挥发性有机物TVOC、VOC、VOCS气体检测

VOCs是挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds)的英文缩写，是指在室温下饱和蒸气压大于70.91Pa，常压下沸点小于260℃的有机化合物。

从环境监测的角度来讲，指以氢火焰离子检测器检出的非甲烷总烃类检出物的总称，主要包括烷烃类、芳烃类、烯烃类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他有机化合物。

这里重点要说明的是：VOC和VOCs其实是同一类物质，即挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds)的英文缩写，由于挥发性有机化合物一般成分不止一种，因此VOCs更精准。再者，在日常交流过程中，人们习惯性将s省去，就造成了部分朋友搞不清VOC和VOCs。

TVOC是Total Volatile Organic Compounds的缩写，即总挥发性有机物。世界卫生组织(WHO，1989)对TVOC的定义是：熔点低于室温，沸点范围在50～260℃之间的挥发性有机化合物的总称。

下面就VOCs气体的主要特性、来源及危害、检测的法律依据、毒性 VOCs 的检测范围的分析总结。

一、VOCs 的基本特性

1. VOCs 的定义

VOCs的学术定义：是指在正常状态下（20℃，101.3kPa），蒸气压在 0.1mmHg（13.3Pa）以上沸点在260℃(500℉)以下的有机化学物质。

2.VOCs 的特性

●均含有碳元素，还含有 H、O、N、P、S 及卤素等非金属元素。

● 熔点低，易分解，易挥发，均能参加大气光化学反应，在阳光下 产生光化学烟雾。

●常温下，大部分为无色液体，具有刺激性或特殊气味。

● 大部分不溶于水或难溶于水，易溶于有机溶剂。

● 种类达数百万种，大部分易燃易爆，部分有毒甚至剧毒。

● 相对蒸气密度比空气重。

3.VOCs 的分类

VOCs按其化学结构，可以分为：烃类（烷烃、烯烃和芳烃）、酮类、酯类、醇类、酚类、醛类、胺类、腈（氰）类等。

二、VOCs的来源及危害

常见的VOCs种类及成分

种类：脂肪烃

成分：甲烷、乙烷、丙烷、环己烷、甲基环戊烷、己烷、2-甲基戊烷、2-甲基己烷；

种类：芳香烃

成分：苯、甲苯、乙苯、二甲苯、正丙基苯、苯乙烯、1,2,4-三甲基苯；

种类：卤代类化合物

成分：三氯氟甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,1,1-三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烷、氯苯、1,4-二氯苯；

种类：酚、醚、环氧类化合物

成分：甲酚、苯酚、乙醚、环氧乙烷、环氧丙烷

种类：酮、醛、醇、多元醇

成分：丙酮、丁酮、环己酮、甲醛、乙醛、甲醇、异丁醇

种类：腈、胺类化合物

成分：丙烯腈、二甲基甲酰胺

种类：酸、酯类化合物

成分：乙酸、醋酸乙酯、醋酸丁酯

种类：多环芳烃

成分：萘、菲、苯并芘

种类：其它

成分：甲基溴、氯氟烃、氯氟碳化物

2.1 VOCs的来源

VOCs的排放源及其污染物排放量的研究是控制大气中VOCs的根本，而VOCs气体的来源很广泛。典型的VOCs排放源可分为人为排放源（包括固定源与移动源）和自然排放源（包括生物源与非生物源）两类，其中以人为排放源为主，多半为石油化工相关产业的生产过程、产品消费行为以及机动车尾气造成。

通过分析总结，VOCs主要来源于以下几个方面：

（1）石油化工厂排出的工艺尾气，如石油炼制工艺，石油化工氧化工艺，石油化工储罐生产工艺；

（2）石油、煤炭、天然气等的开采和储运过程中可有大量VOCs气体产生；

（3）煤、石油、石油制品、天然气、木材、烟草燃烧时的不完全燃烧产物，废弃物焚烧时产生的烟气，机动车排放的尾气中含有的未完全燃烧的烃类物质；

（4）室内装饰、装修材料如油漆、喷漆及其溶剂、木材防腐剂、涂料、胶合板等常温下可释放出苯、甲苯、甲醛、酚类、二甲苯、甲醛等多种挥发性有机物质；

（5）日常生活中使用的化妆品，有机农药、除臭剂、消毒剂、防腐剂、各种洗涤剂的加工和使用过程中可产生酚类、醚类、多环芳烃等挥发性有机物质；

（6）各种合成材料、有机粘合剂及其他有机制品遇到高温时氧化和裂解，可产生部分低分子有机污染物；

（7）淀粉、脂肪、蛋白质、纤维素、糖类等氧化与分解时产生部分有机污染物。

2.2 VOCs的危害

VOCs种类众多，其对人类的健康和生存环境的危害主要体现以下几个方面：

（1）大多数VOCs具有刺激性气味或臭味，可引起人们感官上的不愉快，严重降低人们的生活质量。恶臭气体指一切刺激嗅觉器官并引起人们不愉快的气体物质。

（2）VOCs成分复杂，有特殊气味且具有渗透、挥发及脂溶等特性，可导致人体出现诸多的不适症状。还具有毒性、刺激性及致畸致癌作用，尤其是苯、甲苯、二甲苯及甲醛对人体健康的危害最大，长期接触会使人患上贫血症与白血病。另外，VOCs气体还可导致呼吸道、肾、肺、肝、神经系统、消化系统及造血系统的病变。随着VOCs浓度的增加，人体会出现恶心、头痛、抽搐、昏迷等症状。

（3）VOCs多半具有光化学反应性，在阳光照射下，VOCs会与大气中的NOx发生化学反应，形成二次污染物（如：臭氧等）或强化学活性的中间产物（如：自由基等），从而增加烟雾及臭氧的地表浓度，会对人造成生命危险，同时也会危害农作物的生长，甚至导致农作物的死亡。由光化学反应所造成的烟雾，除了能降低能见度之外，所产生的臭氧、过氧乙酰硝酸酯（PAN）、过氧苯酰硝酸酯（PBN）、醛类等物质可刺激人的眼睛和呼吸系统，危害人的身体健康，伦敦、东京等城市都相继出现过光化学烟雾污染事件。

（4）某些VOCs易燃，如苯、甲苯、丙酮、二甲基胺及硫代烃等，这些物质的排放浓度较高时如果遇到静电火花或其他火源，容易引起火灾。近年来由于VOCs造成的火灾及爆炸事故时有发生，尤其是常发生在石油化工企业。

（5）部分VOCs可破坏臭氧

层，如氟氯烃物质。当其受到来自太阳的紫外辐射时，可发生光化学反应，产生氯原子，从而对臭氧层中的臭氧进行催化破坏。臭氧量的减少以及臭氧层的破坏使到达地面的紫外线辐射量增加。紫外线对人类皮肤、眼睛及免疫系统有较大的危害。

三、 VOCs 检测的法律依据

1、安全生产法规

（1）《危险化学品安全管理条例》（中华人民共和国国务院令第 344 号）第 18 条：危险化学品的生产、储存、使用单位，应当 在生产、储存和使用场所设置报警装置。

（2）《生产过程安全卫生要求总则》（GB/T 12801 -2008）5.3.1.c：对产生危险和有害因素的过程，应配置监控检测仪器仪表。

（3）《生产许可证条例》（国务院令第 397 号 2004）第 6 条：企业 取得安全生产许可证，应当具备下列安全生产条件：（十一）有重大危险源检测、评估、监控措施和应急预案。

（4）《危险化学品重大危险源 罐区 现场安全监控装备设置规范》 （AQ 3036-2010）

2、职业健康卫生法规

（1）《中华人民共和国职业病防治法》 第 23 条：对可能发生职 业损伤的有毒、有害工作场所,用人单位应当设置报警装置。

（2）《国家职业卫生标准-工业企业设计卫生标准》（GBZ 1 -2010） 6.1.6 应结合生产工艺和毒物特性，在有可能发生急性 职业中毒的工作场所，根据自动报警装置技术发展水平设计自动报警或检测装置。

（3）《工作场所有害因素职业接触限值—化学有害因素》 (GBZ2.1-2007)

（4）《使用有毒物品作业场所劳动保护条例》（国务院 2002 年 第 352）第 11 条：可能突然泄漏大量有毒物品或者易造成急性中毒 的作业场所,设置自动报警装置。

3、环保法规

（1）《国家环境保护“十二五”科技发展规划》(2011，环保部) 该 文将“有机污染物自动监测系统”列为“支持关键技术、装备和 产品研发”项目。

（2）《重点区域大气污染防治“十二五”规划》（2012，环保部） 该文规定“工业 VOCs 排放逐步安装在线连续监测系统，厂界安装 VOCs 环境监测设施”。

（3）《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意 见》（国办发[2010]33 号）(二十三)各地环保部门应加强对重点 企业的监督性监测,并推进其安装污染源在线监测装置。

4、生产使用法规

（1）《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》 （GB50493-2009）

（2）《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）第 4.6.11 条：在使用或产生甲类气体或甲、乙 A 类液体的装置内，宜 按区域控制和重点控制相结合的原则，设置可燃气体报警器探头。

四、毒性 VOCs 的检测范围

1、确定依据

（1）《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》(GB50493-2009) 5.3.1(4)“有毒气体的测量范围宜为 0～300%最高容许浓度或 0～300%短时间接触容许浓度”。

（2）《国家职业卫生标准-工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2.1—2007) 4.1 工作场所空气中化学物质容许浓度：苯的PC-STEL为 10mg/m3 (2.87ppm)

（3）《国家职业卫生标准-工作场所有毒气体检测报警 装置设置规范》(GBZ/T223-2009) 5.3 气体检测仪检测范围 0～10倍PC-STEL，最小检测量≤0.5倍PC-STEL

2、苯的检测范围

（1）依据上述规定，苯的检测范围分别为：2.87ppm×3=8.61 ppm≈ 9 ppm（2）目前国际、国内苯检测器的实际测量范围: ① 固定式：0-10 / 20 ppm ② 便携式：0-1,000 /2,000 ppm（主要用于测漏）

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