車內(nèi)揮發(fā)性有機物污染的分析評價及吸附光催化研究.pdf

1、車內(nèi)空氣環(huán)境中揮發(fā)性有機物(VOC)是影響車內(nèi)空氣品質(zhì)的主要污染物之一，毒性高、危害大，是引起“駕車綜合癥、新車味道”的主要因素。如何改善車內(nèi)空氣質(zhì)量，如何控制車內(nèi)VOC污染已迫在眉睫。本研究從長沙市車內(nèi)空氣污染調(diào)查入手，采樣分析了125輛汽車內(nèi)VOC的污染濃度。
　　 抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)車內(nèi)苯、甲苯、乙苯、二甲苯、對/間二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯、乙酸正丁酯、十一烷與TVOC濃度均值各是83.6、215.9、75.6、184.3、11

2、7.6、66.7、25.0、29.1、62.9與1459.6μg/m3，車內(nèi)苯、甲苯、二甲苯與TVOC濃度超過國家室內(nèi)空氣質(zhì)量標準限值的比例依次是14.4％、65.6％、37.6％與92.0％。研究還表明車內(nèi)游離VOC濃度與車內(nèi)溫度、車內(nèi)濕度或者汽車排量成正比，與車內(nèi)體積、車齡或者總里程成反比，隨通風方式、運行速度、車內(nèi)氣流、采樣地點或者車輛檔次的不同而變化。就車內(nèi)VOC污染程度而言，汽油車>柴油車，真皮內(nèi)飾車>非真皮內(nèi)飾車，空調(diào)車>非

3、空調(diào)車，小轎車>出租車>公交車，車內(nèi)吸煙遠遠大于非吸煙。
　　 通過逐步回歸法得出車內(nèi)VOC質(zhì)量濃度與13個影響因子之間的最優(yōu)回歸方程，其中Y苯=16.8+1.8X溫度+0.46X濕度-1.29X車齡+6.46X內(nèi)飾；通過因素分析發(fā)現(xiàn)車內(nèi)VOC濃度的13個影響因子可由三個主成分反映出75.3％，使用聚類分析表明車齡與溫度聚類最緊密，最后綜合得出車內(nèi)VOC濃度的最大影響因子是車齡，其次是車內(nèi)溫度。通過曲線擬合表明車內(nèi)VOC濃度與車

4、齡成一元三次方程函數(shù)關系，其中Y甲苯=332.87-13.27X車齡+0.41(X車齡)2-0.01(X車齡)3；與車內(nèi)溫度成自然對數(shù)函數(shù)關系，其中Y二甲苯=-695.81+262.27ln(X溫度)。
　　 進一步還發(fā)現(xiàn)車內(nèi)游離VOC污染對車內(nèi)空氣品質(zhì)的損失率隨車內(nèi)溫度的升高而變大，隨車齡的增加而變小，隨同一VOC濃度的增大而升高，隨不同VOC濃度超標倍數(shù)的增多而變大，小轎車>出租車>公交車。車內(nèi)空氣中VOC污染的平均等級為輕

5、污染，清潔、未污染、輕污染、中污染與重污染車的數(shù)量比例依次占1.6％、16.0％、66.4％、16.0％與0.0％。通過計算得出車內(nèi)VOC污染損失率評價公式中的mi與ai為常數(shù)，分別是5.89與32.45。
　　 基于健康風險評價公式，反推導得出車內(nèi)空氣中苯的危險致癌濃度(CD)與暴露者的壽命(AL)、體重(BE)、暴露頻率(EF)、暴露時間(ET)、呼吸速率(IR)、暴露年限(LT)的函數(shù)方程為CD=1.40×AL×BE÷EF

6、÷ET÷IR÷LT。當車內(nèi)游離苯污染的致癌風險為1×10-4時，車內(nèi)男性乘客、女性乘客、男性司機與女性司機的CD分別是450、470、67.5與70.4μg/m3。車內(nèi)VOC污染的非致癌危險指數(shù)都低于基準值1，對車內(nèi)駕乘人員都不構成非致癌風險；苯對司機的致癌風險較高，平均值為1.21×104，需采取控制措施。車內(nèi)VOC的非致癌危險與苯的致癌風險程度都是男性司機>女性司機>男性乘客>女性乘客，原因是由于男性呼吸率高于女性而平均壽命低于女性

7、，司機每天的暴露時間比乘客的長。
　　 采用振蕩浸漬法合成了Pt/TiO2/ACF復合材料，凈化試驗結(jié)果表明：載鉑量為1.0％時，效果最佳；延長反應時間或者增加凈化材料用量，可提高降解率；陽光照射導致復合材料對車內(nèi)苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯與TVOC濃度的平均去除率分別是76.1％、75.5％、74.7％、75.9％、76.2％與76.3％；車內(nèi)游離VOC在Pt/TiO2/ACF材料上的凈化，形成了吸附-催化-吸附-催化的良