室内挥发性有机化合物（TVOC）的控制与检测探究

室内挥发性有机化合物（TVOC）的控制与检测探究

刘,颖

河北省建筑科学研究院有限公司  河北  050227

摘要：在人们生活质量提升的背景下，多种建筑材料的广泛性应用，室内环境空气质量得到越来越多人的关注。室内挥发性有机化合物(TVOC)为芳香烃、醛类、酮类此类有机化合物的总称，对于广大人民群众而言长期处于TVOC环境氛围中，极易对人民的身体健康带来负面影响，因此需要加强对TVOC检测水平，继而加强对室内空气中TVOC的管控能力。本文对室内空气中TVOC的检测控制管理内容进行探究，进而为相关人员的TVOC检测优化提供建议参考。

关键词：室内气体；TVOC；检测控制；绿色环保

0引言

在室内空气污染和大气污染的研究中，室内装饰所造成的健康问题和环境问题越来越受到社会的重视。尤其是在首次装饰和翻新过程中，大量挥发性有机化合物从涂料中排放出来。如果长期吸入涂料挥发物质对人体健康有很大危害，同时对大气和气溶胶产生一定的影响。在此基础上，本文简要介绍了挥发性有机化合物，并讨论了室内空气中挥发性有机化合物的检测方法和防治措施，期望通过这一系列研究推动国内建筑和环保行业的健康、高质高效发展。

1TVOC概述

1.1TVOC定义

根据国家标准GB50325-2010（2013年版）《民用建筑工程室内环境污染控制规范》，主要以控制建筑材料和装修材料产生的室内环境污染。其中总挥发性有机化合物（total volatile organic compound，TVOC）包括烃、卤代烃、酯、醚、酮和醇，空气中有机挥发物种类繁多，不可能一一定性，GB50325-2010（2013年版）中选择了苯、甲苯、对（间）二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸丁酯、十一烷应识别组分，其他未识别组分以甲苯计。

1.2TVOC来源

TVOC本身具备无色、芳香、极易挥发以及容易燃烧的特征，TVOC的来源是复杂多样，而其主要来源主要为石油、印刷、装修以及涂漆等等多个方面。室内TVOC的污染来源中则主要是建筑材料、装饰材料、生活加剧以及各种类型的添加剂、油漆等。室内所应用的未经过有效化学管控检测的家具以及建材等，在后期应用过程中板材内的气味受热挥发出现，其中的化合物主要是由含苯化合物以及其他具备毒性的芳香烃所构成，也是当下室内TVOC的主要来源。

1.3TVOC危害

TVOC是国际上以公认的极易致癌物质，一旦此类物质进入人类身体之中，极易对人们的中枢神经系统灵敏性造成干扰，同时对于人们的造血组织也会带来不可逆的损伤，轻则引发居住者表层皮肤损伤，重则会导致居住者出现白血病等症状。高浓度的TVOC将会导致居住者出现直接性休克，甚至出现抽搐致死的情况。

2TVOC检测技术

2.1比色管检测法

比色管检测方法是一种简单实用的检测技术。这种方法所用的装置主要是装有显色物质的玻璃管和抽吸取样泵。在测试样品时，工作人员首先需要打破两端的玻璃管，然后通过采样泵将室内空气抽进试管。吸入的气体与显色物质发生反应。一般气体浓度与颜色长度成正比，工人可以通过观察颜色显示的长度来确定气体的大概浓度。然而，这种方法的应用有其局限性。目前，许多挥发性有机化合物都不能用这种方法检测。

2.2气相色谱法

气相色谱法是人们比较常用的一种检测方法，该法具有高效能、高选择性、高灵敏度、速度快和应用范围广等诸多优点，而且人们还能应用该法对异构体和多组分有机混合物进行定性、定量分析。目前，借助于气相色谱――氢火焰离子化检测器（FID）对有机污染物进行定性和定量测定是比较成熟的方法之一。此法的工作原理是：将氢气/空气火焰的热能和化学能作电离源，促使有机物发生电离，进而产生微电流，而FID装置便能够对微电流产生响应。它是一种破坏性的质量型检测器，其响应值取决于单位时间进入检测器的组分量，其峰高随着载气流速的增加而增大，峰面积基本不变。它对水、氧气、一氧化碳和二氧化碳等均无响应，但对几乎所有的有机化合物都有响应，特别是对烃类灵敏度极高，且响应与碳原子数成正比，检测限达10～12g/s，因此，气相色谱法的应用范围是非常广的。

2.3色质联用法

质谱检测器是由离子源、质量分析器和离子检测器组成。离子源将待测组分电离成离子，并使这些离子加速和聚焦成离子束。质谱检测器将不同质荷比的离子分离，经质量分析器分离之后的离子进入离子检测器，将正负离子流转变成电信号输出，最终得到电压――质荷比――时间三维图谱。质谱检测器对有机化合物的定性主要是通过对全扫描质谱图进行分析来实现的，由分子离子峰可确定待测组分的分子量，而各碎片离子则是该分子的一些组成部分。然后工作人员就可以借助于计算机检索或对图谱进行解析来确定具体的物质。定量分析的依据则是待测组分的峰强与样品含量成正比。与气相色谱法相比，色质联用法除具有高效分离能力和准确的定性鉴定能力外，还能够检测尚未分离的色谱峰，且其灵敏度更高、数据更可靠。但该法也具有一定的缺陷，例如采样和分析过程复杂、分析时间长、测量成本高等。

3TVOC检测技术要点

3.1采样过程

针对采取集中空调全装修的建筑工程进行室内空气的TVOC检测过程中，需要在空调系统正常运转的前提下进行，而对于采取自然通风系统的建筑工程项目在对其进行室内空气检测过程中，需要将对外门窗紧闭一小时之后进行检测。同时，为了确保采样点分布的均匀性，在进行空气采样过程中可采取对角线、斜线进行均衡点分布，采样点距离墙面的长度需要控制在0.5cm左右。并且在进行空气采样过程中需尽可能避开通风口以及通风道进行采样，对于空白样品的采集则需要选择在室外上风口的位置。

所选用的采样管内填充吸附剂颗粒密度过大时，将会对气流造成一定程度的阻力，在现场空气采样期间出现采样流量显著性降低现象时，工作人员需要重新调整吸气流量，继而确保采样体积本身的准确性。在空气样品采集完成之后，工作人员需要立刻密闭采样管的两端，贴加标签，同时需要对采样点的温度、湿度等具体情况进行详细化记录，在规定的保存时间内对样品开展相应的检测活动。

3.2样品分析

在如今室内空气检测数量不断增加的背景下，所开展的一致采样管样品检测分析工作，常常会花费50分钟的时间，导致工作人员时常出现劳累情况，为此企业需要引入先进的热解吸装置，继而有效提升气相色谱检测分析工作开展效率。

为了确保气相色谱仪器应用能够达到理性的出峰状态，需要尽可能采取高纯度的氨气进行检测，同时对载气稳流阀进行调节，确保载气流量，若气压过低时则代表其载气压力不充足，需要对气瓶定期开展清洁处理工作，避免将气瓶中的杂质带入其中，对于检测结果造成负面影响。在进行气相色谱仪器进行分流调整期间所应用的调节风阀为手动调节，因此工作人员需要在分析标准曲线过程中，对分流进行比予确定，气相色谱仪的后续应用过程中极可能避免出现随意调节的问题，避免样品分析中对出峰时间以及出峰面积造成影响。

4TVOC控制策略

4.1政策引导

国家的相关部门应该严格控制建筑装修材料的质量，对生产厂家应该进行细致明确的规定，要求材料生产厂家必须严格按照标准执行生产。在我国标准室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量中明确规定，标准要求内墙涂料除去水份含量之后挥发性有机化合物要小于等于每升一百二十克；相对于这些含量国际上发达国家的含量标准比较苛刻，例如：欧盟标准中墙面漆的挥发性有机化合物需要小于等于每升七十五克。为了能够从根本上杜绝装修的污染，就应该从污染的源头抓起，所以控制墙面漆中含有的水性涂料中挥发性有机化合物的原材料有着至关重要的地位。

4.2注重选择

对于消费者而言，在装修涂料的选择上应该更加明智，要注重涂料的安全性能，尽可能地选择有检测合格证书的高品质涂料，由于VOC有着高挥发性的性质，选用上不仅仅要使用低量挥发性有机化合物的高优质墙面漆，还应该对刚使用过水性涂料的房屋空置一段时间，并且保持空气的流通，很好的减少屋内空间残留的挥发性有机化合物。

4.3适当防护

建议在新房装修完毕后，应当保持室内通风良好，适当的升高室内温度能对挥发污染物起到良好的作用，因为某些有机化合物的沸点和释放时间会较长一点，在入住之前进行室内空气污染检测能够更清楚的了解室内污染情况，确保入住之后的生命健康安全。

4.4创新应用

加大科技投入，实现技术创新。技术是企业发展的保证，先进的技术只有通过成果的转化才能在产品中得以体现，才能在激烈的竞争中得以立足。因而，改善涂料业必须加大科研经费的投入，保证研发费用的落实，引进富有创新思想的科研人才。以往的建筑涂料市场受人才缺乏和科研设施落后的严重制约，所以，实现建筑涂料业的现代化，必须尽快培养造就一流的高素质人才，制定振兴建筑涂料业中长期发展规划，将其列入“四新”技术加以大力推广，并由政府制定合理政策，推动建筑外墙涂料的全面推广应用。

5结语

  随着科学技术的发展，室内挥发性有机化合物的取样和检测技术也取得了长足的进步。此外，TVOC是造成臭氧和pm2.5污染的主要原因，是当前大气污染控制和“蓝天防御”的难点和薄弱环节。在环境保护任务极其艰巨的背景下，有效利用室内挥发性有机化合物的检测与控制技术，可以为环境治理工作提供更可靠的支撑，为国家生态文明建设做出贡献。

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