车内空气检测整体解决方案资料.pdf

《乘用车内空气质量评价指南》《乘用车内空气质量评价指南》 整体解决方案整体解决方案 （内部版本，印刷版正在制作中）（内部版本，印刷版正在制作中） -i- 目目 录录 1. 国内外汽车 VOCs 背景资料…………………………………… 1 2. 国际、国内相关法规与标准…………………………………… 5 3. 分析检测国内外标准方法……………………………………… 13 4. 车内空气 VOCs 分析检测简介………………………………… 15 5. TD-GCMS 检测 VOCs 成分…………………………………… 19 6. HPLC 检测醛类物质…………………………………………… 32 7. 实际样品检测…………………………………………………… 41 -ii- 序序 言言 VOCs 是室内外空气中普遍存在的、且组分复杂的一类有机化合物它的室外来源主要是 汽车尾气以及工业生产等释放的废气VOCs 虽然以微量和痕量出现，但常常对环境及人体健 康产生严重的危害目前，人们高度重视汽车尾气造成的城市空气污染和建筑装修造成的室内 空气污染问题，但对汽车室内空气污染的问题关注还明显不够近年来，客户投诉或起诉汽车 厂商的事件时有发生。

在北京、广州、南京等大城市进行的汽车室内环境污染调查结果也不容 乐观，汽车室内 VOCs 污染现象普遍存在 早在 2004 年国家环境保护总局就已经启动了《车内空气污染物浓度限值及测量方法》标 准的制订， 2011 年 10 月 27 日环保部和国家质量监督检验检疫总局联合发布了 GB/T 27630-2011 《乘用车内空气质量评价指南》，规定了车内空气中苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙稀、甲醛、 乙醛、 丙烯醛的浓度限值， 主要适用于销售的新汽车， 使用中的车辆也可参照使用， 标准自 2012 年 3 月 1 日起实施对于检测方法，要求按照 HJ/T 400-2007 《车内挥发性有机物和醛酮类物 质采样测定方法》进行车内空气中有机物检测 岛津公司作为全球著名的分析仪器厂商，进入中国已经 30 多年，长期以来一致关注国内 外各行业标准法规的颁布与实施，积极应对，及时提供全面、有效的解决方案， 本解决方案以《乘用车内空气质量评价指南》为基础，参照 HJ/T 400-2007 《车内挥发性 有机物和醛酮类物质采样测定方法》进行车内空气及内饰材料中挥发性有机物的检测，采用热 解吸-气相质谱联用仪(TD-GCMS)进行醛类物质以外的 VOC 组分的检测，采用高效液相色谱仪 (HPLC)进行醛类物质的检测。

岛津企业管理（中国）有限公司 分析中心 2011 年 12 月 - 1 - 1. 国内外汽车国内外汽车 VOCs 背景资料背景资料 1.1. 挥发性有机物（挥发性有机物（VOCs）的定义）的定义 VOCs 是挥发性有机物(Volatile Organic Compounds)的英文缩写目前在 VOCs 定义 上还存在一定的争议，大致可以分为二类一类是普通意义上的 VOCs 定义，只说明什么 是挥发性有机物或者是在什么条件下是挥发性有机物如国际标准 ISO 4618/1-1998 和德 国 DIN 55649-2000 标准对 VOCs 的定义是：在常温常压下，任何能自发挥发的有机液体 和/或固体德国 DIN 55649 标准在测定 VOCs 含量时，进一步规定在常压下沸点或初馏 点低于或等于 250℃的任何有机化合物另一类是环保意义上的定义，是特指活跃、会产 生危害的那一类挥发性有机物如美国联邦环保署（EPA）的定义：挥发性有机物是指除 了 CO、CO2、H3CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外，任何参加大气光化学反应 的碳氢化合物目前最常见的是世界卫生组织(World Health Organization, WHO)于 1989 年发表的对 VOCs 的定义：沸点范围在 50~100℃到 240~260℃之间，室温下饱和蒸汽压 超过 133.32 Pa，以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物，包括烷烃类、芳烃类、烯类、 卤烃类、酯类、醛类、酮类和其它化合物。

详见表 1.1 表 1.1 世界卫生组织(WHO)对挥发性有机物的分类 范围 名称 举例及沸点 沸点50℃ 高 挥 发 性 有 机 化 合 物 (VVOC) Very Volatile Organic Compounds 甲 烷 (-161.5℃) 、 甲 醛 (-19.4℃) 、 甲 硫 醇 (7.6℃) 、 乙 醛 (20.8℃) 、 二氯甲烷(39.8℃) 50℃≤沸点260℃ 挥 发 性 有 机 化 合 物 (VOC) Volatile Organic Compounds 乙 酸 乙 酯 (77.2℃) 、 乙 醇 (78.3℃) 、 苯 (80.1℃) 、 甲 乙 酮 (80℃) 、 甲 苯 (110.6℃) 、 1,1,2- 三 氯 乙 烷 (114℃) 、 1,2- 二 甲 苯 (140.4℃) 、 苧烯(178℃)、烟碱(247℃) 260℃≤沸点400℃半 挥 发 性 有 机 化 合 物 (SVOC) Semivolatile Organic Compounds 毒死蜱(290℃)、邻苯二甲酸二丁酯 (340℃)、邻苯二甲酸二 （2-乙已基）酯(390℃) 400℃≤沸点 颗 粒 状 有 机 化 合 物 (POM) Particulate Organic Matter 苯并芘(495℃) - 2 - 1.2 VOCs 的限值分析的限值分析 汽车室内挥发性有机物对人体健康的影响可以分为三种主要类型：气味和其它感觉 效应(如刺激作用)、粘膜刺激和其他系统毒性分子的病变以及致癌性。

根据检测项目极性 以及前处理与分析仪器的差异， 通常分为两类， 一类为极性较强的醛类挥发性有机化合物， 另一类为极性较弱的 VOC 类挥发性有机化合物 1.2.1. 甲醛甲醛 甲醛是建筑材料、纤维纺织品、清洁剂和粘合剂等物质的化学成分之一汽车室内空 气中甲醛的主要来源有内部装饰选用的真皮、电镀、油漆、塑料装饰件以及保温防寒和隔 音等材料甲醛是世界上公认的潜在致癌物，对粘膜、上呼吸道、眼睛和皮肤有强烈的刺 激性接触其蒸气，容易引起结膜炎、角膜炎、鼻炎、支气管炎，重者发生喉痉挛、声门 水肿和肺炎等甲醛对皮肤有原发性刺激和致敏作用，可致皮炎长期接触低浓度甲醛可 造成轻度眼、鼻、咽喉刺激症状，皮肤干燥、皲裂、指甲软化等现象表 1.2 中为一些国 家/地区与国际组织对室内空气中甲醛浓度的限值要求 表 1.3 为在短时间甲醛暴露下的人 体急性刺激反应 世界卫生组织(WHO)以嗅阈值的中位数作为健康终点效应值， 提出甲醛 的空气质量限值浓度为 0.10 mg/m3 我国室内空气质量标准(GB 18883-2002)也采用了该浓 度 - 3 - 表 1.2 国家/地区与国际组织室内空气中甲醛浓度的限值 国家或组织 限值（μg/m3） 备注 室内空气质量协会 60 采用加拿大健康和福利标准 世界卫生组织 100 总人群，30min 指导限值 中国 120/80 公共场所/居室最高限值 加拿大 120/60 作用水平/目标水平 美国 490 联邦目标环境水平 瑞士 240 指导限值 意大利 120 暂定指导限值 丹麦 150 指导限值 德国 120 指导限值 芬兰 30 良好室内空气标准 荷兰 120 标准值 瑞典 200 补救控制水平 挪威 60 推荐指导限值 澳大利亚 120 指导限值 日本 120 室内空气质量标准 韩国 120 推荐指导限值 中国香港 30/100 卓越水平/良好水平 表1.3 短时间甲醛暴露的人体急性刺激反应 空气中甲醛浓度水平(mg/m3) 人体健康效应 报道范围 中位数 嗅阈 0.06~1.2 0.1 眼刺激阈 0.01~1.9 0.5 咽刺激阈 0.1~3.1 0.6 眼刺激感 2.5~3.7 3.1 流泪(30分钟暴露) 5.0~6.2 5.6 强烈流泪(1小时暴露) 12~25 17.8 危及生命:水肿、炎症、肺炎 37~60 37.5 死亡 60~125 125 - 4 - 1.2.2. TVOC 由于空气中发现的 VOCs 种类很多，浓度存在很大差异，有些浓度很低，逐一测定将 十分费时和昂贵，因此通常采用一个量化指标总挥发性有机化合物浓度(Total Volatile Organic Compounds，TVOC)来表示空气中 VOCs 的总污染水平。

目前国内外标准都主要 采用欧盟 TVOC 的“分析窗”定义，选择合适的吸附剂(Tenax GC 或 Tenax TA)采样，采用 热解吸/毛细管气相色谱仪法检测，对保留时间在正己烷和正十六烷之间的化合物进行分 析 TVOC 对人体的伤害很大，长时间或处于高浓度 VOC 的环境中会有以下症状：咽、 鼻、喉不适，头疼，皮肤过敏、色斑、皮肤组织坏死，恶心、呕吐、疲劳、眩晕，血清胆 固醇降低，血浆胆碱脂酶减少，水肿、眼刺激，呼吸困难等表 1.4 为不同国家/地区及组 织推荐室内 TVOC 的标准浓度值表 1.5 为 Mφlhave 研究得出的 TVOC 人体暴露剂量-响 应关系 表1.4 国家/地区及组织推荐室内TVOC的标准浓度 表1.5 TVOC暴露与健康效应的剂量响应关系 浓度范围（mg/m3）健康效应 人体反应 25 除头痛外，可能出现其他的神经毒性作用 中毒 国家或组织 推荐标准浓度(μg/m3) 室内空气质量协会 300 中国卫生部 600 日本厚生省 400-1,000 美国卫生协会 1,000 美国德州服务协会 500 北欧建材协会 300-1,300 德国卫生协会 300 芬兰室内空气质量和环境协会 200-600 挪威健康协会 400 丹麦健康协会 250 澳大利亚国家健康与医学研究委员会 500 中国香港室内空气质量管理小组 200-600 - 5 - 2. 国际、国内相关法规与标准国际、国内相关法规与标准 2.1. WHO 的《欧洲空气质量指引》的《欧洲空气质量指引》 世界卫生组织欧洲办公室(WHO, 2000)在《欧洲空气质量指引》中列出了 35 种大气 污染物质， 其中挥发性有机污染类物质为 16 种。

分别为丙烯腈(Acrylonitrile)、 苯(Benzene)、 丁 二 烯 (Butadiene) 、 二 硫 化 碳 (Carbon disulfide) 、 二 氯 化 碳 (Dichloromethane) 、 formaldehyde(甲醛）、多环芳烃(Polychlorinated aromatic hydrocarbons，PAHs)、多氯联苯 (Polychlorinated biphenyls，PCBs）、多氯二苯并-对-二恶英和多氯二苯并呋喃 （Polychlorinated dibenzodioxins and dibenzofurans，PCDDs/PCDFs)、苯乙烯(Styrene)、四 氯乙烯(Tetrachloroethylene)、甲苯(Toluene)、三氯乙烯(Trichloroethylene)、氯乙烯(Vinyl chloride)以下表格 2.1、2.2 与 2.3 分别从健康的受影响程度来对不同大气污染物质进行 评估并提出相应的指导值(本文仅引用了与 VOCs 密切相关成分的数据) 表2.1 在平均三十分钟的暴露时间内, 不同成分对人体的感应与刺激作用的基本水平和指引值 (Rationale and guideline values based on sensory effects or annoyance reactions, using an averaging time of 30 minutes) 物质 感应阈值 (μg/m3) 识别阈值 (μg/m3) 指引值 (μg/m3) 二硫化碳 (Carbon disulfidea) (粘胶。