家具健康隐患物质检测的绿色化探讨——以环境舱法为例_牟庆军.pdf

2023年第2期（上）/总第624期194检测认证家具健康隐患物质检测的绿色化探讨以环境舱法为例 牟庆军 宋玉峰*杨胜坤（山东省产品质量检验研究院）摘 要：家具产品在丰富人们生活的同时，其中有毒有害物质的释放给居住环境带来不可忽视的健康安全隐患。家具健康隐患物质的检测识别是科学评估潜在风险的关键技术支撑之一。当前环境舱法是测试家具健康隐患物质的国内外认可的、更能反应实际使用状况的方法，但该方法存在的关键制约因素是周期长，导致检测工作效率低下、浪费人力和物力。本文详细综述了这些物质释放检测识别的研究结果，探讨绿色化改进的可行性。借鉴已有的研究成果，同时综合考虑检测识别结果的实际应用目的以及合规性限量要求，可以采用周期短的检测方法，实现提高检测效率、节约环保的绿色化检测过程。关键词：家具，检测，健康隐患，环境舱法DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.03.037Green Detection of Hazardous Substance Released from FurnitureA Case Study of the Environmental Chamber MethodMOU Qing-jun SONG Yu-feng*YANG Sheng-kun（Shandong Institute for Product Quality Inspection）Abstract:Detecting hazardous substance released from furniture is one of the key issues of health risk assessment.The environmental chamber method is the globally recognized method of detecting hazardous substance of furniture,which can refl ect the actual use condition.However,it has many shortcomings,such as long cycle of key constraint element,low work effi ciency,waste of human resources and materials.The paper makes an overview of the research results of the test and detection of these substances,and discusses the feasibility of green improvement.Based on the current research results,it puts forward fully considering the practical use of detection results and compliance limit requirements,and adopting the detection method of short cycle to improve detection effi ciency,and realize environmental-friendly green detection.Keywords:furniture,detection,health hazards,environmental chamber method1 引 言随着社会的发展和技术的进步，人们环保意识越来越高，对居住环境的健康要求越来越强，装饰装修材料有毒有害物质的释放一次一次挑动消费者脆弱的神经，制约经济的良性发展和社会的和谐1,2。居基金项目：本文受山东省产品质量检验研究院科研储备项目“空气净化产品效果评价关键技术研究”（项目编号：2021ZJKY008）、“基于层次分析的装饰装修材料与室内空气污染关联性研究”（项目编号：2021ZJKY009）资助。2023年第2期（上）/总第624期195牟庆军，宋玉峰，杨胜坤：家具健康隐患物质检测的绿色化探讨住环境中的家具产品是有毒有害物质释放的关键源头之一，科学准确了解这些健康隐患物质的风险必须经过风险评估，准确、有效的检测识别是科学评估人们健康风险的关键步骤之一，是解决消费者忧患、开展有效监管和提升质量的有效技术支撑。目前家具类产品挥发性有毒有害物质释放的环境舱法是比较符合实际使用状况的科学测试方法，但实际开展过程中存在诸多制约因素，其中比较典型制约因素是周期长，严重浪费人力和财力，不符合消费需求，不利于监管，不符合当前社会经济绿色节能的发展理念3。本文基于此，分析比较了国内已有的研究结果，探讨不同类型挥发性安全隐患物质及其释放特性、随测试时间变化规律，为检验检测的改进及绿色节能化发展提供参考。2 挥发性安全隐患物质的种类家具类产品挥发性有害物质主要是甲醛和挥发性有机化合物。不同国家对挥发性有机化合物（VOCs）的定义不同，世界卫生组织（WHO）将挥发性有机化合物定义为熔点低于室温而沸点在50至260之间的具有一定挥发性的有机化合物的总称。2.1 甲醛室温下甲醛为无色无味、有刺激性的气体，过量吸收甲醛导致嗅觉异常，身体免疫力下降，细胞内遗传物质、中枢神经系统受损，所以，甲醛是目前公认的第二位优先控制的高危毒性化学品。从已有的报道结果可知，家具类产品中甲醛的释放检出率最高，也是空气污染的关键指标之一4,5。2.2 挥发性有机化合物VOCs家具中挥发性有化合物是多种化合物组成的混合物，这些系列的物质具有不同程度的健康危害，绝大多数物质的健康风险高于同条件下的甲醛风险，通常对人们的神经、肾脏、肝脏等产生伤害，例如其中芳香烃类物质WHO已确认具有致癌性，苯、甲苯等物质虽然浓度不高，但潜在的健康危害较强，对中枢神经存有风险，也会干扰个体造血功能6。3 健康隐患物质的释放特性环境舱法可以尽量消除环境变化对结果的影响，获取更为准确、有效、具有可比性的检测结果，是目前国内外通用的家具产品有毒有害物质释放的方法之一。应用于家具及板材中挥发性有害物质释放量检测的环境舱有多种类型，目前国内量大面广情况下采用容积1立方米的环境舱，模拟居住条件开展量值检测识别。本文对比分析1立方米环境舱法的甲醛和VOCs释放的报道结果。3.1 甲醛研究进展研究结果显示所有的家具及其原辅料中甲醛的释放具有一定的规律性，一般经过三个特征明显的阶段，即短期快速散发阶段、中期缓慢散发阶段和长期稳定散发阶段。在采用模拟常规使用条件、1次/小时换气的情况下，多数的文献研究未采用恒温恒湿稳定预处理过程，在未扣除研究中多次抽气对箱内气体甲醛浓度的影响下，结果显示实验开始后20小时之前甲醛的释放就会达到峰值。综合多种因素，可以预判对于未知样品，开始实验后24h(1day)甲醛的释放会达到峰值，此时是整个释放过程中最大结果值，如果此值低于相应国家标准的限量，那么产品就是合规产品7,8。研究结果还表明同一材质条件下，家具与板材相比，做成家具后甲醛的释放要低于其原辅料的释放量。通过典型家具产品及原辅料同条件下开展对比，佐证了二者中家具产品健康安全隐患物质释放量较少的可靠性7,9。3.2 VOCs研究进展甲醛知识普及更广泛、检出率更高，VOCs就相对逊色，其研究报道相对晚的多、研究结果较少。家具及其原辅料中VOCs释放与甲醛相似，也经历三个阶段，但各阶段界限变化较大，多数物质实验开始后20小时释放量达到峰值8。合规程度与甲醛有差异，VOCs总量及内含的多个单指标释放量绝大多2023年第2期（上）/总第624期196牟庆军，宋玉峰，杨胜坤：家具健康隐患物质检测的绿色化探讨数在国标限量范围内，因其潜在释放量较小，到达平衡的时间跨度比同时域的甲醛短一些10。释放基体的种类不同，VOCs总量及其中单体的释放不完全同步，释放基体材料的种类变化影响更大，通常木家具中苯类物质检出率高，而软体的家具如沙发则酯类物质检出较为常见11,12。3.3 健康隐患物质的绿色化探讨家具及板材中有害挥发性物质释放的标准化检测过程中，样品入舱正式实验前，通常采取模拟舱运行条件下的稳定处理，需要几天到十几天的稳定时间，此稳定处理增加实验周期、增加动力和人力消耗，而且过程中释放的安全隐患物质也会对环境产生污染，对健康存在潜在风险。而在上述的文献报道中，通常未采取稳定处理，结果真实反映污染物实际的释放量以及随时间的变化，关键大大缩短了测试周期、节约人力和物力。以甲醛节能性气候舱法检测为例，仅考虑电力的消耗，置于环境舱中的测试延长一小时，消耗至少0.5度电，那么15天就节约至少180度电，如果采用峰值判定样品的合规性，至少可以节约14天，14天不仅节约人力消耗又可以多检测十多个样品。如果采用峰值法判定产品的合规性，仅仅检测中电力消耗的节约就非常可观。随着全社会环保意识和健康理念的加强，生产厂家越来越重视合规产品的生产，家具及其原辅料挥发性隐患物质超限的情况越来越少。无论生产、销售、使用，多数情况下只要合规的样品就被认可，而不会去纠结物质释放量合规的程度。因此建议，分析结果的用途及实际合规需求时，可以采用粗筛的方式，只要峰值未达到限量要求就可以认定为合规产品，终止检测过程，从而可以提高整体检测能力又降低消耗，缩短测试周期、大大节约投入的人力和物力。4 结 语家具挥发性安全隐患物质的检测识别是保证产品质量安全、保护消费者健康的重要技术支撑。目前采用的检测周期过长、浪费人力和财力，不利于监管、不符合当前发展需求。针对产品特征，选取符合使用需求的、合规性的检测方法尤为重要。为此，建议根据检测识别的目的和实际合规要求，选取合适的检测周期开展检测，借鉴已有的研究结果，采用粗筛的方式检测家具中挥发性安全隐患物质的释放。参考文献张义,黄寰.空气污染、健康冲击与就业选择-跨工业行业异质视角J.西北人口,2022,43(3):28-44.张广来,张宁.健康中国战略背景下空气污染的心理健康效应J.中国人口 资源与环境,2022,32(2):15-25.胡鹏飞,刘付建,林小荣,等.气候箱法测定人造板中甲醛释放量及其规律研究J.标准科学,2018,12:192-195.李文静,马聪兴,张海霞,等.2017年北京市朝阳区78家住宿场所健康危害因素监测与分析J.现代预防医学,2018,45(14):2530-2533.李丹丹,徐春生,张秀琴,等.室内空气污染对儿童健康影响调查研究J.中国初级卫生,2021,35(7):74-76.江梅,邹兰,李晓倩,等.我国挥发性有机化合物定义和控制指标的探讨J.环境科学,2015,36(9):352-3532.兴丰,宋伟,鹿振友,等.基于气候箱的中密度纤维板甲醛散发特征研究J.建筑材料学报,2015,18（4）：688-691.戴敏辉,张钰国,陈瑶佳,等.板式家具挥发性有机化合物和甲醛释放量检测J.品牌与标准化,2022,3:51-52.邹靖,张浩.细木工板中甲醛释放的影响因素及模糊评价J.环境工程,2016,34:597-601.胡艳君,闫美红,石鹏途.板气候箱-热脱附-气象色谱法测定家具释放的19种挥发性有机化合物J.理化检验-化学分册,2018,54(12):1365-1369.陈红军,张蕾,胡艳君,等.模拟室内环境下不同家具产品中挥发性有机化合物的检测J.木材工业,2019,33(6):6-9.车燕萍.基于暴漏阈值的板式家具甲醛和挥发性有机化合物释放分析J.木材工业,2020,34(5):49-53.作者简介牟庆军，主要研究方向为检验检测、质量安全与标准化。宋玉峰，通信作者，研究员，博士/博士后，主要研究方向为检验检测、质量安全和风险评估。（责任编辑：袁文静）123456789101112