針對(duì)抽樣中不合格的3項(xiàng)控制物質(zhì)進(jìn)行綜合分析及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

1 車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物檢測現(xiàn)狀

1.1 車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物不合格項(xiàng)分布

國家環(huán)保部和國家市場監(jiān)督管理總局依據(jù)車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物的種類、來源和車輛主要內(nèi)飾材料的揮發(fā)特性，確定了需要控制的8種主要物質(zhì)：苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛。

共抽樣了35輛車，涉及24個(gè)品牌，汽車制造企業(yè)分布在中國、德國、日本、美國、法國、瑞典以及韓國。依據(jù)GB/T 27630—2011《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》對(duì)抽樣車輛進(jìn)行檢測和數(shù)據(jù)分析。35輛試驗(yàn)車中，有17輛不滿足限值要求，不合格率為48.6%，其中，乙醛單項(xiàng)不合格的試驗(yàn)車有15輛，甲醛、乙醛均不合格的試驗(yàn)車有1輛，甲醛、二甲苯均不合格的試驗(yàn)車有1輛。本次抽樣中，甲醛項(xiàng)（限值≤0.10 mg/m3）不合格率為5.7%，乙醛項(xiàng)（限值≤0.05 mg/m3）不合格率為45.7%，二甲苯項(xiàng)（限值≤1.50 mg/m3）不合格率為2.9%，甲醛、乙醛、二甲苯這3項(xiàng)為主要不合格控制物質(zhì)，其他5種揮發(fā)性有機(jī)物的濃度均合格。

1.2 車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物不合格車系對(duì)比

根據(jù)慣用的車系劃分方法，將35輛抽樣車劃分為4類：美系車、歐系車、日系車和其他，其中，美系車4輛、歐系車13輛、日系車5輛、其他為13輛。依照GB/T 27630—2011限值判定，不合格車輛中，美系車1輛、歐系車8輛、日系車1輛、其他7輛。以各車系為樣本單體，不合格率分別是美系25%、歐系62%、日系20%、其他37%。由于各車系的樣本單體數(shù)量不完全一致，所以采用條件概率中的乘法定理（式（1））計(jì)算各車系在總樣本中的不合格率。

式中：()為事件、同時(shí)發(fā)生的概率，(∣)為在事件發(fā)生的條件下事件發(fā)生的概率，()為事件發(fā)生的概率。

假設(shè)為美系車，為存在不合格控制物質(zhì)，則()為美系車存在不合格控制物質(zhì)在總樣本中的概率，(∣)為美系車存在不合格控制物質(zhì)在美系車中的占比，()為美系車在總樣本中的占比，則(∣)值為1/4，()值為4/35，代入式（1）得()值為3%。

同理計(jì)算可得各樣本單體在總樣本中的不合格率，美系3%、歐系23%、日系3%、其他20%。

1.3 真實(shí)用車狀態(tài)下車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物濃度變化

通常，高溫下停車后駕駛員再次上車會(huì)啟動(dòng)空調(diào)，則人們暴露在高溫暴曬車輛內(nèi)的時(shí)間只有幾分鐘，大部分時(shí)間處在駕駛模式下。GB/T 27630—2011和ISO 12219-1:2012（E）《道路車輛內(nèi)空氣第1部分：車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)化合物的測定方法 整車測試環(huán)境艙法》[2]提出3種試驗(yàn)狀態(tài)來真實(shí)模擬車輛的使用狀況：（1）通過紅外燈照射各門窗關(guān)閉的車輛試驗(yàn)4 h，模擬陽光暴曬一段時(shí)間的車輛；（2）常溫狀態(tài)封閉試驗(yàn)16 h，模擬常溫長時(shí)間停放車輛；（3）高溫封閉試驗(yàn)后，迅速啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)將車內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置最低，循環(huán)風(fēng)量設(shè)置最大，模擬高溫停放后啟動(dòng)駕駛模式的車輛。將35輛樣車分別在3種試驗(yàn)狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)，8種控制物質(zhì)的變化趨勢如圖1～8所示。

將3種試驗(yàn)狀態(tài)車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物濃度進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)狀態(tài)（1）的濃度普遍高于試驗(yàn)狀態(tài)（2）和（3），試驗(yàn)狀態(tài)（3）的濃度大部分低于試驗(yàn)狀態(tài)（1）。

試驗(yàn)結(jié)果說明，陽光暴曬模式各車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物濃度含量最高，暴曬后開空調(diào)可有效降低大部分車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物濃度。

圖1 3種試驗(yàn)狀態(tài)下車內(nèi)苯的濃度

圖2 3種試驗(yàn)狀態(tài)下車內(nèi)甲苯的濃度

圖3 3種試驗(yàn)狀態(tài)下車內(nèi)乙苯的濃度

圖4 3種試驗(yàn)狀態(tài)下車內(nèi)二甲苯的濃度

圖5 3種試驗(yàn)狀態(tài)下車內(nèi)苯乙烯的濃度

圖6 3種試驗(yàn)狀態(tài)下車內(nèi)甲醛的濃度

圖7 3種試驗(yàn)狀態(tài)下車內(nèi)乙醛的濃度

圖8 3種試驗(yàn)狀態(tài)下車內(nèi)丙烯醛的濃度

2 車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物健康風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 國際組織對(duì)車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物致癌程度劃分

根據(jù)IARC的劃分，本次抽樣中不合格揮發(fā)性有機(jī)物甲醛、乙醛、二甲苯的致癌程度見表1。

表1 不合格控制物質(zhì)致癌程度

2.2 車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物致癌及非致癌風(fēng)險(xiǎn)分析

EPA[3]為美國聯(lián)邦政府的一個(gè)獨(dú)立行政機(jī)構(gòu)，主要負(fù)責(zé)維護(hù)自然環(huán)境和保護(hù)人類健康不受環(huán)境危害影響。該組織基于數(shù)據(jù)調(diào)查及廣泛實(shí)驗(yàn)，發(fā)布了致癌風(fēng)險(xiǎn)公式（式（2）、式（3））和非致癌風(fēng)險(xiǎn)公式（式（4）），即

式中：為致癌風(fēng)險(xiǎn)；ADD為平均日暴露量，mg/(kg·d)；F為致癌斜率因子， (kg·d) /mg。

式中：A為空氣中的污染物濃度，mg/m3；R為呼吸速率，m3/h；T為暴露時(shí)間，h/d；F為暴露頻率，d/a；D為暴露持續(xù)時(shí)間，a；W為人的體重，kg；T為人的平均壽命，a。

計(jì)算平均日暴露量時(shí)，EPA給出了相關(guān)量的估測平均值[4]，見表2。

表2 計(jì)算日暴露量所需估測平均值

EPA建議，致癌風(fēng)險(xiǎn)低于百萬分之一（10-6）時(shí)，認(rèn)為是可以接受的致癌風(fēng)險(xiǎn)[5]。假設(shè)為臨界值1×10-6，甲醛致癌斜率因子F為0.046 (kg·d) /mg，則由式（2）、式（3）計(jì)算得到，甲醛濃度臨界值為4μg/m3。對(duì)比抽樣數(shù)據(jù)可知，35輛試驗(yàn)車內(nèi)甲醛濃度全部高于臨界值，均存在可接受范圍內(nèi)致癌風(fēng)險(xiǎn)。

式中：I為危險(xiǎn)系數(shù)；C為空氣中污染物濃度，mg/m3；fC為吸入?yún)⒖紳舛?，mg/m3。

EPA建議，當(dāng)I<1時(shí)，表示無非致癌風(fēng)險(xiǎn)（非致癌風(fēng)險(xiǎn)指可能引發(fā)不適或非癌癥類等疾病，會(huì)對(duì)人體健康造成危害的風(fēng)險(xiǎn)）。將存在非致癌風(fēng)險(xiǎn)的乙醛（fC=0.009 mg/m3）和二甲苯（fC= 0.1 mg/m3）參數(shù)代入式（4），計(jì)算得當(dāng)I=1時(shí)，空氣中乙醛濃度臨界值為0.009mg/m3、二甲苯濃度臨界值為0.1mg/m3。對(duì)比抽樣數(shù)據(jù)可知，35輛試驗(yàn)車內(nèi)乙醛濃度全部高于臨界值，均存在對(duì)人體健康造成非致癌危害的風(fēng)險(xiǎn)；35輛試驗(yàn)車內(nèi)二甲苯濃度低于臨界值的數(shù)量占94%，這些車不存在對(duì)人體健康造成非致癌危害的風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié) 論

對(duì)35輛試驗(yàn)車依據(jù)GB/T 27630—2011進(jìn)行檢測并判定，結(jié)果表明，車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物中乙醛不合格率最高，為主要不合格控制物質(zhì)，并且存在控制物質(zhì)不合格現(xiàn)象占比最高的車系為歐系車。依據(jù)GB/T 27630—2011和ISO 12219-1:2012（E）中3種試驗(yàn)狀態(tài)，對(duì)35輛試驗(yàn)車進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，暴曬模式車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物濃度最高，暴曬后開空調(diào)可有效降低車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物濃度。

根據(jù)EPA健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型計(jì)算可知，35輛抽樣試驗(yàn)車中不合格控制物質(zhì)對(duì)人體危害的風(fēng)險(xiǎn)由高到低為甲醛、乙醛、二甲苯，其中全部試驗(yàn)車內(nèi)的甲醛濃度均高于可接受的致癌風(fēng)險(xiǎn)臨界值，全部試驗(yàn)車內(nèi)的乙醛濃度均高于存在非致癌風(fēng)險(xiǎn)的臨界值，僅6%試驗(yàn)車內(nèi)的二甲苯濃度高于存在非致癌風(fēng)險(xiǎn)的臨界值。

[1]環(huán)境保護(hù)部，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南：GB/T 27630-2011[S].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2012：1.

[2]ISO. Interior air of road vehicles—Part 1:Whole vehicle test chamber—Specification and method for the determination of volatile organic compounds in cabin interiors：ISO 12219-1：2012（E）[S].2012.

[3] SCHOENY R , PATTERSON J , SWARTOUT J , et al. The U.S. Environmental Protection Agency's Integrated Risk Information System (IRIS)[J]. Progress in Clinical & Biological Research, 1990, 340E:257.

[4]徐立恒, 張明, 徐茜. 家用車內(nèi)空氣苯系物污染狀況及健康風(fēng)險(xiǎn)分析[J]. 中國計(jì)量學(xué)院學(xué)報(bào), 2010(1):4.

[5]劉琳琳，葛蘊(yùn)珊，李蘭，等.乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].環(huán)境科學(xué)研究，2016，29（4）：5.

2021-07-23

1002-4581（2021）06-0037-04

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10.14175/j.issn.1002-4581.2021.06.011