室內(nèi)空氣質(zhì)量中的TVOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物總量)的測(cè)定
隨著生活水平的提高,人們也越來(lái)越關(guān)注自身的生活質(zhì)量。近些年來(lái),由于家居裝修的不斷升溫,各種建筑材料的廣泛應(yīng)用,室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題,或者說(shuō)"室內(nèi)綜合癥"的出現(xiàn)更是得到有識(shí)之士的憂(yōu)慮和擔(dān)心。各種各樣與裝修有關(guān)病癥,比如眼睛、呼吸道和皮膚的刺激、胸悶眩暈、記憶力下降、**和其他不適應(yīng)感的出現(xiàn)使得人們更加注意室內(nèi)環(huán)境中各類(lèi)物理的和化學(xué)因素的存在。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:室內(nèi)某些污染物的水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于室外,特別是新居室內(nèi)的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC),比如芳香烴(苯、甲苯、二甲苯等)、酮類(lèi)和醛類(lèi)、氨和胺類(lèi)、鹵代烴、硫代烴類(lèi)、不飽和烴類(lèi)等等的濃度相當(dāng)高,足以對(duì)人類(lèi)健康構(gòu)成危害。 美國(guó)肺癌協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明,揮發(fā)性有機(jī)化合物總量(TVOC)是室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ)的重要污染因素,該部門(mén)列出的五個(gè)首要污染物包括:二手香煙煙霧;揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC);甲醛;霉菌灰塵和一氧化碳(不分順序)。鑒于一氧化碳和甲醛已經(jīng)可由單獨(dú)儀器測(cè)量,因此揮發(fā)性有機(jī)化合物的測(cè)量就越發(fā)顯得重要,因?yàn)門(mén)VOC的測(cè)量不僅是揮發(fā)性有機(jī)化合物的存在,同時(shí)它也是評(píng)價(jià)二手煙霧和霉菌的標(biāo)準(zhǔn)之一。
VOC的存在很廣,包括涂料溶劑、建筑材料生產(chǎn)和安裝過(guò)程中的膠粘劑、清潔劑、油煙、塑料制品、顏料、導(dǎo)熱液體、動(dòng)植物腐爛等等都會(huì)釋放大量的有機(jī)化合物。
一、TVOC的濃度限制標(biāo)準(zhǔn)
對(duì)于TVOC濃度的限值,由于研究工作的滯后,目前世界各國(guó)還沒(méi)有一個(gè)正式的官方標(biāo)準(zhǔn),但各國(guó)科學(xué)家的研究表明,不同濃度的TVOC可能對(duì)人體造成不同的影響:
| TVOC濃度,ppb | 人體反應(yīng) | | <50 | 沒(méi)有反應(yīng) | | 50-750 | 可能會(huì)引起急躁不安和不舒服 | | 750-6000 | 可能會(huì)引起急躁不安和不舒服、** | | 6000以上 | **和其他神經(jīng)性問(wèn)題 |
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| 資料來(lái)源:MolhaveL.,第五屆室內(nèi)空氣質(zhì)量和環(huán)境國(guó)際研討會(huì),1990年,多倫多。 |
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以此為根據(jù),各國(guó)室內(nèi)衛(wèi)生研究部門(mén)推薦了各自的室內(nèi)TVOC的標(biāo)準(zhǔn),如下:
可以看出,盡管各國(guó)的推薦標(biāo)準(zhǔn)有所不同,但大體落在50-325ppb之間。1999年,在延吉召開(kāi)的"室內(nèi)空氣污染對(duì)健康的危害機(jī)控制技術(shù)"講習(xí)班上,我國(guó)衛(wèi)生部門(mén)曾探討了中國(guó)室內(nèi)氣質(zhì)量,各位專(zhuān)家認(rèn)為我國(guó)的TVOC的限制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)在500ppb以下。
直至目前,國(guó)家還沒(méi)能具體規(guī)定我國(guó)室內(nèi)空氣質(zhì)量中TVOC的濃度標(biāo)準(zhǔn),但根據(jù)其他各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn),考慮到中國(guó)的具體情況,室內(nèi)TVOC的限制濃度應(yīng)當(dāng)在400ppb左右。
二、TVOC的檢測(cè)技術(shù)
由于室內(nèi)TVOC的檢測(cè)剛剛起步,因此我們目前采用的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法還是一些較為繁瑣的手段,但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,新技術(shù)、新儀器的不斷涌現(xiàn),相信TVOC的檢測(cè)會(huì)更加簡(jiǎn)便。
下面是一些常見(jiàn)的檢測(cè)方法:
| 吸收加化學(xué)分析法:作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法,該方法具有不可辯駁的可信性和仲裁權(quán)威。這種 |
| | 方法的*大問(wèn)題在于操作繁瑣,測(cè)定結(jié)果速度慢。 |
| 氣相色譜或質(zhì)譜分析:氣相色譜和質(zhì)譜都是實(shí)驗(yàn)室儀器,它們可以給出VOC中各個(gè)組分的種 |
| | 類(lèi)和濃度,結(jié)果可靠準(zhǔn)確,也是仲裁手段的發(fā)展方向。但???的缺點(diǎn)在于采樣和檢測(cè)過(guò)程復(fù) |
| | 雜。同時(shí),由于采用"點(diǎn)"的采樣方法,一次只能給出一個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)值而不是一個(gè)連續(xù)值, |
| | 這樣,由于空氣流動(dòng)和氣體分布的變化,就無(wú)法給出一個(gè)平均的濃度值,數(shù)據(jù)代表性較差 |
| | ,得到數(shù)據(jù)結(jié)果時(shí)間較長(zhǎng),測(cè)量成本較高。 |
| 比色管技術(shù):比色管(亦稱(chēng)檢測(cè)管)是一個(gè)非常簡(jiǎn)單實(shí)用的檢測(cè)技術(shù),它由一個(gè)充滿(mǎn)顯色 |
| | 物質(zhì)的玻璃管和一個(gè)抽氣采樣泵構(gòu)成。在檢測(cè)時(shí),將玻璃管的兩頭折斷,通過(guò)采樣泵將室 |
| | 內(nèi)空氣抽入到檢測(cè)管中,吸入的氣體同顯色物質(zhì)反應(yīng),氣體的濃度同顯色長(zhǎng)度成比例關(guān)系 |
| | ,操作者可以直觀地得到氣體的濃度。由于檢測(cè)管技術(shù)簡(jiǎn)單易行,在某些部門(mén)還有應(yīng)用。 |
| | 它的缺點(diǎn)同色譜質(zhì)譜方法相似,由于采用點(diǎn)測(cè)法,數(shù)據(jù)代表性差。另外,檢測(cè)管檢測(cè)種類(lèi) |
| | 目前還不足以覆蓋全部的TVOC。 |
| 便攜式現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀器:作為現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)手段,便攜式儀器具有測(cè)量速度快、連續(xù)采樣、 |
| | 自動(dòng)平均等特點(diǎn)。它可以快速給出待測(cè)環(huán)境中的物質(zhì)濃度。如果發(fā)現(xiàn)超標(biāo),再采用化學(xué)分 |
| | 析或色譜質(zhì)譜等方法加以確認(rèn),從而達(dá)到多快好省的檢測(cè)目的。鑒于室內(nèi)TVOC的推薦濃度 |
| | 限值均在500ppb以下,要求儀器的檢測(cè)能力要在ppb級(jí),同時(shí)帶有吸氣泵,快速反應(yīng)、連續(xù) |
| | 采樣。下面介紹的美國(guó)華瑞公司的ppbRAE儀器就基本滿(mǎn)足這樣的要求。 |
三、便攜式ppb級(jí)TVOC檢測(cè)儀
美國(guó)華瑞(RAE)公司經(jīng)過(guò)幾年的努力,在去年推出了世界上**一種可以現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)ppb級(jí)揮發(fā)性有機(jī)化合物總量(TVOC)的手持式檢測(cè)儀。它具有以下一些特點(diǎn):
| 體積小重量輕,操作簡(jiǎn)單。 |
| 檢測(cè)范圍寬:它可以檢測(cè)絕大多數(shù)的VOC,包括:芳香烴(苯、甲苯、二甲苯等)、鹵代烴 |
| | (三氯乙烯等)、硝基烴(硝基苯等)、硫代烴(二硫化碳等)、氨及胺類(lèi)(氨氣、甲基 |
| | 胺、乙基胺等)、硫化氫等幾百種化合物。需要說(shuō)明的是,由于甲醛屬于室內(nèi)空氣質(zhì)量中 |
| | 特殊的有機(jī)化合物,該儀器所檢測(cè)的TVOC中不包括甲醛的濃度,甲醛測(cè)定可以采用專(zhuān)門(mén)的 |
| | 方法和手段進(jìn)行檢測(cè)。 |
| 干擾少:該儀器只檢測(cè)有機(jī)類(lèi)化合物,大多數(shù)的無(wú)機(jī)化合物,比如一氧化碳、二氧化碳、 |
| | 氮氧化物等不會(huì)有任何干擾。 |
| 測(cè)量濃度范圍寬、數(shù)據(jù)誤差小、速度快:它的檢測(cè)范圍在1ppb-200ppm之間,測(cè)量精度優(yōu)于 |
| | 10%,測(cè)量時(shí)間少于5秒。 |
| 可以配數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):可以記錄待測(cè)環(huán)境中TVOC濃度隨時(shí)間變化的曲線關(guān)系,由于儀器本 |
| | 身的存儲(chǔ)較大,可以記錄15,000個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù),因此可以使用該儀器對(duì)一個(gè)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行 |
| | 24小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)監(jiān)測(cè),從而得到在每天的各個(gè)時(shí)段中TVOC的變化,為分析TVOC的 |
| | 來(lái)源和影響提供依據(jù)。 |
目前,美國(guó)、日本、英國(guó)燈很多部門(mén)都在利用ppbRAE進(jìn)行室內(nèi)空氣質(zhì)量中TVOC總量測(cè)定,中國(guó)香港的"聲學(xué)及空氣測(cè)試實(shí)驗(yàn)室有限公司"已經(jīng)將ppbRAE作為IAQ中TVOC檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)儀器。
相信隨著國(guó)內(nèi)IAQ研究的深入和標(biāo)準(zhǔn)的制定,ppbRAE會(huì)在中國(guó)IAQ研究中有著更為有效的利用 室內(nèi)空氣質(zhì)量中的TVOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物總量)的測(cè)定