挥发性有机化合物
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挥发性有机化合物（英语：Volatile Organic Compounds，首字母缩略字：VOCs），有时也用TVOC来表示 (英语：Total Volatile Organic Compound)。
按照世界卫生组织的定义，如果在气压101.32kPa下，该化合物的沸点在50℃-250℃，就是挥发性有机物。它们会在常温下以气体形式存在。按其化学结构的不同，可以进一步分为八类：烷类、芳烃类、烯类、卤代烃类、酯类、醛类、酮类和其他。VOC的主要成分有：烃类、卤代烃、氧烃和氮烃，它包括：苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。
例如，甲醛，它由油漆及家俱中挥发出来，其沸点只有-19°C。
来源
[编辑]挥发性有机物的主要来源：
在室外，主要来自燃料燃烧和交通运输产生的工业废气、汽车尾气、光化学污染等；
而在室内则主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾，建筑和装饰材料、家具、 家用电器、清洁剂和人体本身的排放等。在室内装饰过程、装修工程中，挥发性有机物主要来自油漆、涂料和胶粘剂。一般油漆中VOC含量为每升30至70克。[1] 由于挥发性有机物具有强挥发性，一般情况下，油漆施工后的10小时内，可挥发出90%。
危害
[编辑]挥发性有机物的危害很明显，当居室中挥发性有机物浓度超过一定浓度时，在短时间内人们感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力；严重时会抽搐、昏迷、记忆力减退。挥发性有机物伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，其中还包含了很多致癌物质。室内空气被挥发性有机物污染已引起各国重视。
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室内空气中总挥发性有机化合物浓度标准
[编辑]中华民国行政院环境保护署环署的标准较宽松，订定总挥发性有机化合物 (TVOC)含量为少于0.56ppm (等同1287微克/立方米,1287μg/m³,1.287毫克/立方米或560ppbv0.2)[2]
中华人民共和国颁布的《民用建筑室内环境污染控制规范》中，室内空气中TVOC的含量，已经成为评价居室室内空气质量是否合格的一项重要项目。在此标准中规定的TVOC含量为Ⅰ类民用建筑工程：0.5 mg/立方米、Ⅱ类民用建筑工程：0.6mg/立方米(等同600微克/立方米,600μg/m³,261ppbv或0.261ppm)。
为改善室内空气质量及加强公众对这方面的关注，香港政府于2003年实施自愿性的“室内空气质量管理计划”。这计划采用两个级别的室内空气质量指标 (“卓越级”及“良好级”)，作为评估楼宇室内空气质量的基准。经参考多份文献，包括世界卫生组织2000年发出的"Guidelines for Air Quality"，得出“卓越级”总挥发性有机化合物含量为每立方米少于200微克(200μg/m³)(亦等同87ppbv或0.087ppm)而“良好级”指标则要求总挥发性有机化合物含量每立方米少于600微克(600μg/m³)(亦等同261ppbv或0.261ppm)。[3]
检测分析方法
[编辑]有机化合物常见的检测分析仪器通常应用以下技术:
- 光离子化检测仪 (Photo Ionization Detector, PID)是一种气态检测仪，可以实时量度空气中挥发性有机物水平。这方法的线性范围覆盖至1000ppm，检出限为0.05ppm
- 火焰电离检测器 (Flame Ionization Detector, FID)是一种宽频有机化合物检测器，不具备选择性。它们的线性非常好。 FID用于现场检测的主要局限在于它们较大的重量和体积，以及需要配置一个氢气瓶，这样一来，就很难在危险环境中使用。 FID相对较贵、维护繁琐也限制了它在工业领域的应用。 PID和FID都是常见的有机化合物检测器，它们都可以有效地测量同一种物质，但是，由于PID更小巧一些，更容易使用和更安全，它要比FID更加普遍地应用于工业领域。
- 气相色谱法-质谱联用 技术(Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC-MS)是一种鉴别不同物质的分析的方法，适用于挥发性有机物分析的技术之一，常见应用包括药物检测（主要用于监督药物的滥用）、火灾调查、环境分析[4]、爆炸调查和未知样品的测定。
去除方法
[编辑]挥发性有机物在室内环境中几乎都有存在，且与室内空气质量不良有关。挥发性有机物的暴露对人体造成许多不良的健康影响以及引起所谓的病态建筑症候群。
市面上用于控制室内挥发性有机物的方法很多，如活性碳吸附、臭氧等。有报导称“光等离子”亦成为解决挥发性有机物的方法之一。空气中的氧气分子和水分子经过特殊波长的纳米光管照射，分解成具有高氧化性光等离子的光等离子气流，这些带有大量电子键的光等离子等离子气流具有破坏有机分子的能力，能够迅速中和空气中的挥发性甲醛、甲苯、VOC等气体分子，使之分解成为水和二氧化碳，该技术本身不会产生任何其他有害物质。由于中和甲醛分子而形成的水分子可以继续经过纳米光管再次作用，通过这样的链式反应将污染物彻底分解，因此该技术的速度比普通甲醛处理的光触媒技术更具主动性，效果也更强大。光触媒 (Photocatalytic oxidation, PCO) 对于大部分之室内挥发性有机物有效，且能在室温下将挥发性有机物完全分解成水及二氧化碳，因此成为近年来发展最快且应用最广之室内空气清净技术。[5]
利用植物去除有机挥发物是天然的方式，植物透过本身的呼吸循环吸入空气，可分解空气中的有机挥发物，不同的植物对特定的有机挥发物有特别优异的分解表现，例如黄金葛有助于二氧化碳和甲醛分解、长春藤对甲醛、苯和三氯乙烯等有毒污染物质能有效移除、虎尾兰能清除甲醛、二氧化硫、氯、乙醚、乙烯、一氧化碳、过氧化氮等有害物。
参见
[编辑]参考
[编辑]- ^ 台湾经济部标准检验局. 市售「油漆(家用)」購樣檢測結果. [2014-06-02]. （原始内容存档于2019-05-25）.
- ^ 台湾行政院环境保护署. 室內空氣品質標準-環境保護署環署空字第1010106229號 (PDF). [2014-06-02]. （原始内容 (PDF)存档于2014年12月12日）.
- ^ 香港政府室内空气质量资讯中心. 辦公室及公眾場所室內空氣質素檢定計劃指南. [2014-06-02]. （原始内容存档于2015-12-30）.
- ^ Dang, A. J., Kreisberg, N. M., Cargill, T. L., Chen, J.-H., Hornitschek, S., Hutheesing, R., Turner, J. R., and Williams, B. J.: Development of a Multichannel Organics In situ enviRonmental Analyzer (MOIRA) for mobile measurements of volatile organic compounds, Atmos. Meas. Tech., 17, 2067–2087, https://doi.org/10.5194/amt-17-2067-2024, 2024.
- ^ 台湾大学. 以紫外光/臭氧程序增進光觸媒對室內揮發性有機物去除效率之研究. [2014-06-02].[永久失效链接]
