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除甲醛迷思:小心那個(gè)說(shuō)“一定能除干凈甲醛”的人

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甲醛是現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的存在,方方面面影響著人類的生活。但因?yàn)榧兹?duì)健康有害,時(shí)常出現(xiàn)因甲醛超標(biāo)導(dǎo)致疾病的新聞,令很多人談“甲醛”色變。由此便催生了甲醛檢測(cè)、除甲醛行業(yè)。甲醛檢測(cè)靠譜嗎?如何有效去除甲醛?在“萬(wàn)醛”的世界,讓我們學(xué)會(huì)與它和諧相處。

撰文 | 李存璞

聽到甲醛兩個(gè)字,你想到的是什么?呼吸系統(tǒng)疾病,皮膚變差,損害健康,以至于癌癥,應(yīng)該是許多讀者聽到甲醛的第一反應(yīng)。

甲醛有害,但卻是我們離不開的存在。

1. 萬(wàn)醛的世界

自古以來(lái),甲醛就圍繞在人類社會(huì)的周圍。木材的燃燒、火山的噴發(fā)、臭氧對(duì)有機(jī)物的氧化、生產(chǎn)美食的煎炒烹炸,都會(huì)產(chǎn)生甲醛。而現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,大幅改善人們生活質(zhì)量的新型樹脂材料、消毒劑、粘結(jié)劑與防腐劑,都需要使用甲醛;加上無(wú)處不在的煙民和汽車尾氣所產(chǎn)生的大量甲醛,使得我們事實(shí)上生活在一個(gè)處處都有甲醛的“萬(wàn)醛的世界”之中。

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圖1. 自然界的許多化學(xué)反應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生甲醛,很早人類就開始通過(guò)燃燒木材制造甲醛污染。

近年來(lái),室內(nèi)、車內(nèi)等封閉空間的甲醛超標(biāo)成為公眾關(guān)注的熱點(diǎn),出于對(duì)甲醛危害身體健康的擔(dān)憂,催生了一系列甲醛檢測(cè)、除甲醛的產(chǎn)業(yè),以及各種“0甲醛”產(chǎn)品。作為化學(xué)工作者,我收到的最多的日常咨詢就包括如何消除室內(nèi)甲醛。為了避免頻繁的被騷擾,我想是時(shí)候?qū)⒓兹┱浇榻B給大家了。

2. 甲醛的來(lái)源、鑒別與危害

(1)甲醛的來(lái)源:皆是來(lái)源

甲醛是最簡(jiǎn)單的醛類物質(zhì),分子式是HCHO。由于其對(duì)稱的結(jié)構(gòu),甲醛唯一的碳原子兩側(cè)可以分別嫁接其他基團(tuán),逐漸長(zhǎng)成高分子材料。這些高分子材料被用作粘接劑來(lái)生產(chǎn)密度板、顆粒板、多層板(也有叫多層實(shí)木的)等板材,而這些板材又被做成櫥柜、書架等家具進(jìn)入千家萬(wàn)戶,成為現(xiàn)代家庭的必需品。因此,板材中未充分聚合的甲醛、以及板材中粘接劑的分解,會(huì)緩慢地將甲醛釋放出來(lái),釋放周期可能貫穿于家具的全生命周期中。

由于甲醛是最簡(jiǎn)單的醛類,所有的可揮發(fā)性有機(jī)物在降解過(guò)程中都有可能產(chǎn)生甲醛:比如汽車尾氣,燃料的燃燒,烹飪(尤其是油炸),清潔劑、消毒劑等的氧化;往往令人意想不到的是吸煙,都會(huì)不斷產(chǎn)生甲醛。

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圖2. 甲醛是最簡(jiǎn)單的醛類物質(zhì)

此外,與眾多動(dòng)物一樣,人體自身會(huì)產(chǎn)生甲醛。甲醛伴隨著每個(gè)細(xì)胞的新陳代謝而產(chǎn)生,使得人體血液中本身就有2-3 毫克/升的甲醛存在[1],吸入的甲醛并不能明顯改變血液中甲醛濃度。

(2)甲醛的鑒別:可以測(cè),但基本測(cè)不準(zhǔn)

根據(jù)國(guó)家推薦標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16127-1995 “居室空氣中甲醛的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”,居室空氣中甲醛的最高容許濃度為0.08毫克/立方米[2]。世界衛(wèi)生組織的建議是暴露于0.1 毫克/立方米濃度以下的甲醛,不會(huì)導(dǎo)致(Prevent)肺功能損害,以及肺癌、白血病等[3],因此符合國(guó)標(biāo)的室內(nèi)甲醛濃度理論上不會(huì)影響居住者的身體健康。但根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,至少在本世紀(jì)初,我國(guó)城市室內(nèi)的甲醛濃度超標(biāo)問(wèn)題還較為嚴(yán)重,1999-2006年新裝修房屋的甲醛平均濃度為0.236毫克/立方米,超過(guò)國(guó)標(biāo)兩倍左右[4];2017年報(bào)道的2002到2015年室內(nèi)甲醛濃度中位數(shù)為0.125毫克/立方米[5]。市面上有眾多測(cè)試室內(nèi)甲醛濃度的儀器、試紙,或者專業(yè)的團(tuán)隊(duì)。可以明確的是,無(wú)論電化學(xué)方法還是化學(xué)方法,甲醛的濃度檢測(cè)并不容易。精確微量定量檢測(cè)設(shè)備一般需要數(shù)十萬(wàn)元,即除非特別專業(yè)的設(shè)備,否則自行購(gòu)買的甲醛測(cè)試設(shè)備/試紙所測(cè)試的結(jié)果沒有強(qiáng)參考價(jià)值。

那么如何鑒別甲醛呢?甲醛本身無(wú)色無(wú)味,僅在高濃度(0.3 毫克/立方米,因鼻子靈敏程度不同而改變)時(shí)有一定的刺激性氣味,因此我們進(jìn)入新裝修的房子或新車中所聞到的“裝修味”,很可能并不是甲醛的味道,而是其他可揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)的味道。相比味道,甲醛對(duì)眼睛的刺激更加容易被察覺,當(dāng)新裝修的房子中沒有明顯的氣味,但你眨眼頻率增加或者突然流淚的時(shí)候,除了可能是有人在偷偷想你之外,甲醛濃度超標(biāo)也可能是其中一個(gè)原因。當(dāng)然,上述主觀判斷容易受到心理作用的影響。

(3)甲醛的危害:有危害,但沒有完全有危害

毫無(wú)疑問(wèn)的是,甲醛對(duì)人體有害。但由于種種原因,在公眾領(lǐng)域,甲醛對(duì)健康的危害可能被放大了,許多對(duì)甲醛的指責(zé)也并不公正。甲醛非常活潑,容易被還原。當(dāng)被吸入或吞入(沒錯(cuò),我們每天隨食物一起吃入的甲醛并不少)體內(nèi)之后,從而轉(zhuǎn)化成甲酸/甲酸鹽,進(jìn)而變成二氧化碳排出,這也是甲醛在體內(nèi)的主要代謝產(chǎn)物。當(dāng)過(guò)量的甲醛積累(往往只有特定的工作場(chǎng)合才會(huì)出現(xiàn)),超出了酶的處理能力時(shí),甲醛可能會(huì)導(dǎo)致DNA-蛋白交聯(lián),從而使DNA與蛋白質(zhì)改性、失去活性,即產(chǎn)生各種癥狀或潛在的癌變。因此甲醛被世界衛(wèi)生組織(WHO)下屬國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)列為一類致癌物。

與此同時(shí),每隔一段時(shí)間就會(huì)有“新裝修房子使人罹患肺炎、白血病”之類的報(bào)道出現(xiàn),隨后在媒體流傳,使得人們對(duì)甲醛產(chǎn)生了過(guò)度的擔(dān)憂。需要明確的是,大多數(shù)科學(xué)研究表明,在新裝修的房屋或校舍內(nèi)生活與癌癥的產(chǎn)生并無(wú)明確關(guān)聯(lián)[3, 7, 8],我們不必過(guò)度擔(dān)憂。

根據(jù)大量的文獻(xiàn)報(bào)道,一般而言只有在甲醛濃度高于1 毫克/立方米(約10倍國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn))的情況下,甲醛才會(huì)引發(fā)比較明顯的感官刺激(瘋狂眨眼,呼吸道不適等)[6];而0.38 毫克/立方米(約4倍國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn))以下的甲醛濃度,不會(huì)引發(fā)感官刺激。即使對(duì)于兒童,也沒有明顯證據(jù)表明新裝修的教室相比陳舊的教室更易引發(fā)呼吸系統(tǒng)不適[8]。

甲醛與癌癥的關(guān)聯(lián)同樣離我們很遠(yuǎn)。長(zhǎng)期暴露在7.5毫克/立方米(約100倍國(guó)標(biāo)濃度)的甲醛環(huán)境可能會(huì)引發(fā)鱗狀細(xì)胞癌,而1.25毫克/立方米(約13倍國(guó)標(biāo)濃度)以下濃度的甲醛,沒有證據(jù)顯示與鼻咽癌有關(guān)[3]。上述兩個(gè)濃度都大大超過(guò)了國(guó)標(biāo)的規(guī)定,因此在日常室內(nèi)生活中基本無(wú)需擔(dān)憂。

當(dāng)我們聽到“無(wú)甲醛板材”、“無(wú)甲醛油漆”等概念的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到首先所謂0甲醛,往往是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),測(cè)試出的甲醛含量低于某一特定指標(biāo)(類似無(wú)糖飲料的操作);而且即使沒有甲醛,也不代表這些產(chǎn)品中沒有其他對(duì)身體有害的物質(zhì)。當(dāng)我們關(guān)注室內(nèi)空氣質(zhì)量時(shí),應(yīng)當(dāng)是一個(gè)系統(tǒng)工程,而不能僅僅關(guān)注甲醛。根據(jù)世界衛(wèi)生組織發(fā)布的“室內(nèi)空氣質(zhì)量指導(dǎo)方針:選擇性污染物”(WHO guidelines for indoor air quality: selected pollutants)的論述,甲醛在9種重要室內(nèi)污染物中位列第三(分別為:苯,一氧化碳,甲醛,萘,二氧化氮,多環(huán)芳烴,氡,三氯乙烯,以及四氯乙烯,具體來(lái)源與危害參見下表),其中的許多污染物可能是人類罹患癌癥真正的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

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圖3. 板材中除了甲醛,也可能含有其他有害物質(zhì)

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WHO發(fā)布的室內(nèi)主要怕污染物來(lái)源與危害,編譯自“WHO guidelines for indoor air quality: selected pollutants”

3. 如何“消除”甲醛?

但甲醛畢竟是對(duì)人體有害的,應(yīng)當(dāng)被消除。

以下幾個(gè)建議可以提供給對(duì)甲醛有擔(dān)憂的讀者:

(1)去除甲醛有四個(gè)原則——高溫度,高濕度,長(zhǎng)時(shí)間,多通風(fēng)。甲醛是易揮發(fā)的有機(jī)化合物,柜子、書桌等家具中以及木地板中的甲醛的揮發(fā)會(huì)隨著溫度的升高而變得劇烈,因此高溫的環(huán)境有利于甲醛迅速離開;此外,甲醛在水中溶解度極大,且容易水和形成甲醛水合物,或者進(jìn)一步與水結(jié)合形成偕二甲醇(CH2(OH)2)。盡管純的偕二甲醇去年剛剛被制得[9],但甲醛在水中或者高濕度環(huán)境下,大部分的甲醛會(huì)轉(zhuǎn)化為偕二甲醇并隨風(fēng)排出。一般而言,合格的板材中的甲醛會(huì)在幾個(gè)月內(nèi)揮發(fā)基本完畢。所以新裝修并放置家具的房子,建議在房間中做好通風(fēng)的前提下,放置至少一個(gè)夏天再行入住,且在放置過(guò)程中用噴水、放水盆等方法保證房間的高濕度。

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圖4. 雖然純的偕二甲醇合成不易,但甲醛與水結(jié)合會(huì)大部分轉(zhuǎn)化為能量更低的偕二甲醇[9]

板材、地板中的膠水分解或未反應(yīng)的甲醛的釋放持久而緩慢,因此所謂除甲醛團(tuán)隊(duì)只能做到處理完之后的室內(nèi)甲醛濃度達(dá)標(biāo),并不能真正永久的清除掉室內(nèi)甲醛。同樣的原因,活性炭、硅藻泥等通過(guò)吸附來(lái)去除甲醛的產(chǎn)品幾乎沒有效果。因?yàn)榧兹┩窃谑覂?nèi)被緩慢釋放的,吸附材料吸附滿甲醛之后無(wú)法再進(jìn)行吸附,反而變成甲醛的緩慢釋放來(lái)源。上述四原則才是合理而經(jīng)濟(jì)的解決方案。

(2)除了上述四個(gè)原則之外,如前面討論的,甲醛的來(lái)源廣泛,并非只由木制家具釋放,仿瓷餐具、馬桶蓋等也往往由甲醛為原料的樹脂材料制成。因此當(dāng)室內(nèi)烹飪、使用清潔劑、粘接劑、消毒劑、空氣清新劑等含有甲醛或其他可揮發(fā)性有機(jī)物的日用品時(shí),應(yīng)當(dāng)注意通風(fēng)。

值得一提的是,由于上述產(chǎn)品的會(huì)產(chǎn)生甲醛或產(chǎn)生其他有害物質(zhì),不建議在室內(nèi)大量囤貨存放。另外,少吃燒烤和油炸食品,因?yàn)檫@些食物很可能含有高濃度的甲醛。

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圖5. 密胺餐具與脲醛樹脂馬桶蓋都需要用到甲醛來(lái)制備

(3)關(guān)注封閉空間的異味。如果室內(nèi)/車內(nèi)存在異味,雖然不一定是甲醛的味道,但其他有害物質(zhì)濃度過(guò)高的可能很大。上述四個(gè)原則對(duì)于其他有害室內(nèi)污染物同樣有效果,尤其是可揮發(fā)性有機(jī)物,建議多通風(fēng)并避免敏感人群長(zhǎng)期停留。

(4)謹(jǐn)慎使用臭氧消毒。臭氧是一種相對(duì)環(huán)保的消毒劑,但在家庭環(huán)境中使用并不十分合適。一方面臭氧本身有一定毒性,另一方面臭氧會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)含有樹脂等有機(jī)材料的物質(zhì)分解產(chǎn)生甲醛等有害物質(zhì),形成二次污染。如果使用了臭氧消毒,請(qǐng)務(wù)必消毒之后充分通風(fēng)。

(5)吸煙有害健康,請(qǐng)勿在室內(nèi)抽煙。除了損害自身健康之外,二手煙中含有大量包括甲醛在內(nèi)的有害物質(zhì),如果家中有習(xí)慣在室內(nèi)抽煙的煙民,可以放棄上述所有除甲醛手段:如同一個(gè)正在大出血的人非要打死身上正在吸血的一只蚊子一樣,再怎么除都沒有意義。

總之,我們生活在一個(gè)充滿甲醛的世界,但甲醛并不可怕,可怕的可能是告訴你“一定能除干凈甲醛”的人心。

參考文獻(xiàn)

[1] Formaldehyde (CH2O) Concentrations in the Blood of Humans and Fischer-344 Rats Exposed to CH2O Under Controlled Conditions. doi.org/10.1080/15298668591394275

[2] 居室空氣中甲醛的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn). http://std.samr.gov.cn/gb/search/gbDetailed?id=71F772D7AAAAD3A7E05397BE0A0AB82A

[3] WHO guidelines for indoor air quality: selected pollutants. https://www.who.int/publications/i/item/9789289002134

[4] Formaldehyde in China: Production, consumption, exposure levels, and health effects. doi.org/10.1016/j.envint.2009.06.002

[5] Indoor formaldehyde concentrations in urban China: Preliminary study of some important influencing factors. 10.1016/j.scitotenv.2017.02.187

[6] A recommended occupational exposure limit for formaldehyde based on irritation. Journal of Toxicology and Environmental Health. 1997 Feb;50(3):217-263. PMID: 9055874.

[7] Formaldehyde and cancer: a critical review. doi.org/10.1007/BF00378361

[8] Asthmatic Symptoms among Pupils in Relation to Winter Indoor and Outdoor Air Pollution in Schools in Taiyuan, China. dor.org/10.1289/ehp.10576

[9] Synthesis of methanediol [CH2(OH)2]: The simplest geminal diol. PNAS2022 Vol. 119 No. 1 e21119381. doi.org/10.1073/pnas.2111938119

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