VOC氣體分析儀：揮發(fā)性有機(jī)物TVOC、VOC、VOCS氣體檢測+解決

VOCs是揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile Organic Compounds)的英文縮寫，是指在室溫下飽和蒸氣壓大于70.91Pa，常壓下沸點小于260℃的有機(jī)化合物。

從環(huán)境監(jiān)測的角度來講，指以氫火焰離子檢測器檢出的非甲烷總烴類檢出物的總稱，主要包括烷烴類、芳烴類、烯烴類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他有機(jī)化合物。

這里重點要說明的是：VOC和VOCs其實是同一類物質(zhì)，即揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile Organic Compounds)的英文縮寫，由于揮發(fā)性有機(jī)化合物一般成分不止一種，因此VOCs更精準(zhǔn)。再者，在日常交流過程中，人們習(xí)慣性將s省去，就造成了部分朋友搞不清VOC和VOCs。

TVOC是Total Volatile Organic Compounds的縮寫，即總揮發(fā)性有機(jī)物。世界衛(wèi)生組織(WHO，1989)對TVOC的定義是：熔點低于室溫，沸點范圍在50～260℃之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱。

下面就VOCs氣體的主要特性、來源及危害、檢測的法律依據(jù)、毒性 VOCs 的檢測范圍，以及VOCs氣體檢測的解決方案進(jìn)行分析總結(jié)。

一、VOCs 的基本特性

1. VOCs 的定義

VOCs的學(xué)術(shù)定義：是指在正常狀態(tài)下（20℃，101.3kPa），蒸氣壓在 0.1mmHg（13.3Pa）以上沸點在260℃(500℉)以下的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)。

2.VOCs 的特性

●均含有碳元素，還含有 H、O、N、P、S 及鹵素等非金屬元素。

●熔點低，易分解，易揮發(fā)，均能參加大氣光化學(xué)反應(yīng)，在陽光下 產(chǎn)生光化學(xué)煙霧。

●常溫下，大部分為無色液體，具有刺激性或特殊氣味。

●大部分不溶于水或難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。

●種類達(dá)數(shù)百萬種，大部分易燃易爆，部分有毒甚至劇毒。

●相對蒸氣密度比空氣重。

3.VOCs 的分類

VOCs按其化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以分為：烴類（烷烴、烯烴和芳烴）、酮類、酯類、醇類、酚類、醛類、胺類、腈（氰）類等。

二、VOCs的來源及危害

常見的VOCs種類及成分

種類

成分

脂肪烴

甲烷、乙烷、丙烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)戊烷、己烷、2-甲基戊烷、2-甲基己烷；

芳香烴

苯、甲苯、乙苯、二甲苯、正丙基苯、苯乙烯、1,2,4-三；

鹵代類化合物

三氯氟甲烷、二氯甲烷、氯仿、、1,1,1-三氯乙烷、三氯乙烯、*、氯苯、1,4-二氯苯；

酚、醚、環(huán)氧類化合物

甲酚、、、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷

酮、醛、醇、多元醇

丙酮、丁酮、環(huán)己酮、甲醛、乙醛、甲醇、異丁醇

腈、胺類化合物

丙烯腈、二甲基甲酰胺

酸、酯類化合物

乙酸、醋酸乙酯、醋酸丁酯

多環(huán)芳烴

萘、菲、苯并芘

其它

甲基溴、氯氟烴、氯氟碳化物

2.1 VOCs的來源

VOCs的排放源及其污染物排放量的研究是控制大氣中VOCs的根本，而VOCs氣體的來源很廣泛。典型的VOCs排放源可分為人為排放源（包括固定源與移動源）和自然排放源（包括生物源與非生物源）兩類，其中以人為排放源為主，多半為石油化工相關(guān)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程、產(chǎn)品消費行為以及機(jī)動車尾氣造成。

通過分析總結(jié)，VOCs主要來源于以下幾個方面：

（1）石油化工廠排出的工藝尾氣，如石油煉制工藝，石油化工氧化工藝，石油化工儲罐生產(chǎn)工藝；

（2）石油、煤炭、天然氣等的開采和儲運(yùn)過程中可有大量VOCs氣體產(chǎn)生；

（3）煤、石油、石油制品、天然氣、木材、煙草燃燒時的不燃燒產(chǎn)物，廢棄物焚燒時產(chǎn)生的煙氣，機(jī)動車排放的尾氣中含有的未燃燒的烴類物質(zhì)；

（4）室內(nèi)裝飾、裝修材料如油漆、噴漆及其溶劑、木材防腐劑、涂料、膠合板等常溫下可釋放出苯、甲苯、甲醛、酚類、二甲苯、甲醛等多種揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)；

（5）日常生活中使用的化妝品，有機(jī)農(nóng)藥、除臭劑、消毒劑、防腐劑、各種洗滌劑的加工和使用過程中可產(chǎn)生酚類、醚類、多環(huán)芳烴等揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)；

（6）各種合成材料、有機(jī)粘合劑及其他有機(jī)制品遇到高溫時氧化和裂解，可產(chǎn)生部分低分子有機(jī)污染物；

（7）淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素、糖類等氧化與分解時產(chǎn)生部分有機(jī)污染物。

2.2 VOCs的危害

VOCs種類眾多，其對人類的健康和生存環(huán)境的危害主要體現(xiàn)以下幾個方面：

（1）大多數(shù)VOCs具有刺激性氣味或臭味，可引起人們感官上的不愉快，嚴(yán)重降低人們的生活質(zhì)量。惡臭氣體指一切刺激嗅覺器官并引起人們不愉快的氣體物質(zhì)。

（2）VOCs成分復(fù)雜，有特殊氣味且具有滲透、揮發(fā)及脂溶等特性，可導(dǎo)致人體出現(xiàn)諸多的不適癥狀。還具有毒性、刺激性及致畸致癌作用，尤其是苯、甲苯、二甲苯及甲醛對人體健康的危害，長期接觸會使人患上貧血癥與白血病。另外，VOCs氣體還可導(dǎo)致呼吸道、腎、肺、肝、神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)及造血系統(tǒng)的病變。隨著VOCs濃度的增加，人體會出現(xiàn)、頭痛、抽搐、昏迷等癥狀。

（3）VOCs多半具有光化學(xué)反應(yīng)性，在陽光照射下，VOCs會與大氣中的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成二次污染物（如：臭氧等）或強(qiáng)化學(xué)活性的中間產(chǎn)物（如：自由基等），從而增加煙霧及臭氧的地表濃度，會對人造成生命危險，同時也會危害農(nóng)作物的生長，甚至導(dǎo)致農(nóng)作物的死亡。由光化學(xué)反應(yīng)所造成的煙霧，除了能降低能見度之外，所產(chǎn)生的臭氧、過氧乙酰硝酸酯（PAN）、過氧苯酰硝酸酯（PBN）、醛類等物質(zhì)可刺激人的眼睛和呼吸系統(tǒng)，危害人的身體健康，倫敦、東京等城市都相繼出現(xiàn)過光化學(xué)煙霧污染事件。

（4）某些VOCs易燃，如苯、甲苯、丙酮、二甲基胺及硫代烴等，這些物質(zhì)的排放濃度較高時如果遇到靜電火花或其他火源，容易引起火災(zāi)。近年來由于VOCs造成的火災(zāi)及爆炸事故時有發(fā)生，尤其是常發(fā)生在石油化工企業(yè)。

（5）部分VOCs可破壞臭氧

層，如氟氯烴物質(zhì)。當(dāng)其受到來自太陽的紫外輻射時，可發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氯原子，從而對臭氧層中的臭氧進(jìn)行催化破壞。臭氧量的減少以及臭氧層的破壞使到達(dá)地面的紫外線輻射量增加。紫外線對人類皮膚、眼睛及免疫系統(tǒng)有較大的危害。

VOCS在日常的生活、工作、作業(yè)等環(huán)境中無處不在，因此對于VOCS的檢測和治理應(yīng)加強(qiáng)和普及。深圳市無眼界科技針對這一問題，研發(fā)生產(chǎn)了VOCS檢測儀，可以精確、實時的檢測VOCS的濃度。深圳無眼界科技研發(fā)生產(chǎn)的VOCS檢測儀，符合國家的VOCs 檢測法律，使用放心、安全、精確。

三、 VOCs 檢測的法律依據(jù)

1、安全生產(chǎn)法規(guī)

（1）《危險化學(xué)品安全管理條例》（中華人民共和國令第 344 號）第 18 條：危險化學(xué)品的生產(chǎn)、儲存、使用單位，應(yīng)當(dāng) 在生產(chǎn)、儲存和使用場所設(shè)置報警裝置。

（2）《生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則》（GB/T 12801 -2008）5.3.1.c：對產(chǎn)生危險和有害因素的過程，應(yīng)配置監(jiān)控檢測儀器儀表。

（3）《生產(chǎn)許可證條例》（令第 397 號 2004）第 6 條：企業(yè) 取得安全生產(chǎn)許可證，應(yīng)當(dāng)具備下列安全生產(chǎn)條件：（十一）有重大危險源檢測、評估、監(jiān)控措施和應(yīng)急預(yù)案。 

（4）《危險化學(xué)品重大危險源 罐區(qū) 現(xiàn)場安全監(jiān)控裝備設(shè)置規(guī)范》 （AQ 3036-2010）

2、職業(yè)健康衛(wèi)生法規(guī)

（1）《中華人民共和國職業(yè)病防治法》 第 23 條：對可能發(fā)生職 業(yè)損傷的有毒、有害工作場所,用人單位應(yīng)當(dāng)設(shè)置報警裝置。

（2）《國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)-工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ 1 -2010） 6.1.6 應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)工藝和毒物特性，在有可能發(fā)生急性 職業(yè)中毒的工作場所，根據(jù)自動報警裝置技術(shù)發(fā)展水平設(shè)計自動報警或檢測裝置。

（3）《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值—化學(xué)有害因素》 (GBZ2.1-2007)

（4）《使用有毒物品作業(yè)場所勞動保護(hù)條例》（ 2002 年 第 352）第 11 條：可能突然泄漏大量有毒物品或者易造成急性中毒 的作業(yè)場所,設(shè)置自動報警裝置。

3、環(huán)保法規(guī)

（1）《國家環(huán)境保護(hù)“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃》(2011，環(huán)保部) 該 文將“有機(jī)污染物自動監(jiān)測系統(tǒng)”列為“支持關(guān)鍵技術(shù)、裝備和 產(chǎn)品研發(fā)”項目。

（2）《重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》（2012，環(huán)保部） 該文規(guī)定“工業(yè) VOCs 排放逐步安裝在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，廠界安裝 VOCs 環(huán)境監(jiān)測設(shè)施”。

（3）《關(guān)于推進(jìn)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量指導(dǎo)意 見》（國辦發(fā)[2010]33 號）(二十三)各地環(huán)保部門應(yīng)加強(qiáng)對重點 企業(yè)的監(jiān)督性監(jiān)測,并推進(jìn)其安裝污染源在線監(jiān)測裝置。

4、生產(chǎn)使用法規(guī)

（1）《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》 （GB50493-2009）

（2）《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》（GB50160-2008）第 4.6.11 條：在使用或產(chǎn)生甲類氣體或甲、乙 A 類液體的裝置內(nèi)，宜 按區(qū)域控制和重點控制相結(jié)合的原則，設(shè)置可燃?xì)怏w報警器探頭。

四、毒性 VOCs 的檢測范圍

1、確定依據(jù)

（1）《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》(GB50493-2009) 5.3.1(4)“有毒氣體的測量范圍宜為 0～300%容許濃度或 0～300%短時間接觸容許濃度”。

（2）《國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)-工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》(GBZ2.1—2007) 4.1 工作場所空氣中化學(xué)物質(zhì)容許濃度：苯的PC-STEL為 10mg/m3 (2.87ppm)

（3）《國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)-工作場所有毒氣體檢測報警 裝置設(shè)置規(guī)范》(GBZ/T223-2009) 5.3 氣體檢測儀檢測范圍 0～10倍PC-STEL，最小檢測量≤0.5倍PC-STEL

2、苯的檢測范圍

（1）依據(jù)上述規(guī)定，苯的檢測范圍分別為：2.87ppm×3=8.61 ppm≈ 9 ppm（2）目前國際、國內(nèi)苯檢測器的實際測量范圍: ① 固定式：0-10 / 20 ppm ② 便攜式：0-1,000 /2,000 ppm（主要用于測漏）

五、 適用范圍

揮發(fā)性有機(jī)物TVOC、VOC、VOCS氣體檢測系統(tǒng)解決方案適用于學(xué)校科研、樓宇建設(shè)、消防報警、污水處理、工業(yè)氣體過程控制、鍋爐房、垃圾處理廠、隧道施工、輸油管道、加氣站、地下燃?xì)夤艿罊z修、室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測、危險場所安全防護(hù)、航空航天、設(shè)備監(jiān)測等。

「紅外氣體傳感器」傳感器的作用