一、引言
对环境测试舱进行自吸附及自衰减跟踪测试，以扣除自吸附与自衰减效应带来的影响，对实验结果提供可靠可信的实验依据，有利于对实验作出更接近实际的客观评价。但是，由于环境测试舱测试周期长、测试成本高，对其自吸附及衰减效应方面的文献报道极为少见。本实验对玻璃环境测试舱进行了为期45天的甲醛释放、衰减等跟踪测试研究，总结出了玻璃环境舱对甲醛自吸附及衰减的规律。
二、实验测试
1.实验设备、仪器及甲醛测试方法原理
(1)实验设备、仪器
自制玻璃环境测试舱，容积为0.75m3(750mm×800mm×1250mm)，其构造、选材、密闭性及附加设备依据QB/T2761-2006《室内空气净化产品净化效果测定方法》附录A配置；ZK-3S型气体可循环采样器；甲醛测定仪(ZKZH-101D)。
(2)甲醛测试方法原理
GB/T18204.26-2000《酚试剂分光光度法测甲醛》；QB/T2761-2006中的环境舱法。
2.实验方案及步骤
实验准备及过程控制参照QB/T2761-2006。具体如下:
(1)实验准备
①环境测试舱准备:依次用洗涤水洗、自来水洗、去离子水洗，用经过充分过滤净化的洁净空气清洗，至舱内干燥。
②释放源准备:释放源载体:医用脱脂纱布5层(长17cm、宽5cm)，卷在玻璃棒(玻璃棒规格:长30cm、直径5mm)上，用棉线固定；污染物:甲醛溶液(质量百分比浓度为0.2%)；释放源:将上述释放源载体浸入上述试剂瓶中的液面下，待完全润湿后立即投入使用。
(2)环境测试舱测试条件
①温湿度:测试集中于一段时间内，温度变化遵循室温(20℃～23℃)，无特殊控制，湿度变化随脱脂纱布少量水气自然挥发，无特殊控制。
②采样:每次采样前风扇开启20min后关闭，即刻采样，同时采对角线上的两点(每点采样体积10L)作为平行样对比并记录，每日工作时间内间隔采样6次，取6次共12点的平均值作为日甲醛浓度均值；采样同时，气体循环以维持舱内气体压力平衡。
(3)测试过程
甲醛本底浓度测试(第1天):备用环境测试舱，密闭舱门，间隔采样，测试并记录。
甲醛释放源释放阶段(2～11天):备用释放源置于玻璃表面皿中，快速放入测试舱，密闭舱门，记录甲醛浓度变化，直至舱内甲醛充分释放达到相对平衡。该阶段甲醛日均浓度变化如表1所示。
<CTSM>表1放入甲醛释放源后甲醛日均浓度随间隔天数变化对应表</CTSM>
甲醛浓度衰减阶段(11～17天):在上述平衡稳定近1周后，快速移出污染源，即刻密闭舱门，间隔测试甲醛浓度变化，计算衰减消耗。该阶段甲醛日均浓度变化如表2所示。
<CTSM>表2移出释放源后甲醛日均浓度衰减变化对应表</CTSM>
充分通风换气阶段(17～27天):甲醛衰减消耗减弱至一定程度后，完全打开舱门，通风换气，使舱内甲醛经舱内外充分空气交换而消耗，至舱内外甲醛浓度基本一致并低于0.1mg/m3；记录舱内外甲醛浓度变化。该阶段甲醛日均浓度变化如表3所示。
<CTSM>表3换气期间舱内甲醛日均浓度变化对应表</CTSM>
舱内表面自吸附甲醛重新挥发释放阶段(27～45天):在舱内外浓度接近平衡后，再次密闭舱门，记录舱内甲醛浓度变化情况，该阶段甲醛日均浓度变化如表4所示。
<CTSM>表4关闭舱门后甲醛日均浓度变化对应表</CTSM>
三、结果与讨论
1.本底浓度测试阶段(第1天)
经过充分清洗的玻璃环境测试舱甲醛本底浓度测定值:一天中间隔采样测试显示浓度均小于0.01mg/m3。
2.甲醛充分释放阶段(2至11天)
图1为舱中放入甲醛释放源后甲醛日均浓度变化拟合曲线。对应数据如表1所示。
<CTSM>图1放入甲醛释放源后甲醛日均浓度增长变化拟合曲线图</CTSM>
放入释放源后，甲醛日均浓度变化呈一阶指数函数递增。通过分析可知，放入释放源初期，舱内空间甲醛浓度以释放源释放、浓差扩散为主，随着空间甲醛浓度增加，甲醛分子间的碰撞及甲醛分子与舱壁表面碰撞频率逐步增加，导致碰撞产生的聚合、聚合物的沉降及碰撞产生吸附频率逐步增加，形成正反两种竞争因素，即正向因素(释放源释放、聚合体的解聚、舱表面吸附物的解吸与沉降物的自然挥发等)与反向因素(分子间的碰撞聚合、聚合沉降及舱表面碰撞吸附等)的竞争。当正向因素为主时，甲醛浓度快速增加，对应于曲线初期的快速增长区。随着空间甲醛浓度的快速增加，反向因素逐步增强，正反因素的竞争结果使甲醛浓度增加趋势减弱，表现出曲线后期趋于平缓的增长期。随着空间甲醛浓度继续增加，正向因素逐步减弱，而反向因素作用持续增强。当正反两种因素在该温湿度条件下达到动态平衡后，甲醛浓度进入相对稳定期，对应于曲线的相对平衡区间。
3.甲醛浓度衰减阶段(11～17天)
图2为快速移出释放源后甲醛日均浓度衰减变化拟合曲线。对应数据如表2所示。
<CTSM>图2移出释放源后甲醛日均浓度衰减变化拟合曲线图</CTSM>
快速移出释放源后的5h内，甲醛衰减消耗即达46.6%，之后衰减减弱，浓度变化呈一阶指数函数递减。通过分析可知，快速取出释放源后，动态平衡被破坏，正向因素减弱，而衰减因素(空间甲醛的碰撞聚合、聚合体的沉降、甲醛分子与舱壁表面的碰撞吸附)成为主要影响因素，以致甲醛浓度急剧下降，进入曲线的快速下降区间。随着舱底沉降甲醛的增多，甲醛的自然挥发趋势上升，正向因素上升。但是同时随着空间甲醛浓度下降，衰减因素减弱。两种因素竞争的结果，使甲醛浓度衰减趋势减弱，进入曲线后期较为平缓的衰减区间。
4.充分通风换气阶段(17～27天)
图3为完全打开舱门通风换气期间舱内甲醛日均浓度变化折线图。对应数据如表3所示。
<CTSM>图3换气期间舱内外甲醛日均浓度变化折线图</CTSM>
通过分析可知，完全打开舱门1周后，舱内甲醛浓度开始随舱外环境甲醛浓度变化出现围绕一定范围内的波动，波动值小于0.04mg/m3，且舱内外甲醛浓度均在0.1mg/m3以下。该阶段，空气交换使舱内甲醛自然挥发，沉降于舱底的甲醛及舱表面吸附的甲醛，通过空气交换自然挥发而逐步消耗，当消耗至舱内外浓度均小于0.1mg/m3且波动不大后，进入下一步考察测试阶段。
5.舱内表面自吸附甲醛重新挥发阶段(27～45天)
图4为再次关闭舱门后甲醛日均浓度变化拟合曲线。对应数据如表4所示。
<CTSM>图4关闭舱门后甲醛重释放日均浓度变化拟合曲线图</CTSM>
该阶段，舱内壁吸附甲醛成为新的甲醛释放源重新释放，舱内甲醛浓度变化呈一阶指数函数递增。再次密闭舱门后，舱壁表吸附甲醛的解吸、舱底残余甲醛的自然挥发成为舱内甲醛浓度变化的主要影响因素，而舱内空间甲醛整体浓度偏低使反向因素影响不明显，形成了甲醛空间整体浓度较大幅度的再次递增，至第6天进入相对平衡阶段。该阶段测试表明，即使经过9天的充分通风换气，舱壁吸附甲醛仍残余较多。这部分残余甲醛在后续实验中成为二次释放源重新释放、平衡。
四、结束语
环境测试舱甲醛浓度自衰减效应明显，衰减变化呈一阶指数函数递减；舱内壁甲醛自吸附效应明显，自吸附甲醛成为新的释放源重新释放，释放浓度变化呈一阶指数函数递增。可见，作为基本实测试验设备，设置空白对比测试舱或者通过实验扣除吸附值及衰减值等以消除自吸附与自衰减效应对实验产生的影响是一种有效的质量控制手段。
