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关于TVOC和VOCs的定义、标准和评价等基础知识
来源:      作者:      时间:2017-07-18

关于TVOC和VOCs,环环也曾发布过不少帖子,然而总是有人留言:看不懂啊,理不清啊,一切尽在不言中啊~~~

于是,这又是环环给你们的科普和福利,请微笑学习。

1国家级标准

原环保总局(2002年)

TVOC(TotalVolatileOrganicCompounds)总挥发性有机化合物

利用TenaxGC或TenaxTA采样,非极性色谱柱(极性指数小于10)进行分析,保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机物。(《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002)第3.3条)

国家质量监督检验检疫总局(2008年)

VOC(VolatileOrganicCompounds)挥发性有机化合物

在101.3kPa标准压力下,任何初沸点低于或等于250℃的有机化合物。(《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》(GB18582-2008)第3.1条)

环境保护部(2008年)

挥发性有机物

指常压下沸点低于250℃,或者能够以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物(不包括甲烷),简写作VOCs。(《合成革与人造革工业污染物排放标准》(GB21902-2008)第3.10条)

部环境标准研究所(2011年)

VOCs

正常状态下(20℃,101.3kPa),蒸汽压在0.1mmHg(13.3Pa)以上,沸点在260℃(500℉)以下的有机化学物质。(《VOCs法规与标准》(2011-08-17)学术定义)

2地方标准

上海市环保局(2006年)

参照美国40CFR51.100(S)对挥发性有机物(VOCs)的定义,生物制药企业的主要挥发性有机物(VOCs)如下:

乙腈、苯、氯苯、三氯乙酸、邻二氯苯、N,N-二甲基甲酰胺、1,4-二噁烷,乙苯、正己烷、甲醇、硝基苯、苯酚、苯胺、甲苯、三乙胺、二甲苯、丁酮、正丙醇、异丙醇、1,2-二氯乙烷、4-甲基-2-戊酮、正戊醇、异丙醚、异丁醛、乙酸、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、正庚烷等。(《生物制药行业污染物排放标准》(DB31/373-2006)附录B)

北京市环保局(2007年)

挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds)

在20℃条件下蒸汽压大于或等于0.01kPa,或者特定适用条件下具有相应挥发性的全部有机化合物(不包括甲烷),简称VOCs。(《大气污染物综合排放标准》(DB11/501-2007)第3.1条)

广东省环保厅(2011年)

挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds)

在101325Pa标准大气压下,任何沸点低于或等于250℃的有机化合物,简称VOCs。(广东省环境保护厅,《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》(DB44/814-2010)第3.1条、《印刷行业挥发性有机化合物排放标准》(DB44/815-2010)第3.1条、《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机化合物排放标准》(DB44/816-2010)第3.4条)

天津市环保局(2014年)

挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds)

在273.15K条件下蒸汽压大于或等于10Pa,或者特定适用条件下具有相应挥发性的全部有机化合物(不包括甲烷),简称VOCs。(《工业企业挥发性有机物排放控制标准》(DB12/524-2014)第3.1条)

北京市环保局(2015年)

挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds)

参与大气光化学反应的有机化合物,或者根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物。(《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》(DB11/447-2015)第3.3条)

江苏省环保厅(2016年)

挥发性有机物volatileorganiccompounds

参与大气光化学反应的有机化合物,或者根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物,简称VOCs。(《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机物排放标准》(DB32/2862-2016)第3.3条)

总挥发性有机物totalvolatileorganiccompounds

极性色谱柱上,保留时间在丙酮和1,2,3-三甲苯之间,苯、甲苯、二甲苯(间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯)、三甲苯(1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯和1,3,5-三甲苯)、乙苯、苯乙烯、乙酸正丁酯等VOCs物种浓度的合计,对上述物质范围内的色谱未识别峰,以甲苯的响应系数来计算,简称TVOCs。(《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机物排放标准》(DB32/2862-2016)第3.4条)

3参考标准

香港环境保护署,2009年,

《办公室及公共场所室内空气质素管理指引》

(根据GB/T18883-2002编制说明,TVOC即引用于此律)

第2.6.2挥发性有机化合物

挥发性有机化合物是含有一个或多个碳原子的化合物,在正常室温及气压下容易挥发3。这些化合物在室内环境下以无色气体的形态存在。美国环境保护局(1989年)研究并检定了900多种存在于室内环境中、浓度超过1ppbv4的挥发性有机化合物。

挥发性有机化合物可从户外进入室内;室内所使用的建筑材料、清洁剂、化妆品、蜡质、地毡、家具、激光打印机、复印机、黏合剂和油漆亦会散发挥发性有机化合物。若这些物质短暂或长期超越正常背景水平,可能影响室内空气质素。

世界卫生组织工作小组所发表的《就对室内空气污染物(根据1984年认识水平)的关注所达成的共识》报告中列示了室内环境中通常可找到的挥发性有机化合物(见表2-1)。

暴露于含有高水平挥发性有机化合物的工业环境中已证实可导致人体的中枢神经系统、肝、肾和血液中毒。个别过敏人士对多种挥发性有机化合物,即使浓度很低亦可能产生严重反应。这些反应可在一次过接触敏化物或连续多次接触敏化物后发生,而在发生反应后,即使敏化物的份量很低已可以引起症状。长期接触低份量敏化物亦可能引起反应。一些研究显示下列「病态楼宇综合症」征状与接触商业楼宇内通常存在的挥发性有机化合物有关:

•眼部不适:感到刺热、干燥、砂眼、流眼水

•喉部不适:感到咽喉干燥

•呼吸毛病:气促、支气管哮喘

•头痛、难以集中精神、眩晕、疲倦、烦躁

长期暴露于含有苯(已列为致癌物)的化合物的环境下可增加患癌病的机会。由于目前对各种挥发性有机化合物和它们的混合物的毒性及对感觉的影响并未能够全面认识,一般而言,应尽量减少接触挥发性有机化合物。

3根据世界卫生组织,挥发性有机化合物被界定为沸点在50-100℃(下限)与240-260℃(上限)之间的化合物。

4美国环境保护局(1989年发表):《有关室内空气质素的国会报告》,空气及幅射处/研究开发处共同编拟(EPA/400/1-89/001)。

美国,1996年,联邦法律

(CodeofFederalRegulations)

第40条环境保护(Title40-ProtectionofEnvironment)

第51章实施计划方案要求(Part51-REQUIREMENTSFORPREPARATION,ADOPTION,ANDSUBMITTALOFIMPLEMENTATIONPLANS)

F分部程序要求(SubpartF-ProceduralRequirements)

第51.100节-定义(Section51.100-Definitions)(根据DB31/373-2006附录B,生物制药行业挥发性有机化合物据此条定义进行界定)

挥发性有机物

指除了一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸金属盐、碳酸铵之外的能参加大气光化学反应的碳化合物。

Volatileorganiccompounds(VOC)

meansanycompoundofcarbon,excludingcarbonmonoxide,carbondioxide,carbonicacid,metalliccarbidesorcarbonates,andammoniumcarbonate,whichparticipatesinatmosphericphotochemicalreactions.

同时还不包括以下化合物:甲烷、乙烷、二氯甲烷、四氯乙烯、1,1,1-三氯乙烷、CFC-11、CFC-12、HCFC-22、CFC-113、CFC-114、CFC-115、HCFC-123、HFC-134a、HCFC-114b、HCFC-142b、HCFC-124、HFC-125、HFC-134、HFC-143a、HFC-152a、PCBTF;环状的、支链或直链完全甲基化的硅氧烷;丙酮;全氯乙烯(四氯乙烯)和属于以下类别的全氟化碳化合物:

(ⅰ)环状的,支链或直链完全氟化的烷烃;

(ⅱ)环状的,支链或直链完全氟化的饱和醚;

(ⅲ)环状的,支链或直链完全氟化的饱和叔胺;

(ⅳ)仅有碳、氟被饱和硫取代的全氟化碳。

Thisincludesanysuchorganiccompoundotherthanthefollowing,whichhavebeendeterminedtohavenegligiblephotochemicalreactivity:methane;ethane;methylenechloride(dichloromethane);1,1,1-trichloroethane(methylchloroform);1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane(CFC–113);trichlorofluoromethane(CFC–11);dichlorodifluoromethane(CFC–12);chlorodifluoromethane(HCFC–22);trifluoromethane(HFC–23);1,2-dichloro1,1,2,2-tetrafluoroethane(CFC–114);chloropentafluoroethane(CFC–115);1,1,1-trifluoro2,2-dichloroethane(HCFC–123);1,1,1,2-tetrafluoroethane(HFC–134a);1,1-dichloro1-fluoroethane(HCFC–141b);1-chloro1,1-difluoroethane(HCFC–142b);2-chloro-1,1,1,2-tetrafluoroethane(HCFC–124);pentafluoroethane(HFC–125);1,1,2,2-tetrafluoroethane(HFC–134);1,1,1-trifluoroethane(HFC–143a);1,1-difluoroethane(HFC–152a);parachlorobenzotrifluoride(PCBTF);cyclic,branched,orlinearcompletelymethylatedsiloxanes;acetone;perchloroethylene(tetrachloroethylene)andperfluorocarboncompoundswhichfallintotheseclasses:

(i)Cyclic,branched,orlinear,completelyfluorinatedalkanes;

(ii)Cyclic,branched,orlinear,completelyfluorinatedetherswithnounsaturations;

(iii)Cyclic,branched,orlinear,completelyfluorinatedtertiaryamineswithnounsaturations;and

(iv)Sulfurcontainingperfluorocarbonswithnounsaturationsandwithsulfurbondsonlytocarbonandfluorine.

根据上海引用时的界定:按蒸汽压分类,挥发性有机物(VOCs)指25℃时蒸汽压大于0.1mmHg并小于380mmHg的有机物。

美国材料与实验协会

(AmericanSocietyforTestingandMaterials,ASTM)

StandardPracticeforDeterminingVolatileOrganicCompound(VOC)ContentofPaintsandRelatedCoatings(ASTMD3960-98)

http://www.astm.org/DATABASE.CART/HISTORICAL/D3960-98.htm

世卫组织

虽然没有提及具体的环境限定,但对于特定物质的空气质量指导水平,可能难以应用到室内环境。例如,有关化合物在室内混合后的浓度往往高于室外混合,从而提供多重曝露。室内空气样本通常可能含有100种以上浓度范围在1到100/的VOCs。

theairqualityguidelinesforspecificsubstances,whiletheydonotrefertospecificenvironmentalsettings,maybedifficulttoapplytotheindoorenvironment.forexample,therelevantcompoundsoftenoccurinmixturesathigherconcentrationsindoorsthantheydoinoutdoorair,thusprovidingmultipleexposures.Indoorairsamplesmaytypicallycontain100ormoreVOCsatconcentrationsintherangeof1to100/each.

国内外对于VOC定义的选摘

挥发性有机化合物技术概述(来自EPA科普)

概览

有机化合物在室内和室外环境是无处不在的,因为他们已经成为许多产品和材料必不可少的成分。

•在室外,挥发性有机化合物大多在日常产品和材料的制造或使用过程中挥发或释放到空气中。

•在室内,挥发性有机物大多从含有VOC的产品和材料中释放到空气中,

VOC受关注,是因为其同属室内和室外空气污染物。然而,作为室外污染物的关注重点不同于室内污染物。室内的关注重点是其广泛影响暴露人群健康的潜在可能性。而VOC同样是室外健康关注重点,EPA划定室外VOC的主要依据是它们有在特条件下生成光化学烟雾的能力。

虽然术语“VOC”同样用于室内空气质量和室外空气质量,该术语被定义不同,以反映在每个上下文其主要关注的问题。这已经在市场上,并在环保界创造了一个误区。另外,在空气中测得的量和挥发性有机化合物的组合物可以根据所使用的测量方法,其中已经产生额外的混乱显著变化。

一般定义和分类

挥发性有机化合物(VOC)指除了一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸金属盐、碳酸盐、碳酸铵之外的能参加大气光化学反应的碳化合物;

碳的任何化合物,但不包括一氧化碳,二氧化碳,碳酸,金属碳化物、碳酸盐和碳酸铵,其中参与大气光化学反应,除了那些由EPA指定为具有可忽略的光化学反应性。

交流与讨论

我的问题是

1、对于我国TVOC和VOCs的权威定义是什么,其包含的物质范围是哪些?

2、在环评时,评价因子选取哪个相对合适和符合导则要求?

1、环境空气中的VOC,一般用VOCs表示,之前我国都采用挥发性定义,近期开始采用光化学反应定义。VOCs对于环境的影响,对于我们环评来说主要是2种:1)一是反应性,美国从该特性定义VOCs,可以参考《美国VOCs定义演变历程对我国VOCs环境管控的启示》一文,写得比较详细了;具体物质,可以参考《挥发性有机物管控体系研究》一书,里面有1400多种已经检测出的VOC具体物质。2)有毒有害特性。美国将此类VOC物质归到HAPs,目前一共是187种HAPs,其中约2/3是有机物。

2、具体预测的时候,美国项目环评很少涉及光化学反应模式(VOCs)的预测,很多是有毒有害物质如苯、甲苯这些具体物质的预测,有些州相应的这些物质的类似环境空气质量标准的标准,利用aermod就可以开展预测。

3、TVOC,主要源于我国环境空气质量标准。给出了一个定义,一段范围的有机物。我对于室内VOC没有进行深入的研究,不好说这个定义怎么样。我也没有看出这个定义跟人体危害有啥密切的联系。但是,正如EPA所言:

“itisimportanttounderstandthatthereareVOCsofconcernindoorsandoutdoorsthatdonotimpactphotochemicaloxidationandthereforearenotregulatedbyEPA”“Itisimportanttomakeandunderstandthisdistinctionwhenadvocatingorusingstrategiestoimproveindoorairquality.Forindoorairquality,ALLorganicchemicalcompoundswhosecompositionsgivethemthepotentialtoevaporateundernormalatmosphericconditionsareconsideredVOCsandshouldbeconsideredinanyassessmentofindoorairqualityimpacts.”据我所知,EPA目前也没有颁布室内空气质量标准。

4、综上,个人认为,1)VOCs不存在环境空气质量标准限值的说法;2)只有在用光化学模式进行预测时,才需要用到VOCs的源强,去预测臭氧、PM2.5的环境质量影响;3)有毒有害物质的预测(只是扩散),选用具体VOC物质,不过首先要确定评价标准。

 

上海乾瀚环保科技有限公司是中国工业废气治理领航者,上海市高新技术企业。乾瀚环保致力于工业废气净化处理、有机废气处理、饱和湿气处理、恶臭废气体净化处理、VOC污染物处理、化工企业废气处理、医药企业废气处理等研究与开发。

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