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VOC

來源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2026年03月10日 09:03

定義及分類

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定義

VOC是揮發(fā)性有機(jī)化合物（volatile organic compounds）的英文縮寫。

例如，美國ASTM D3960-98標(biāo)準(zhǔn)將VOC定義為任何能參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物。

美國聯(lián)邦環(huán)保署（EPA）的定義 [1]：揮發(fā)性有機(jī)化合物是除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，任何參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物。

世界衛(wèi)生組織（WHO，1989）對總揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC）的定義為，熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50～260℃之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱。 [2]

德國DIN 55649-2000標(biāo)準(zhǔn)對VOC的定義 [3]是，原則上，在常溫常壓下，任何能自發(fā)揮發(fā)的有機(jī)液體和/或固體。同時(shí)，德國DIN 55649-2000標(biāo)準(zhǔn) [3]在測定VOC含量時(shí)，又做了一個(gè)限定，即在通常壓力條件下，沸點(diǎn)或初餾點(diǎn)低于或等于250℃的任何有機(jī)化合物。

巴斯夫公司則認(rèn)為，最方便和最常見的方法是根據(jù)沸點(diǎn)來界定哪些物質(zhì)屬于VOC，而最普遍的共識(shí)認(rèn)為VOC是指那些沸點(diǎn)等于或低于250℃的化學(xué)物質(zhì)。所以沸點(diǎn)超過250℃的那些物質(zhì)不歸入VOC的范疇，往往被稱為增塑劑。

這些定義有相同之處，但也各有側(cè)重。如美國的定義，對沸點(diǎn)初餾點(diǎn)不作限定，強(qiáng)調(diào)參加大氣光化學(xué)反應(yīng)。不參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的就叫作豁免溶劑，如丙酮、四氯乙烷等。而世界衛(wèi)生組織和巴斯夫則對沸點(diǎn)或初餾點(diǎn)作限定，不管其是否參加大氣光化學(xué)反應(yīng)。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 4618/1-1998和德國DIN 55649-2000標(biāo)準(zhǔn)對沸點(diǎn)初餾點(diǎn)不作限定，也不管是否參加大氣光化學(xué)反應(yīng)，只強(qiáng)調(diào)在常溫常壓下能自發(fā)揮發(fā)。

分類

可將這些VOC的定義分為二類，一類是普通意義上的VOC定義，只說明什么是揮發(fā)性有機(jī)物，或者是在什么條件下是揮發(fā)性有機(jī)物；另一類是環(huán)保意義上的定義，也就是說，是活潑的那一類揮發(fā)性有機(jī)物，即會(huì)產(chǎn)生危害的那一類揮發(fā)性有機(jī)物。非常明顯，從環(huán)保意義上說，揮發(fā)和參加大氣光化學(xué)反應(yīng)這兩點(diǎn)是十分重要的。不揮發(fā)或不參加大氣光化學(xué)反應(yīng)就不構(gòu)成危害。這也就是歐洲將溶劑按光化臭氧產(chǎn)生潛力來分類的原因。

有關(guān)規(guī)定

涂料國標(biāo)《GB18582-2020建筑用墻面涂料中有害物質(zhì)限量》中VOC含量的定義是：“參與大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物，或者根據(jù)有關(guān)規(guī)定確定的化合物?！币话阏f來，材料中所含VOC越少，它對人體的危害就越輕微。涂料國標(biāo)中對內(nèi)墻涂料中VOC含量的要求是：不得高于每升80克。 [4]

國外發(fā)達(dá)國家對涂料中VOC含量的限制很嚴(yán)格。以歐盟而言，一類（亞光類）涂料不得高于每升30克，二類（有光類）不得高于每升200克；而在國內(nèi)，國家環(huán)保總局最新發(fā)布的水性內(nèi)墻涂料環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品認(rèn)證要求規(guī)定，VOC不得高于每升100克；北京市制定的《室內(nèi)裝飾裝修涂料安全健康質(zhì)量評價(jià)規(guī)則》，對VOC的要求是必須在每升125克以下。

來源

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VOC室外主要來自燃料燃燒和交通運(yùn)輸產(chǎn)生的工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學(xué)污染等；室內(nèi)主要來自燃煤和天然氣等燃燒產(chǎn)物、吸煙、采暖和烹調(diào)等得煙霧，建筑和裝飾材料、家具、家用電器、清潔劑和人體本身的排放等。 [5]

工業(yè)過程：工業(yè)生產(chǎn)是VOC的主要來源之一。許多化學(xué)生產(chǎn)過程和制造業(yè)活動(dòng)會(huì)釋放VOC，包括石化工業(yè)、印刷、油漆涂料制造、化肥生產(chǎn)等。這些過程中使用的溶劑和揮發(fā)性有機(jī)廢物都是VOC的貢獻(xiàn)源。

交通尾氣：機(jī)動(dòng)車輛的燃燒產(chǎn)生的尾氣是空氣中VOC的主要來源之一。 [6]燃油中的揮發(fā)性有機(jī)物在燃燒過程中釋放，形成空氣中的VOC，這對城市空氣質(zhì)量和公共健康構(gòu)成潛在威脅。

建筑和裝修材料：許多建筑材料和裝修用品中含有VOC，如油漆、涂料、粘合劑、地板材料等。這些產(chǎn)品中的揮發(fā)性有機(jī)物會(huì)在施工和使用過程中釋放到空氣中，形成室內(nèi)空氣污染。 [7]一般油漆中VOC含量為每升30至70克。由于揮發(fā)性有機(jī)物具有強(qiáng)揮發(fā)性，一般情況下，油漆施工后的10小時(shí)內(nèi)，可揮發(fā)出90%。

生活用品和清潔劑：家庭中使用的許多日常產(chǎn)品，如清潔劑、香水、洗發(fā)水等，都含有揮發(fā)性成分。這些物質(zhì)在使用時(shí)會(huì)揮發(fā)到室內(nèi)空氣中，增加室內(nèi)VOC的濃度。 [8]

自然源：自然界也存在一些VOC的源，如植物釋放的揮發(fā)性有機(jī)物，被稱為揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）。這包括植物的生長過程中釋放的揮發(fā)性有機(jī)物和一些樹脂、花香等。

垃圾處理和焚燒：在垃圾焚燒和處理過程中，廢棄物中的有機(jī)物可能會(huì)釋放VOC。這種情況通常發(fā)生在垃圾填埋場或焚燒設(shè)施。

衛(wèi)生污水處理：污水處理廠是另一個(gè)潛在的VOC來源。污水中的有機(jī)物在處理過程中可能會(huì)產(chǎn)生VOC排放。

成分

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VOC 成分極為復(fù)雜。主要包含烴類，像結(jié)構(gòu)飽和、性質(zhì)相對穩(wěn)定的甲烷、乙烷等烷烴，含有碳碳雙鍵、化學(xué)性質(zhì)活潑的乙烯、丙烯等烯烴，以及具有特殊芳香氣味、毒性較高的苯、甲苯等芳烴；鹵代烴，例如曾廣泛用作溶劑、制冷劑的氯甲烷、氟利昂等，不過部分因破壞臭氧層已被限制使用；醛酮類，其中甲醛是室內(nèi)裝修污染的主要污染物，具有強(qiáng)烈刺激性，而丙酮等酮類則常用作溶劑，揮發(fā)性強(qiáng)；具有水果香味、常作為溶劑和增塑劑的乙酸乙酯、乙酸丁酯；有毒的甲醇、常用作溶劑和消毒劑的乙醇，以及在化妝品、食品等行業(yè)廣泛應(yīng)用的丙二醇等多元醇，它們都具有一定揮發(fā)性，在使用過程中會(huì)揮發(fā)到空氣中，成為 VOC 的重要組成部分。

危害

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大氣污染

VOC是臭氧前體，與氮氧化物（NOx）在陽光下反應(yīng)，形成臭氧。高濃度的臭氧對呼吸系統(tǒng)有害，尤其是對兒童、老年人和患有呼吸系統(tǒng)疾病的人更為危險(xiǎn)。VOC的氧化產(chǎn)物可與氮氧化物和硫化物反應(yīng)，形成細(xì)顆粒物，對空氣質(zhì)量和健康構(gòu)成威脅。 [9]

室內(nèi)空氣污染

室內(nèi)裝修和建筑材料中的VOC，如甲醛、苯等，可導(dǎo)致室內(nèi)空氣質(zhì)量下降，引發(fā)“新房綜合征”。家庭清潔劑中的VOC，如氯仿、二甲苯等，釋放到室內(nèi)空氣中，可能導(dǎo)致室內(nèi)空氣污染。

危害人體健康

呼吸系統(tǒng)問題：一些VOC，如苯、甲苯，長時(shí)間暴露可能引發(fā)呼吸系統(tǒng)問題，包括咳嗽、氣喘和氣短等。

神經(jīng)系統(tǒng)影響：長期接觸某些VOC，如甲醛，可能導(dǎo)致頭痛、眩暈、注意力不集中等神經(jīng)系統(tǒng)問題。

致癌性：部分VOC，如苯系物質(zhì)，被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）評定為可能的或確實(shí)的致癌物質(zhì)。中國環(huán)境科學(xué)院副院長兼總工程師夏青教授談到VOC對人體的危害時(shí)認(rèn)為：由于嬰幼兒有90%的時(shí)間是在室內(nèi)度過的，所以有毒涂料中的有害物質(zhì)對兒童的侵害時(shí)間最長、最大，而兒童的身心特征又使得這種危害的后果要比成人更為嚴(yán)重。由于對人體有害，2005年7月1日起強(qiáng)制實(shí)行的國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，內(nèi)墻乳膠漆VOC要小于等于200克/升，如果要獲得綠色環(huán)?！笆h(huán)標(biāo)志”，則VOC含量要小于100克/升。報(bào)告稱我國每年數(shù)十萬人死于裝修污染，專家稱兇手是VOC。據(jù)世界衛(wèi)生組織在2005年發(fā)布的《世界衛(wèi)生組織甲醛致癌報(bào)告》中指出，我國因裝修污染引起的年死亡人數(shù)為11.1萬人，平均每天約304人，并有證據(jù)表示這個(gè)死亡人數(shù)仍在逐年攀升。

危害生態(tài)系統(tǒng)

VOC能夠通過大氣降水沉降到水體中，可能對水生生物造成毒害。揮發(fā)性有機(jī)物的沉積可能導(dǎo)致土壤中微生物的死亡，影響土壤的生態(tài)平衡。同時(shí)，氯氟烴類VOC和一些氯氟烴類VOC，如氯氟烴，被認(rèn)為對臭氧層具有破壞性影響，導(dǎo)致大氣中臭氧濃度降低，增加地球表面對紫外線的暴露，對生物和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。

降解及消除方法

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活性吸附法

在有機(jī)廢氣治理工藝中 , 吸附是處理效果好、使用較廣的方法之一 , 吸附劑有活性炭、硅藻土、沸石等 , 其中活性炭吸附應(yīng)用最多。通過吸附系統(tǒng) , 不僅可以使 VOC 濃度大大降低 , 實(shí)現(xiàn)廢氣達(dá)標(biāo)排放 , 而且吸附后通過氣提解吸 , 收集物可回用于生產(chǎn)。

引風(fēng)高空排放法

這是一般企業(yè)在裝漆、砂磨等崗位使用最多、最簡便的方法之一 , 其成本低、易操作、效果明顯。但高空排放只是污染的轉(zhuǎn)移 , 并沒有真正解決污染問題 , 而引風(fēng)機(jī)功力大小和風(fēng)口安裝高度又直接影響引風(fēng)效果。

燃燒處理法

VOC 為有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì) , 易燃燒 , 可采用常溫或催化氧化燃燒處理 , 氣體由引風(fēng)管道通入鍋爐或焚燒爐燃燒 , 但對高溫有機(jī)氣體還要經(jīng)過安全論證。此法處理比較完全, 基本可以把VOC 轉(zhuǎn)化為CO2 、H2O 。

吸收除氣法

因 VOC 一般都溶解于柴油或 200 # 汽油等有機(jī)溶劑 , 可用柴油或 200 # 汽油吸收 VOC , 吸收后的溶劑可用于燃料或稀釋劑。這種方法操作方便、成本低 , 但吸收處理后一般尚有揮發(fā)氣體殘余 , 因有機(jī)溶劑本身易揮發(fā) , 因此不能使 VOC 降為零 , 若遇高溫 , 則吸收率更低。

冷凝收集法

對反應(yīng)釜高溫有機(jī)氣體可采用冷凝收集 , 先用直冷凝再螺旋冷凝 , 該法除氣效果明顯 , 易操作、運(yùn)行成本低 , 但對低沸點(diǎn)氣體效果不佳。 [10]

生物處理法

有機(jī)廢氣的生物處理是最經(jīng)濟(jì)有效的方法 , 效果好、運(yùn)行費(fèi)用低于任何一種處理方法 , 安全、易操作。 VOC 的生物凈化法有直接微生物凈化法、間接微生物處理法 ( 先水吸收再廢水生物處理 ) 及植物凈化法等。 [11]直接生物凈化有生物吸收池、生物洗滌池、生物滴濾池、生物過濾池 , 處理效果好、操作方便 , 其中生物過濾池技術(shù)成熟 , 應(yīng)用較多。如德國和荷蘭建有幾百座廢氣生物濾池 , 運(yùn)行效果都很好。

生物處理法是用水或弱堿液吸收 VOC , 其中含有的醇類、醛類等物質(zhì)易溶于水 , 吸收后的廢水再用生物降解 , 使廢水達(dá)標(biāo)排放。植物凈化法就是廠區(qū)內(nèi)增加綠化面積 , 利用綠色植物吸收和轉(zhuǎn)化大氣中的污染物來凈化空氣 , 這種方法適用于大環(huán)境低濃度的污染。

替代 HAP 溶劑法

溶劑型涂料中的 VOC 污染物主要是甲苯、二甲苯中的揮發(fā)氣體 , 雖然苯類稀釋劑具有很多施工上的優(yōu)點(diǎn) , 但其毒害作用是眾所周知的。因此 , 有的廠家正在尋找能替代含甲苯、二甲苯溶劑的配方 , 使涂料環(huán)保性能更好。

檢測方法

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氣相色譜法（GC）

利用不同物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相中的分配系數(shù)差異，通過氣相色譜分離VOC [12]，并通過質(zhì)譜儀識(shí)別和定量化合物 [13]。將樣品注入氣相色譜儀，經(jīng)色譜柱分離后，由檢測器檢測各組分的信號(hào)，根據(jù)保留時(shí)間和峰面積進(jìn)行定性和定量分析。該方法分離效率高、靈敏度高、選擇性好，可準(zhǔn)確檢測多種 VOC，廣泛應(yīng)用于環(huán)境、化工、食品等領(lǐng)域。袋式氣相色譜法（PAS） [14]：PAS使用特殊的袋子收集空氣樣品，然后使用氣相色譜法分析袋內(nèi)的VOC。這是一種適用于野外和臨時(shí)監(jiān)測的方法。

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）

將氣相色譜的分離能力與質(zhì)譜的定性能力相結(jié)合。氣相色譜先將 VOC 混合物分離成單個(gè)組分，然后進(jìn)入質(zhì)譜儀，通過離子化和質(zhì)量分析，得到各組分的質(zhì)譜圖，根據(jù)質(zhì)譜圖的特征離子和碎片信息進(jìn)行定性，再結(jié)合色譜峰面積進(jìn)行定量。該方法具有極高的靈敏度和準(zhǔn)確性，能夠?qū)?fù)雜樣品中的微量 VOC 進(jìn)行定性和定量分析。

高效液相色譜法（HPLC）

對于一些不易揮發(fā)或熱穩(wěn)定性差的 VOC，可采用 HPLC 進(jìn)行檢測?；诓煌镔|(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)、吸附能力等差異進(jìn)行分離。樣品通過高壓泵注入色譜柱，經(jīng)分離后由檢測器檢測，常用的檢測器有紫外檢測器、熒光檢測器等。該方法分析速度快、分離效率高，可用于檢測水中的酚類、多環(huán)芳烴等 VOC。

傳感器法

利用傳感器對 VOC 的特異性響應(yīng)來進(jìn)行檢測。如半導(dǎo)體氣體傳感器，當(dāng) VOC 氣體接觸到傳感器表面時(shí)，會(huì)引起傳感器的電阻等物理性質(zhì)發(fā)生變化，通過測量這種變化來檢測 VOC 的濃度。還有光學(xué)傳感器，基于 VOC 與特定試劑的光學(xué)反應(yīng)，通過測量光信號(hào)的變化來檢測 VOC。傳感器法具有操作簡單、響應(yīng)速度快、可現(xiàn)場實(shí)時(shí)檢測等優(yōu)點(diǎn)，但選擇性和準(zhǔn)確性相對較低，常用于現(xiàn)場快速篩查和初步檢測。

傅里葉變換紅外光譜法（FTIR）

當(dāng)紅外光照射到樣品上時(shí)，VOC 分子會(huì)吸收特定波長的紅外光，產(chǎn)生特征的紅外吸收光譜。通過傅里葉變換將時(shí)域的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域的光譜圖，根據(jù)光譜圖中吸收峰的位置和強(qiáng)度進(jìn)行定性和定量分析。該方法可同時(shí)檢測多種 VOC，具有非接觸式、實(shí)時(shí)在線檢測等優(yōu)點(diǎn)，常用于環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測和工業(yè)廢氣排放監(jiān)測。

主動(dòng)式采樣方法

使用活性吸附劑，如碳吸附管或帶有吸附材料的袋子，主動(dòng)吸附空氣中的VOC [15]，然后通過分析吸附劑來確定VOC的濃度。

火焰離子化檢測器

一種寬頻有機(jī)化合物檢測器，不具備選擇性。它們的線性非常好。FID用于現(xiàn)場檢測的主要局限在于它們較大的重量和體積，以及需要配置一個(gè)氫氣瓶，這樣一來，就很難在危險(xiǎn)環(huán)境中使用。FID相對較貴、維護(hù)繁瑣也限制了它在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。PID和FID都是常見的有機(jī)化合物檢測器，它們都可以有效地測量同一種物質(zhì)，但是，由于PID更小巧一些，更容易使用和更安全，它要比FID更加普遍地應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。

TVOC和VOC的差異

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VOC是指"1升涂料中除去水的物質(zhì)當(dāng)中含有有機(jī)揮發(fā)物的重量"，而TVOC是指"1升涂料中含有有機(jī)揮發(fā)物的重量"。大部分內(nèi)墻涂料的體積固含量大約在35%～40%左右，當(dāng)TVOC限量為100g/L時(shí)，所對應(yīng)的VOC大約是(39～44)g/L。因此環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中TVOC的限量標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比國標(biāo)中VOC的限量標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。其實(shí)即使是100%的固體含量，VOC仍然大于TVOC。

網(wǎng)址: VOC http://m.gysdgmq.cn/newsview1911384.html

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VOC

定義及分類

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