最近一段时间「奥迪车异味导致白血病事件」又一次在网络上引起关注,一度登上了热搜榜首。其实,在中国,几乎所有的新车都有「毒」,不仅仅是奥迪车。这一方面与汽车厂商的「自我要求」有关;更深层的原因则是源自看似严格但却不够「科学」的现行车内空气质量国家标准(而且还是非强制)。
本部分从如下几点进行阐述:
1.车内污染源种类、来源和危害;
2.当前车规要求的乘用车车内空气质量要求是否合理?
3.延伸:车载净化器有没有用,车内污染如何有效去除?
一 车内污染源来源,种类,危害,特点
1.车内污染物来源及种类
按照车内可能的污染物性质,污染物来源划分的话,污染源种类汇总如下:
A.物理性污染:如车内噪声、电磁以及光感等;
B.化学性污染:主要可分为可挥发性有机化合物和无机化合物等。主要包括车身内饰材料、内部装饰品、座椅等零部件材料所挥发出来的氨、碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物等无机污染物以及甲醛、乙醛、苯、甲苯、己苯、二甲苯、苯乙烯等有机化合物等;
C.悬浮颗粒物:车内颗粒污染物主要包括从大气中进入车内的粉尘、烟雾、植物花粉,工业污染或汽车尾气排放导致的某些气态污染物如SO2、NOx、碳氢化合物通过化学反应、催化反应、氧化反应等过程生成的气溶胶粒子以及车内人类活动等产生的颗粒污染物;
D.生物性污染物:主要包括车外污染源产生的微生物细胞(比如:细菌、病毒)等通过大气传入车内,以及车内人类活动、车内空调系统长时间不清洗自行产生的微生物(如:霉菌、尘螨)等。
2009年刘艳霖(1)等在深圳市随机抽取了不同品牌、不同使用年限的48辆车进行检测,结果发现:尽管是冬季,车内空气甲醇浓度超标7辆,占14.6%;TVOC浓度超标21辆,占43.8%,车内TVOC普遍超标。2013年据国家权威机构公布的一份国产新车车内空气质量的检测结果显示:在接受检测的20个品牌、50款、1175辆上市3个月内的国产新车中,仅有9款、52辆轿车车内环境质量达到合格标准,不合格率达到八成多,其中多数车辆的车内空气污染物,如甲醛、苯和甲苯成份超标比例都十分惊人(2)。
有调查显示,56.71%的人在新车内都出现过头晕脑涨的情况,15.68%的人出现过呼吸道过敏。 「从一定意义上说,车内污染比汽车尾气污染对健康的危害更为严重。」
2.车内TVOC污染物的来源——汽车内饰,部件等
相比于物理性污染,悬浮颗粒物污染及生物性污染等跟外界环境相关度很高外,车内的主要污染源可能就是化学污染物污染了,这个主要指车内的
TVOC污染
,这点也是消费者关注度最高、最难解决的痛点之一。新车出厂后车内有害物质的挥发时间至少需要6个月以上(甲醛的释放周期可能更久),车内零部件诸如:座椅、地毯、和电线束胶皮等都会产生对人体有害的化学物质。下图为一些汽车器件的典型有机化合物来源。
部分研究表明,车辆行驶的外界环境也对车内TVOC的数值有影响,在繁华的都市,车内的TVOC浓度更高;在上、下班高峰期,车内TVOC污染相对更严重;而上、下班高峰期浓度高主要是由于交通拥挤、车行速度慢、尾气排放严重、车间距更小等问题导致车外更多VOC进入车内。
影响因素的多样化,同样导致其污染物种类多样化,据美国一项检测发现,车内共有高达100多种挥发性有机化合物。
影响车内环境的主要污染物来源归结如下:
A.车内零部件和内饰材料可挥发性有机物造成的污染。包括但不限于零部件,内饰材料、隔音隔热材料等。
B.大气污染物进入乘员舱造成的污染。
C.汽车自身排放造成的污染。
D.车内乘员活动产生的污染。
E.车内装饰及饰品产生的污染
3.车内污染为什么更加严重?
沥青阻尼片:
从2002年开始,几乎所有的汽车厂家把高成本、非常环保的丁基橡胶阻尼片,陆续减配为低成本、会挥发有毒气体的沥青阻尼片。
沥青作为一种煤焦油或石油提炼后产生的残渣,因含有多环芳烃及硫、酚等多种有害物质,早在1976年就被世界卫生组织的国际癌症研究中心(IARC),列为一类致癌物质。
而汽车为了防止和减少车辆钢板的震动和噪音,每辆乘用车大约都要使用10公斤左右的沥青阻尼片。随着太阳的暴晒和发动机的散热,紧贴钢板的沥青阻尼片,极易分解释放有毒的多环芳烃气体。并且这10公斤有毒物质的释放,还需要经历一个长期缓慢的过程。
汽车上使用的有毒的沥青阻尼片,并没有被许多国家所制止。而关键原因,就是目前大量使用沥青阻尼片的汽车,竟然能够安然通过各个国家制定的空气质量检测标准。这是因为测试条件是车内温度23到25度。而高温季节,不开空调的前提下,车内温度至能达到40以上。
综上所述,吸收有毒气体,不是奥迪车主或者中国车主的专利,想要减少毒气摄入人体,就边开车窗边打空调吧。
此外:
A.车内空间狭小——车内零件散发有害气体的累积非常快,对人体影响更大;
B.密闭性强,多数情况下门窗紧闭,不利于有害身体健康的气体扩散;
C.车内人口密度大;
D.门窗所占面积大,温度变化大;如阳光下的直晒等;
也会导致车内的空气污染加重。
二 当前车规要求的乘用车车内空气质量要求——有标准,但不是强制性!
由环保部和国家质检总局联合制定的强制性国家标准【乘用车内空气质量评价指南】征求意见稿正式发布。新标准进一步收紧了汽车内部空气中有害物质的限值。预期自2019年1月1日起执行(但实际上还是未发布),所有新定型的销售车辆必须严格执行该标准。【乘用车内空气质量评价指南】描述了污染物浓度限值的制定原则:
首先保护车内驾乘人员的安全;其次标准的制定参考国内相关标准,与国内外相关空气质量标准限值相协调;第三,综合考虑车辆的使用情况及乘客在车内的暴露时间;第四,考虑整个汽车行业现状而制定,制定了车内空气质量污染物的限值,如下图所示:
此标准限值比2011版本有了很大的提升和改善,这一方面凸显行业的进步,另一方面也展示出整个行业的无奈,限值的制定过程就是一个相互妥协的过程。
注:苯修改后的GB标准应该为0.06 (原文可能有误)
中国国标对比韩国标准【新规制作汽车的室内空气质量管理标准】和日本标准JAMA【小轿车车内空气污染治理指南】如下:
但是只比限值是没有意思的,限值必须有采样测试标准才有意义。
韩国标准【新规制作汽车的室内空气质量管理标准】的测试方式:
日本测试标准ASO Z 125的测试方式:
中国测试标准HJ/T400-2007的测试方式:
日本测试标准更加严格,因为增加了加热环节,那么暴晒是否会显著增加污染物的释放呢,结论是肯定的:
【乘用车内空气质量评价指南】GB/T27630-2011 修订意见编制说明不同国家测试标准不同导致了很多麻烦,今后的趋势是测试标准逐渐向国际标准ISO12219靠拢:
对于GB/T27630这个标准有两个最主要的问题:
问题1:GB/T27630 标准并 没有被变成强制标准 。这个从2011年就修订好的版本原本定于在2017年成为中国的强制标准,但是至今尚未落实。
问题2: GB/T27630 对于车内其他TVOC没有限制 ,而车内的可测量到的车内TVOC在总浓度可高达14mg/m³(Vehicle Interior-Air-Quality final UL白皮书),浓度上远远超过GB/T27630所有污染物限值之和。
结论1:中国车内空气质量标准确实比韩国强制标准要严格。
结论2:中国车内空气质量测试标准没有加热环节,因此极大概率不如日本JAMA严格。
结论3:日本标准与ISO标准类似,模拟到了消费者的使用场景:停车静置,暴晒,人进入开启空调。
结论4:中国的车内空气质量标准不是强制,同时对大多数VOCs没有明确限制,可以参考但不能认为满足这个标准可以高枕无忧。
因此,虽然标准比以往严苛,但考虑到汽车的使用场景及密闭性,很容易出现TVOC的富集现象,所以如何有效的或者快速的降低车内污染源的释放也是一个需要重点突破的突破点。
三 车内污染物的去除——尽可能地开窗通风,增加循环
车内污染物的去除,尤其是TVOC等化学气态污染物, 最合适的方案就是开窗通风,外循环,通风,通风,通风! 只要增加车内气流与车外空气的交换,就会有效的解决车内气态污染物TVOC的富集问题。
但肯定也存在一些不利于通风的情况,如车外PM2.5爆表,车外噪音大,车外汽车尾气严重,此就要酌情开启内循环,但实际上这些都不是啥问题,车内空间那么小,开窗通风一分钟就可以把车内富集的TVOC等污染源排净,然后关闭外循环开启内循环,待通过污染严重路段后继续使用外循环。汽车空调滤芯的及时更换也能一定程度上避免车内TVOC的富集及室外PM2.5等颗粒污染源通过空调孔进入到车内,起到一定的对车内环境的保持作用。但切记切记,要经常更换汽车滤芯,否则一开空调后会产生二次污染。
车载净化器 ——既然说到汽车内污染物的去除,就无法避免提到车载类净化产品,车载净化器的净化机理包括:过滤式,吸附式,光催化式,静电式,负离子式及以上两种或者三种组合起来的复合式车载净化器。过滤式顾名思义就是选用HEPA原理,截留相应的粉尘颗粒,实现净化粉尘的目的,由于大多数车载净化器体积有限,因此滤纸面积小,风机功率低,效果无法与靠谱的外循相提并论。吸附式则是选用一些分子筛材料吸附车内释放出的有害气体(如TVOC),同过滤式一样,由于空间有限,导致吸附剂装载量低,吸附效果差。光催化、静电、负离子这三种方式原理上都是通电电解空气过程产生的化学反应净化车内粉尘、细菌、TVOC的,有产生臭氧的风险,而臭氧在密闭的车内的富集可能危害更大,哪怕摒除危害,作用也低于过滤式与吸附式。
总结:车载净化器对于去除车内的TVOC作用非常有限,与开窗通风和外循环比效率太低且价格高昂,没必要浪费那个钱。另外,一般情况下(国外的环境和车辆),随着时间的推移,车内总挥发性有机化合物TVOC含量会呈e^-0.23/week的关系降低,就是说TVOC含量每星期会减少大约20%左右。(3)
总之,对于车内的TVOC,在条件允许的情况下尽可能多开窗或者开启外循环,减少长时间停留在密闭车内的频次,易感人群(如老人,孕妇,小孩等)更应该避免长期待在车里。「小心驶得万年船」总是没错的!
参考文献:
1.玥汐 【汽车与配件】打造绿色环保汽车--记"2013汽车内饰VOC技术创新与策略峰会"
2.刘艳霖,王国胜.深圳家用汽车车内空气污染状况调查分析[J].科技信息,2010,第17期:367-368
3.Stephen K,Brown&Min Cheng.Volatile Organic Compounds(VOCs) in New Car Interiors.15th International CleanAir&Environment Conference (Sedney,CASANZ),2000,464-468