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实验证明:空气净化器确实能净化室内甲醛

【文章来源】:互联网       【发布时间】:2018-06-14    【文章阅读量】:

9 月15日,《GT/T18801 空气净化器》新国标正式发布,新国标对于粉尘净化、,滤网寿命均作出了更明确的限定,这也意味着用户在选购空气净化器时有了更明确的方向。但,实验室数据均依赖于“理论数据”,在实际的环境中空气净化器能否像在实验舱中一样高效?就成为了进一步剖析的话 题。清华大学联合某品牌空气净化器,针对空气净化器对室内空气效果进行了对比实验,试图寻找“空气净化器室内甲醛(TVOC)净化有用吗?”这一问题的答案。

 

2015年8月,清华大学发布了第二期家庭居住环境检测结果报告,实验中选用某知名品牌空气净化器,并针对10个在2015.5-2015.6期间装修并摆放好家具的室内房间,房间类型包括主卧、次卧、儿童房、客厅、书房,进行气态污染物检测,考察摆放净化器对家庭环境中甲醛、苯、甲苯、二甲苯、总挥发性有 机物、颗粒物质量浓度的净化效果。
 

在净化室内甲醛、苯、TVOC方面,在人们的既定观念下,开窗通风是快捷且较有效的净化方法,但并不是保证空气洁净的万能法则,因为若室外空气不达标,通风依然会污染室内空气。
 

实验结果显示,在空调和净化器同时作用下,净化器的净化效率更高;打开空调的同时启动净化器可以实现与通风状态相近的较低甲醛浓度,且可以保证室内不受室外的颗粒物等污染。因此,专家建议在天气晴朗的条件下可以选择开窗通风来净化室内空气,而但对于室外颗粒物较为严重时,应采用净化器来降低室内污染气体浓度。
 

而在净化颗粒物方面的实验结论显示,该品牌净化器对室内PM2.5和PM10均有很好的净化效果,且空调的运行并不影响净化器对PM2.5和PM10的净化能力。

以下为实验数据(部分引用)
 

初始数据(即无空气净化器下的污染状态):
 

温 度平均值为27.5℃,相对湿度平均值为74.6%,10个房间甲醛平均值0.10mg/m3,与《室内空气质量标准(GB/T18883-2002)》 中规定甲醛的限值0.10mg/m3持平,*大值为书房0.22mg/m3;TVOC的平均值为1.15mg/m3,《室内空气质量标准(GB /T18883- 2002)》中规定TVOC的限值0.60mg/m3,平均值超过标准值91.7%,可见新装修的房间处于温湿度较高的环境中,总挥发性有机物的释放较为严重。
 


 

书房1的甲醛、TVOC为所有房间中*高,主卧2在所有卧室和儿童房中为*高,相对于客厅、书房,家庭人员在卧室的时间较长,因此选择主卧2作为净化器净化效果验证实验的房间。

一:空气净化器对甲醛的净化效果:

1)通风后,关闭门窗6h,甲醛浓度上升

通 风状态,甲醛的质量浓度为0。039mg/m3,封闭3h时,甲醛的浓度已经达到《室内空气质量标准(GB/T18883-2002)》中规定封闭12h 的标准值,之后甲醛浓度继续上升,关闭门窗5小时后,甲醛浓度达到0。136mg/m3,6h后上升趋势变缓,基本达到平衡。

房间密闭后,5h内甲醛浓度不断升高,比通风状态下升高了71.3%。

2)关闭门窗同时打开净化器,甲醛值明显下降
 

关 闭门窗后虽然净化器处于开启状态,但甲醛浓度仍有较快上升,2h后出现下降趋势,3h后甲醛的释放率和净化器净化效率达到平衡。在此过程中,甲醛虽有一定 升高,但甲醛浓度在6h内均未超出《室内空气质量标准(GB/T18883-2002)》中规定封闭12h的标准值0.10mg/m3,可见在甲醛释放同时打开净化器会有比较好的净化效果。

3)使用空调对甲醛释放和净化的影响
 

保 持房间内空调一直运行,室内温度的平均值为22。5℃,比不开空调温度低7。3℃,相对湿度的平均值为32。9%,比不开空调低39。0%,空调运行时甲 醛的浓度也不断上升,6h内从0。014升高至0。047mg/m3,升高了70。2%。而且,在空调运行状态下,门窗关闭6h后甲醛没有达到平衡的趋 势,仍然处于不断上升状态。打开空调,室内温湿度较低,污染物的释放速率变慢,室内甲醛浓度可保持在较低水平。

二:净化器对总挥发性有机物(TVOC)的净化效果

1)通风后,关闭门窗6h,TVOC浓度上升

通风状态,TVOC的质量浓度为0.10mg/m3,关闭门窗5h后,TVOC的浓度为0.64 mg/m3,已超出《室内空气质量标准(GB/T18883-2002)》中规定封闭12h后的标准值,之后继续上升,比通风状态高出89.1%,6小时后TVOC仍然没有达到平衡,而是呈一直上升趋势。

2)关闭门窗同时打开净化器时 TVOC明显下降

关 闭门窗后虽然净化器处于开启状态,但TVOC浓度仍有较快上升,1h后出现下降趋势,2h-5h,TVOC的释放率和净化器净化效率基本达到平衡,平均值 为0.13mg/m3,比通风状态高出28.2%,5h后TVOC继续下降至0.06mg/m3,低于通风状态时TVOC的浓度(0.09mg/m3), 说明净化器将室内TVOC浓度降低到一定值后,能够很好保持净化能力,使TVOC降至更低水平。在TVOC释放同时打开净化器会有比较好的净化效果。

3)使用空调并关闭门窗时TVOC上升,开启空气净化器TVOC随即快速下降

在 空调运行状态下,关闭门窗6h内,TVOC浓度仍然呈现上升趋势,但上升速率变慢,6h内从通风状态下的0.09mg/m3上升至0.59mg/m3,而 不开空调时则上升到0.92 mg/m3。同样的,空调开启条件下,关闭6h后TVOC仍处于上升趋势,如果封闭时间加长,可能会超过该标准值。
 

 

关 闭门窗6h后打开净化器,同时保持空调运行,打开净化器后污染物浓度迅速下降,在20min时TVOC浓度降低为0。23mg/m3,下降了61。0%。 之后降低速率减慢,净化器运行2h后,TVOC浓度为0。16mg/m3,比开启20min后的TVOC浓度降低30。4%。在空调运行状态下,TVOC 的释放缓慢,TVOC浓度较低时,打开净化器后TVOC随即快速下降,并可通过延长开启净化器的时间达到通风状态甚至比通风状态更低的浓度。
 

三:净化器对总挥发性有机物(TVOC)成分的净化效果

《室 内空气质量标准(GB/T18883- 2002)》中规定总挥发性有机物(TVOC)为气相色谱图中保留时间在正己烷和正十六烷之间的所有化合物。其中 检测中心可定量分析的有9种化合物,包括苯、甲苯、乙酸丁酯、乙苯、对(间)二甲苯、苯乙烯、邻二甲苯、正十一烷。在整个分析过程中,苯、正十一烷均未检 出,因此只对其它7种检出的挥发性有机化合物进行分析。
 

关闭门窗不开启空调,污染物上升趋势,打开净化器后的净化效果明显
 

封闭门窗6h后开启净化器,7种挥发性有机物质量浓度变化趋势见图11,0h为通风状态。从图11中可以看出,7种挥发性有机物在关闭门窗后均呈上升趋势,开启净化器20min内,污染物质量浓度并没有出现下降,而是还在上升,说明在新装修房间中关闭门窗一定时间后使用该净化器需适当延长净化时间,以达到较 好的室内空气质量。

7种挥发性有机物浓度变化趋势图
 

7 种化合物中上升*快的为乙酸丁酯,在家庭环境中,乙酸丁酯可能来源于漆、人造革等涂饰剂的溶剂或稀释剂中。乙酸丁酯关闭门窗6h时的浓度值比通风状态上升了98。5%,平均每1h上升0。03mg/m3,说明乙酸丁酯的挥发会随着关闭门窗时间的延长迅速上升,开启净化器20min时,乙酸丁酯的检测值继续 呈现相对较快增长,相对未开净化器6h时的检测值,增加了0。04mg/m3,上升趋势仍然非常显著。20min后乙酸丁酯开始下降,开启净化器2h下降 了69。7%,说明对乙酸丁酯的净化可结合通风和净化器的方式,增加净化时间和开窗时间,以使室内乙酸丁酯的浓度处于较低值。
 

其它污染物与乙酸丁酯的变化趋势相似,只是上升速率较慢,浓度顺序:对(间)二甲苯>乙苯>苯乙烯>甲苯>邻二甲苯,这些物质均为苯系物,释放速率相对乙酸丁酯较慢,但其释放和净化规律与乙酸丁酯相似,由于净化器使用的净化材料为活性炭,对苯系物的吸附较好,打开净化器2h时,苯系物的浓度与关闭门窗2h时 的浓度相近,这6种物质使用净化器净化了60%左右,但比通风状态高,通风状态时这些物质均未检出,因此对于苯系物,可通过通风的方式降低其浓度,减少对人体的危害。但对于室外颗粒物等污染较为严重时,可采用该净化器达到降低室内挥发性有机物浓度的目的。
 

                                          附:室内空气标准


 

对于居民居住环境,国家卫生部和环境保护部颁发了《室内空气质量标准(GB/T18883-2002)》,是国家推荐性标准。该标准要求检测前关闭门窗12h,检测条件更接近日常居住状况。


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