挥发性有机物

挥发性有机物(Volatile Organic Compound),三个词第一个字母的缩写,简称VOCs。总挥发性有机物有时也用TVOC来表示 (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。

中文名挥发性有机物

外文名Volatile OrganicCompound

简    称VOC

定    义蒸汽形式存于空气中的一类有机物

简介

挥发性有机物

按照世界卫生组织的定义,沸点在50—250℃的化合物,室温下饱和蒸气压超过133.32Pa,在常温下以蒸气形式存在于空气中的一类有机物为挥发性有机物(VOCs)。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、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他。 

VOCs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。[1]而具致畸致癌性的多环芳烃是人体健康的重要杀手之一。

发现历史

挥发性有机物的身影最早出现在美国洛杉矶。20世纪40-50年代,人们发现每年夏季的正午或午后,天空经常会出现一片浑沌不清的浅蓝色烟雾,而远离城市1公里外的松林成片枯死,柑橘减产;更多的居民开始患上各种眼疾和呼吸道疾病。到1955年,洛杉矶已有400多名65岁以上的老人相继去世。经美国科学家的努力,人们发现这是一种新型大气污染,是由汽车尾气和其它工业生产排放出来的大量碳氢化合物和氮氧化物,在阳光紫外线作用下,最终变成了让人致病或致命的毒气。从美国洛杉矶化学光雾事件到21世纪,关于大气挥发性有机物(VOCs)的研究,仍属世界最前沿科学领域。[2]

主要来源

尾气排放

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。

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。

在室内装饰过程中,VOC主要来自油漆、涂料和胶粘剂。一般油漆中VOCs含量在0.4—1.0mg/m3。由于 VOCs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%,而溶剂中的VOCs则在油漆风干过程中只释放总量的25%。

特点

分子量较小,在通常条件下容易气化。它们可在有机物质的生成过程中形成,也可以在有机物质发生化学分解或生物学降解的过程中形成,并逸入大气。挥发性有机物的含量和种类往往因测定方法和条件的不同而不同。

VOCs具有相对强的活性,是一种性格比较活泼的气体,导致它们在大气中既可以以一次挥发物的气态存在,又可以在紫外线照射下,在PM10颗粒物中发生无穷无尽的变化,再次生成为固态、液态或二者并存的二次颗粒物存在;且参与反应的这些化合物寿命还相对较长,可以随着风吹雨淋等天气变化,或者飘移扩散,或者进入水和土壤,污染环境。[3]

与PM2.5的关系

专家表示,在PM2.5形成之前,作为前体物的VOCs(挥发性有机物),让细粒子污染渐趋严重。[4]近几年低浓度、高毒性的VOCs在PM2.5中的比重上升很快。

在中国,20世纪80年代之前,大气污染主要表现为煤烟型污染,即以二氧化硫的颗粒物污染为主,然而80年代之后,城市化加速,经济规模扩张,各大城市机动车保有量也随之迅猛增长,珠三角、长三角、京津冀等经济发达地区大气污染日趋严重,灰霾天变得越来越多,这使得臭氧和PM 2.5所代表的细粒子污染,渐渐发展为大城市和区域空气污染的首要大敌。[2]

危害

室外危害

空气中的隐形杀手

在大气科学家眼里,VOCs对人体健康的影响有直接效应,更多的是间接效应。中国工程院院士唐孝炎老师表示,VOCs是一大类化合物的总称,它在大气中实际包含了成千上万种微量有机挥发物,比如目前科学家在VOCs中能分辨出的,就有正构烷烃、支链脂肪酸、正构烷醇、脂肪二元酸、芳香多元酸、多环芳烃(PAHs)、异构烷烃、三酮类化合物等几百种。一旦出现细粒子污染的灰霾天气,近地大气中的细粒子无时无刻不在产生光化学反应,生活在地面的人群和其它动植物,则无时无刻不在呼吸交换气体,于是造成大量有毒有害物质进入人体沉积,人体健康受损。[5]

室内危害

当居室中VOCs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。VOC伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统。居室内VOC污染近年来已引起各国重视。   

VOCs对人体健康的影响主要是刺激眼睛和呼吸道,使皮肤过敏,使人产生头痛、咽痛与乏力,其中还包含了很多致癌物质。中国新颁布的《民用建筑室内环境污染控制规范》中,室内空气中TVOCs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:0.5mg/立方米、Ⅱ类民用建筑工程:0.6mg/立方米。  

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