[摘要] 车内空气污染作为危害公众健康的重要因素日益受到关注。由于车内空间密闭、内饰材料复杂,其污染物浓度显著高于一般室内环境。近年来,欧盟、俄罗斯、日本、韩国等主要汽车市场陆续出台或修订了一系列车内空气质量法规,推动行业技术升级与消费者健康保护。本文系统梳理了国际车内空气质量管控体系的最新进展。研究表明,各国法规在管控对象、限值水平、测试方法及约束力方面存在差异,但整体呈现标准日趋严格、覆盖物质范围扩大、检测方法逐步统一的趋势。相关进展对我国完善车内空气质量标准体系、加强行业监管、推动技术研发与国际合作具有重要参考意义。
[关键词] 国际;车内空气质量;挥发性有机物;法规
庄梦梦
高级工程师,天津大学材料学专业硕士毕业,
主要从事汽车回收利用政策法规研究工作。
主持或参与省部级课题10余项,
获得中国质量协会质量技术奖等奖励4项。
参与编制国家或行业标准5项,授权发明专利5项,
发表论文20余篇,出版专著3部。
引言
车内空气污染一直是危害公众健康的重要因素。车内环境作为人群日常除居住与工作场所外停留时间最长的室内空间,其在国外每日平均占用时间超过1小时,约占全天总时长的5.5%〔1〕;我国居民日均汽车出行时长为71分钟,约占全天的4.9%〔2〕。与一般室内环境相比,车内空间更为密闭、容积有限,且内饰材料种类复杂,其空气污染物浓度通常高于常见室内场所,有害化合物水平可达后者的5至10倍〔3〕。
车内空气污染主要来源于内饰材料,该类材料多由复合物质构成,会在车辆使用过程中逐渐释放挥发性有机物(VOC)至车内空气中。尤其在密闭条件下,高温环境更易促使VOC释放量升高,从而对人体健康产生潜在危害〔4〕。近年来,随着消费者环保健康意识的不断提升,许多国家对车内空气质量相关法规进行了更改和完善,力求以高品质产品降低车内空气污染带来的危害。本文系统梳理了国际车内空气质量相关控制标准的现状,并进行了详细解读,以推动国内相关标准与管理体系的完善,进一步提升车内空气质量,保障驾乘者健康。
1 欧盟法规
欧盟《关于化学品注册、评估、许可和限制的法规》(以下简称 “REACH”法规)已于2007年6月1日正式实施。根据该法规要求,欧盟委员会将建立统一的化学品监控管理体系,将欧盟市场上约3万种化学产品及其下游的纺织、轻工、制药等产品分别纳入注册、评估、许可3个管理监控系统,未纳入该管理系统的产品不能在欧盟市场上销售。
2022年5月2日,欧盟委员会向世界贸易组织提交了TBT通报,提议修订REACH法规附件XVII,对道路车辆车内甲醛释放浓度增加限值。2023年7月14日,欧盟委员会正式发布文件,批准对REACH法规附件XVII进行修订,新增了针对道路车辆车内甲醛释放浓度的具体要求。
1.1 法规要求
自2027年8月6日起,任何道路车辆若其车内甲醛浓度超过0.062 mg/m³(毫克/立方米),将被禁止投放市场。专用于工业或有专业用途的道路车辆(除非在可预见的使用条件下车内甲醛浓度会影响到公众健康)以及二手车辆,不需要满足该限值。
为支持新规实施,欧洲化学品管理局(ECHA)于2025年5月发布了《甲醛释放量及浓度测量指南》。根据该指南,对于道路车辆(整车),甲醛浓度须根据ISO 12219-1《道路车辆内部空气第1部分:整车试验箱驾驶室内挥发性有机化合物测定规范和方法》和ISO 12219-10《道路车辆内部空气第10部分:整车试验箱 车厢内部挥发性有机化合物的测定规范和方法卡车和公共汽车》方法中规定的条件,在环境模式(常温模式)下进行测量,测试对象应为新车下线后23 〜33天内的车辆;对于车辆零部件,若车辆原始设备制造商(OEM)能够证明该零部件已安装在根据上述ISO 12219-1或12219-10 标准测试合格(即满足整车甲醛限值要求)的道路车辆内,则该零部件本身无需进行额外甲醛测试,例如由OEM生产,在欧洲组装入整车并通过了整车甲醛测试的零部件,可免于单独进行测试。未经OEM控制的部件,则必须按照该指南附录14规定的测试条件进行评估。在此测试条件下,其甲醛释放浓度限值为0.08 mg/m³,该要求自2026年8月6日起生效。
1.2 检测方法
乘用车甲醛浓度需依据ISO 12219-1标准在环境模式下测量,停止和驾驶模式不满足法规要求,且测试对象为下线23〜33天内的新车。首先是环境预处理。要将整车测试舱温度调至23 ℃ 〜25 ℃并接近25 ℃,湿度控制在50 %±10 %,保持良好通风,空气交换率每小时两次以上,同时采集背景浓度;其次为车辆预处理。先打开车门30〜60分钟,调节车辆,安装并检查采样装置气密性,接着在特定温湿度条件下关闭车门16小时以上,最后进行30分钟采样。
对于卡车和公共汽车甲醛释放量及浓度测量,需按ISO 12219-10标准在环境模式下测量,停止和驾驶模式不满足法规要求,且测试对象为下线23〜33天内的新车。测量前,要将整车测试舱温度调至23 ℃〜25 ℃且接近25 ℃,湿度控制在50 %±10%,保持良好通风,空气交换率每小时两次以上,先采集背景浓度。打开所有舱门1小时启动预处理程序并安装采样设备;之后在温度23 ℃±2℃和湿度50 %±10 %条件下关闭所有门至少8小时,保持空气交换率,且车辆不进行动态通风;最后在室温接近25 ℃时对车厢内空气采样30分钟。
表1 REACH法规中甲醛排放测量的参考条件
非OEM控制的车内零件,应单独测试是否符合物品的甲醛排放要求,具体测试方法见表1。
2 俄罗斯车内空气污染物
国家标准2015年,俄罗斯发布了《机动车辆驾驶室和客舱内部的污染物含量技术要求和试验方法》(GOST 33554-2015),并于2024年进行了修订。自今年7月1日起,GOST 33554-2024替代GOST 33554-2015正式纳入俄罗斯联邦质量标准体系。该标准规定了汽车内部舱室(驾驶室、驾驶舱、乘客室)空气污染物的限值、测试和测量方法,适用于配备内燃发动机、具有封闭式内部舱室且最大设计速度至少为25公里/小时的车辆。
2.1 法规要求
表2 驾驶室和乘客室室内污染物含量技术要求及测试方法
G0ST 33554关注进入车舱的废气,对于测定哪种污染物是由发动机类型来确定的。以甲醛为例,对使用压缩天然气(CNG)的正点火发动机、柴油发动机和柴油天然气的混合发动机这三种类型的车辆,要求测量车舱内甲醛浓度,其他类型车辆则不测试。对于每类污染物,标准中都给出了相应的测试分析方法。具体见表2。
2.2 检测方法
俄罗斯车内空气污染物国家标准对车辆驾驶室和乘客室污染物含量测定,以及测试车辆、试验场和设备均有明确要求。车辆方面,行驶里程宜在0至15000公里,但也可按申请人要求选择超过15000公里的车。另外,车辆要完好,且无裂纹、玻璃破损等缺陷。测试时系统需部分负载、关闭车窗等,并开启强制通风和空调;试验场和设备方面,恒速测试道路纵坡度不超4%,怠速测试场地要无外来车辆和污染源。测试中要形成均匀气流,用抽吸法采样,同时还对采样系统有特定要求,采样速度和时间依样本量定,样本量要满足两次平行测量,测量仪器要符合计量要求。
测试有两种模式:I类是(50±5)公里/小时的行驶模式,Ⅱ类是发动机最低怠速频率运行的怠速状态。
行驶模式即设定为速度(50±5)公里/小时的行驶模式,若车辆最高时速低于50公里/小时,行驶模式设定为最大速度的80%;手动变速箱车辆需选最高档位。测试前,启动发动机以规定速度行驶至少15分钟预热,之后安装设备,设置通风系统,打开门窗通风5〜7分钟后关闭,测量大气中悬浮颗粒物背景浓度。测试时,车辆加速至规定速度,15分钟后测量悬浮物浓度。完成后关闭发动机,门窗敞开通风5±2分钟再关闭。最后进行快速分析,采集空气样品,每种污染物获取至少6次仪器读数;怠速模式指车辆发动机处于额定怠速频率运行的停放状态,在完成行驶模式测试后立即进行。车辆设置要使废气流朝向车辆方向,检查并监测风速。测试前设置通风系统,启动发动机怠速行驶15分钟后进行污染物浓度测量和样品采集。关闭发动机通风后同样进行快速分析和样品采集,每种污染物获取至少6次仪器读数。所有测定结果都需要满足前面所提及的每种污染物相应的限值要求。
3 日本车内VOC管控
表3 减少汽车内饰挥发性有机化合物的自愿倡议指南值
2002年,日本厚生劳动省制定了车内VOC管理政策,制定了车内13种VOC浓度指导值,包括甲醛、甲苯、乙苯等。2019年,又对其中的二甲苯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二-2-乙基己酯三种物质进行了加严管控。2025年1月,又修订了乙苯参考值。
日本汽车工业协会(JAMA)以车室内也是居住空间的一部分为由,参考室内污染物管控政策,提出了减少汽车内饰VOC的自愿倡议,在13种室内污染物中去掉了4种主要用于杀虫剂的物质,一共包括9种物质,分别为甲醛、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、乙醛、邻苯二甲酸二丁酯、十四烷和邻苯二甲酸二-2-乙基己酯,其浓度要求见表3。
JAMA还于2005年2月制定了《车室内VOC测定方法》《关于车室内VOC降低的自主对策》,并于2006年3月制定了针对卡车、客车等商用车的自主对策。关于上述车内9种物质的测试方法参考ISO 12219-1及ISO 12219-10,对于常温和高温要遵守相同指导值。
4 韩国车内空气污染物标准
表4 韩国汽车的室内空气质量管理值
为有效管理车内空气质量,韩国政府颁布了《新规制作汽车的室内空气质量管理标准》。该标准由韩国国土交通部制定,旨在管控新车内饰材料释放的有害物质。该标准于2007年首次发布,主要对甲醛、丙烯醛、苯、甲苯、乙苯、二甲苯和苯乙烯等污染物进行管控。随着对车内空气质量要求的提高,2019年韩国对该标准进行了修订,增加了对乙醛的管控,具体限值要求见表4。
为改善车内空气质量,韩国政府采取公开检测信息的方式督促不合格企业整改,且管理方式分工明确。其中,韩国汽车测试研究中心(KATRI)负责制定抽检模式,国土交通部承担监督职责。当检测完成后,会通过记者会和官网主页披露结果,若车企不合格还会下达劝告函。韩国启动的抽检流程很严谨,分为样车准备、试验阶段和数据分析。其中,样车准备需14天,试验阶段需两小时,数据分析需1.5小时,整个过程信息公开透明。韩国每年会公布新生产销售汽车品牌、车型的车内空气质量调查结果,此举给车企带来了压力,促使它们重视车内空气质量,不断改进生产工艺以符合标准,最终保障消费者能享有更健康的车内环境。
5 结论
本文系统研究了全球主要汽车市场车内空气质量法规的最新进展,表明这些国家均已建立了车内空气质量管控体系,但在法规性质、管控重点及实施机制上各有特色。欧盟通过REACH法规对甲醛实施严格的浓度限值;俄罗斯GOST标准的管控对象紧密关联发动机类型,重点关注燃料燃烧产生的污染物;日本则依托厚生劳动省的室内空气质量指导值,由JAMA推动形成了覆盖9种VOC的自愿性倡议,虽不具备强制约束力,但依托行业共识有效推动了车企的主动减排;韩国采用“检测—公开—劝诫”机制,通过年度抽检、结果公开及对不合格企业的整改督促,利用市场压力与公众监督倒逼车企重视产品质量。
纵观全球,车内空气质量法规呈现两大发展方向:一是限值要求不断趋严;二是管控范围持续扩大。基于以上研究,建议我国应进一步完善车内空气质量标准体系,加快标准更新频率、扩大污染物覆盖范围;推动监管模式创新,可借鉴韩国经验强化事中事后监管与信息公开;鼓励汽车产业链绿色升级,从材料、工艺、过滤技术等多维度降低排放;加强国际交流合作,跟踪采纳国际先进标准,积极参与全球标准协调,共同推动车内环境与人类健康的可持续发展。
参考文献
〔1〕Müller D, et al, Car indoor air pollution - analysis of potential sources., J Occup Med Toxicol., 2011, Dec 16;6(1):33.
〔2〕王丹璐, 等. 车内空气质量控制标准及半挥发性有机物研究探讨[J], 环境科学研究, 2023, 36(7): 1284-1296.
〔3〕陈小开, 车内挥发性有机物污染的分析评价及吸附光催化研究[D], 湖南大学, 2011.
〔4〕Wei W, et al. Influence of indoor environmental factors on mass transfer parameters and concentrations of semi-volatile organic compounds. Chemosphere. 2018 Mar;195:223-235.