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TVOC

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TVOC是“Total Volatile Organic Compounds”的英文縮寫,意思是總揮發性有機化合物
室內空氣品質的研究人員通常把他們採樣分析的室內有機氣態物質稱為VOC,它是Volatile Organic Compound三個詞第一個字母的縮寫;各種被測量的VOC被總稱為總揮發性有機物TVOC(Total Volatile Organic Compounds)。
TVOC是三種影響室內空氣品質污染中影響較為嚴重的一種。TVOC是指室温下飽和蒸氣壓超過了133.32Pa的有機物,其沸點在50℃至250℃,在常温下可以蒸發的形式存在於空氣中,它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的氣味性,會影響皮膚和黏膜,對人體產生急性損害。世界衞生組織(WHO)、美國國家科學院/國家研究理事會(NAS/NRC)等機構一直強調TVOC是一類重要的空氣污染物。美國環境署(EPA)對VOC的定義是:除了一氧化碳二氧化碳碳酸,金屬碳化物碳酸鹽以及碳酸銨外,任何參與大氣中光化學反應的含碳化合物。
中文名
總揮發性有機化合物
外文名
TVOC(Total Volatile Organic Compounds)
定    義
揮發性有機化合物的統稱

TVOC分類

苯類、烷類、芳烴類、烯類、滷烴類、酯類、醛類酮類和其他。

TVOC來源

TVOC的主要來源在室外,主要來自燃料燃燒和交通運輸:而在室內則主要來自燃煤和天然氣等燃燒產物、吸煙、採暖和烹調等的煙霧,建築和裝飾材料中的膠合劑、塗料、油漆、板材、壁紙等,傢俱,家用電器,傢俱、清潔劑和人體本身的排放等。有近千種之多。在室內裝飾過程中,TVOC主要來自油漆,塗料和膠粘劑。據報道,室內TVOC濃度通常在0.2mg/m3到2mg/m3之間,而在不當裝修施工中,甚至可高出數十倍。室內多種芳香烴烷烴主要來自汽車尾氣(76%-92%)。一般油漆中TVOC含量在0.4-1.0mg/m3。由於TVOC具有強揮發性,一般情況下,油漆施工後的10小時內,可揮發出90%,而溶劑中的TVOC則在油漆風乾過程只釋放總量的25%。

TVOC主要成份

烴類鹵代烴、氧烴和氮烴,它包括:苯系物、有機氯化物、氟里昂系列、有機酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等。

TVOC危害

TVOC有刺激性氣味,而且有些化合物具有基因毒性。TVOC能引起機體免疫水平失調,影響中樞神經系統功能,出現頭暈頭痛嗜睡、無力、胸悶等自覺症狀;還可能影響消化系統,出現食慾不振、噁心等,嚴重時可損傷肝臟和造血系統,出現變態反應等。
研究將暴露的常見的辦公大樓中的TVOC和下列SBS症狀聯繫在一起:
症狀描述
症狀
描述
眼睛不適
灼熱、乾燥、異物感、水腫
喉嚨不適
喉幹
呼吸問題
呼吸短促;哮喘 頭痛、貧血頭昏、疲乏、易怒
一般認為,正常的、非工業性的室內環境TVOC濃度水平還不至於導致人體的腫瘤癌症。當TVOC濃度為3.0-25 mg/m3時,會產生刺激和不適,與其他因素聯合作用時,可能出現頭痛;當TVOC濃度大於25 mg/m3時,除頭痛外,可能出現其他的神經毒性作用
一份來自北京兒童醫院的調查:在該院接診的白血病患兒中有九成患兒家庭在半年內曾經裝修。專家據此推測,室內裝修材料中的有害物質可能是小兒白血病的一個重要誘因。
我們每天的絕大部分時間都是留在家中、辦公室或者其他室內環境。如果室內的空氣質量不佳的話,容易引發的疾病數不勝數,這其中最輕的症狀就有頭痛、眼睛很癢、呼吸困難皮膚過敏、疲勞或嘔吐等。經我們長期的研究,我們發現以下五類人最容易受到室內污染空氣的毒害,他們是孕婦、兒童、辦公室白領、老人、患有呼吸系統或心臟毛病的人。
孕婦
由於生理結構的不同,室內空氣污染特別是裝修後有害氣體污染對女性身體的影響更大。
女性身體裏脂肪成分較多,苯吸收後會在脂肪內貯存。國內外眾多案例表明,苯對胚胎及胎兒發育有不良影響,嚴重時可造成胎兒畸型及死胎。
裝飾材料和傢俱中使用的各種人造板、膠合劑等,其遊離甲醛可疑致癌物。長期接觸低濃度的甲醛可以引起慢性呼吸道疾病、女性月經紊亂、妊娠綜合症,引起新生兒體質降低;高濃度的甲醛對神經系統免疫系統、肝臟等都有毒害,還可誘發胎兒畸形、嬰幼兒白血病。
兒童
英國“全球環境變化問題”研究小組公告的報告曾經得出一個令人震驚的結論:環境污染的加劇會導致兒童的免疫力和智力降低。
兒童的身體正在發育中,免疫系統比較脆弱,另外兒童呼吸量按體重比計算比成年人高50%,這就使他們更容易受到室內空氣污染的危害。無論從兒童的身體還是智力發育看,室內空氣環境污染對兒童的危害不容忽視。室內空氣污染會對兒童構成以下三大威脅:
a.誘發兒童的血液性疾病:醫學研究證明,環境污染已經成為兒童白血病高發的主要原因。根據流行病學的統計,我國每年新增約4萬名白血病患者,其中2萬多名是兒童,而且以2-7歲的兒童居多。北京市兒童醫院統計,該醫院90%白血病小患者的家庭在半年內裝修過。為什麼兒童成了白血病的高發人羣。有關醫學專家的意見,家庭裝修中各種裝飾材料中 產生的甲醛、苯等氣體以及石材中的放射性物質可以致癌,苯還可以引起白血病和再生障礙性貧血。雖然不能肯定白血病是由於家庭裝修所致,但在同樣環境中,自身抑癌基因有缺陷,也就是常説的缺乏自身免疫力的兒童,那麼居室環境污染的刺激則是導致白血病的一個誘因。專家忠告:不能光檢查身體,更要注意檢測室內環境,達到標本兼治。
b.增加兒童哮喘病的發病率:根據我國與美國合作的項目“空氣污染對呼吸健康影響研究”顯示:兒童患感冒咳嗽、感冒咳痰、感冒氣喘、支氣管炎與空氣 污染濃度呈現顯著正比。一方面,因為兒童的身體正在成長中,呼吸量按體重比計算比成人高50%,另一方面,兒童在室內生活時間長,所以更容易受到室內空氣污染的侵害。污染程度越嚴重,兒童功能異常率就越高。嚴重的空氣污染可以使兒童肺功能異常的危險增高30%-70%。中國環境監測總站研究證實,父母吸煙的 孩子患咳嗽、支氣管炎、哮喘等呼吸系統疾病的比例要比父母不吸煙的孩子高得多。據流行病學對5-9歲的3528名兒童調查,父母一人吸煙,兒童患呼吸道疾 病者比父母都不吸咽的兒童高6%;父母都吸咽,兒童患呼吸道疾病的比例高出15%左右。據法國《科學與生活》雜誌報道,微塵對兒童呼吸道的發育有較大影 響,而二氧化氮等也會影響兒童肺臟的發育,從而使兒童的肺活量出現嚴重不足。從美國專家對由於室內空氣污染造成的哮喘病調查中可以看到,在美國兒童中,患 哮喘病的佔美國總人中的12.4%。此病影響到每個年齡段的兒童,65%的兒童不同程度的患有哮喘。據統計,我國兒童哮喘患病率為2-5%,其中1-5歲兒童患病率高達85%。
c.影響兒童的身高和智力健康發育:兒童的身體正處在生長髮育關鍵期,長期吸入存在煙塵、有害氣體、病菌病毒污染的空氣,不僅容易誘發各種疾病,而且將使兒童身體各機能受到慢性影響,進而影響身高和智力的正常發育。據調查,在吸煙家庭裏成長到7歲的兒童的閲讀能力明顯低於不吸煙家庭的兒童。在吸煙家庭成長到11歲的兒童,閲讀能力延遲發育4個月,算術能力延遲發育5個月。科學家對千餘名兒童長期研究發現,家長每天吸煙的量越大,兒童身高所受的影響越 大。
辦公室白領
白領們長期工作在空氣質量不好的環境中,容易導致頭暈、胸悶、乏力、情緒起伏大等不適症狀,大大影響工作效率,並引發各種疾病發生,嚴重者還可致癌,辦公環境變成了看不見的健康慢性殺手。
已有越來越多的白領和職員抱怨辦公室空氣污濁,感到呼吸不暢,注意力不集中,導致工作效率下降。據中國疾病預防控制中心專家調查,由於辦公室空間相對 密閉,空氣不流通,空氣污濁,氧氣含量低,容易導致肌體和大腦新陳代謝能力降低。復旦大學公共衞生學院教授夏昭林介紹,長期坐辦公室者容易患“白領綜合症”,衞生部門和越來越多的專家已認識到其危害性
老年人
人體進入老年期,各項身體機能在下降,比較容易受到環境因素的影響而誘發各種疾病。空氣污染不僅是引起老年人氣管炎咽喉炎肺炎等呼吸道疾病的重要原因,還會誘發高血壓心血管、腦溢血等病症,對於體弱者還可能危及生命。
據美國心臟病脅會《循環》雜誌報道,1982年有50萬名成年人志願參加了美國癌症協會進行的一項有關癌症預防的調查。20多年後,猶它州楊伯翰大學的研 究人員分析了這項調查數據,將調查中呼吸系統疾病和心臟病等心血管疾病的發病率,與來自美國環境保護局150多個城市的空氣污染數據相聯繫,數據表明,在 空氣污染導致死亡的疾病中,心臟病患者居多。
呼吸道疾病患者
在污染的空氣中長期生活,會引起呼吸功能下降、呼吸道症狀加重,有的還會導致慢性支氣管炎支氣管哮喘肺氣腫等疾病,肺癌鼻咽癌患病率也會有所增加。 據統計,全球因空氣污染導致的急性呼吸系統感染,每年奪去大約400萬名兒童的生命。國內外調查表明,呼吸道感染是人類最常見的疾病,其症狀可從隱性感染直到威脅生命。
室內空氣污染物主要分為可吸入顆粒物外,還是多種致癌化學污染物和放射性物質的主要載體。生物活性粒子有細菌、病毒花粉等,是大多數呼吸道傳染病過敏性疾病的元兇。在室內環境中,特別是在通風不良、人員擁擠的環境中,一些致病微生物容易通過空氣傳播,使易感人羣發生感染。一些常見的病毒、細菌引 起的疾病如流感麻疹結核等呼吸道傳染病都會藉助空氣在室內傳播。非典病毒肆虐的事實也充分説明,室內生物污染不可輕視。山東省疾病預防控制中心公共衞生監測與評價所孔凡玲指出:許多室內空氣污染物都是刺激性氣體,比如説二氧化硫、苯、甲醛等。這些物質會刺激眼、鼻、咽喉以及皮膚,引起流淚、咳嗽、噴嚏 等症狀。特別是甲醛具有強烈的致癌和促癌作用。

TVOC室內TVOC

室內TVOC濃度通常在0.2mg/m3到2mg/m3之間,當室內TVOC濃度在0.16mg/m3~0.3mg/m3時,對人體健康基本無害,但在裝修中往往會超過這一指標,特別是在不當裝修的情況下。防止TVOC的傷害,主要從源頭抓起,杜絕非環保建材;其次,常通風換氣,甚至加熱烘烤,使TVOC釋放加快;第四,裝修後最好經檢測確認TVOC不超標,並通風二到三個月後入住,如有條件通風半年入住最好;另外,在客廳或庭院可擺放月季百合猩猩木等,它們可吸收TVOC,但它們不宜放在卧室內。
國家頒佈的《民用建築工程室內環境污染控制標準》(GB50325-2020)規定:
住宅室內空氣污染物限值
污染物名稱
一類民用建築工程
二類民用建築工程
氡(Bq/m3)
≤150
≤150
甲醛(mg/m3)
≤0.07
≤0.08
苯(mg/m3)
≤0.06
≤0.09
氨(mg/m3)
≤0.15
≤0.2
甲苯(mg/m3)
≤0.15
≤0.2
二甲苯(mg/m3)
≤0.2
≤0.2
TVOC(mg/m3
≤0.45
≤0.5 [2] 

TVOC車內TVOC

從國家室內裝飾協會室內環境監測中心瞭解到,汽車室內空氣污染狀況日益嚴重。監測中心參照GB/T18883-2002(國家室內空氣質量標準)對50輛行駛不到半年的新車進行甲醛、苯、甲苯二甲苯、TVOC五項污染物指標的檢測,70%的汽車室內有毒氣體的濃度超標,其中甲醛和TVOC兩項指標超標最嚴重。
在採訪過程中,許多車主都向記者表示,車內有味兒讓人難以忍受。青島室內裝飾協會室內環境監測中心主任耿超介紹,汽車內有害氣體超標比房屋室內有害氣體超標對人體的危害程度更大。長時間會造成頭痛眩暈、噁心等,嚴重者可能導致貧血甚至致癌;空氣污染還會導致司機焦躁不安、注意力無法集中、影響駕車 安全,造成交通事故
耿超介紹,車內污染源主要來源於新車體自身,如車內的座椅、座套、地板等各種材料含有苯、甲醛、丙酮、二甲苯等有害物質。其次是來源於車內裝飾。第 三是車內空間狹小,密封性比較好,人體排出的二氧化碳等有害物質越來越多,也容易造成污染。我國尚未對車內各種有害氣體的濃度和含量均做出明確限制並 制訂相應標準,只能參照室內空氣檢測標準來檢測,所以業內人士急切呼籲國家儘快出台相應標準,以保障車主健康行駛。
我們國家在2012年3月份出台了《GBT 27630-2011 乘用車內空氣質量評價指南》,可以按照此要求來測試車內空氣要求。

TVOC去除方法

防止TVOC的傷害,主要從源頭抓起,杜絕非環保建材;其次,常通風換氣,甚至加熱烘烤,使TVOC釋放加快;第三,放置活性炭,但活性炭的效果不明顯。第四,室內適當的養殖一些吊蘭綠色植物,達到淨化室內空氣的效果。 [1] 
去除方法
方法
詳解
物理吸附法
物理吸附甲醛不像化學噴劑,它自身是安全的也不用擔心二次污染的問題,常用的吸附材料有活性炭包,足量使用能起到不錯的淨化作用,只是炭包要記得定期晾曬和更換,以免出現吸附飽和。
催化分解法
氧化錳八面體分子篩是一種新型環保催化劑,因其能有效活化O2和常用過氧化劑,被廣泛用於有機分子清潔合成、有機廢水的高級氧化法分質處理,以及VOCs催化氧化去除。 [3]  其中以二氧化錳為主要成份的催化材料,在空氣治理行業中又稱為活性錳,其比表面大,活性中心豐富,催化性能高。 [4-5] 

TVOCTVOC檢測

由於苯系物是TVOC的重要組成,所以有些人只檢測TVOC,而不檢測苯,以及苯系物:然而,也有隻檢測總苯,而不檢測TVOC:還有一些單位則兩者都檢測。這主要是取決於要求和條件。檢測TVOC的技術設備要求較高,通常都採用氣相色譜法,但也有采用傅里葉變換紅外光譜法熒光光譜法離子色譜法和反射干涉光譜法、固態聚合物電化學原理等。
要想精確檢測室內TVOC含量,需要由專業人員使用專業儀器,而且由於TVOC是揮發性有機物的總體構成,檢測費用相對較高。
温 控
檢測器FID
控温範圍:室温上7℃-400℃(增量0.1℃)
程升階數:三階
程升速率:0.1℃-50℃/min(增量0.1℃)
檢測限:≤5×10-12g/s(正十六烷)
基線噪聲:≤6×10-12A/H
線性範圍:≥105
穩定時間:小於20min
檢測器TCD
檢測器 FPD
敏感度:≥10000mV·mL/mg(正十六烷)
基線噪聲:≤30uV(載氣為99.999的氫氣)
檢測限:≤5×10-12g/s(N)
基線噪聲:≤2×10-13A/H
TVOC檢測
項目
詳細
檢測指標
色譜柱
TVOC專用色譜柱 50m
柱温
初温50℃ 初時10min,5℃/min,終温250℃,終時2min
載氣
氮氣0.05Mpa
汽化
220℃
檢測器
FID 250℃
參考資料