各國（guó）對VOCs的定義（yì）及（jí）檢測方法匯總

2019-03-24 10:13:00 admin

VOCs是揮發性有機（jī）化合物(Volatile Organic Compounds）的英文縮寫，從字（zì）麵意義上來看，這類物質是具有“揮發性”的有機（jī）化學物質。揮發（fā）性（xìng），是一種物理性質，可通過（guò）“飽和蒸氣壓”或“沸點（diǎn）”來判斷；VOCs是活性物質，具有反應性，是一種化學性質，它能發（fā）生光化學反應。
簡單來說，VOCs是具有（yǒu）物理揮發性、化學反應性的（de）一（yī）類有（yǒu）機物。

各國（guó）對VOCs的定義

美國，世界上最早開始立法管控VOCs的國（guó）家
美國VOCs的定義經（jīng）曆了（le）前VOCs階段、揮發性定義階段和反應性確認階段；國際組織（zhī）、歐（ōu）盟、德國、日本等發（fā）達國家VOCs定義以揮發性為主。
美國1970年發布的《固定源排放的碳氫化合物和有機溶劑的控製（zhì）技術》（AP68）未使用VOCs這（zhè）一名詞（cí），使用了“碳氫化合（hé）物和有機溶劑”；
至20世紀70年代末，美國（guó）EPA《汙染物控製技術指南》(CTG)係列，首次提出了VOCs的定義為除（chú）CO、CO2、H2CO3、金（jīn）屬碳化物（wù）、金屬碳酸鹽、碳酸銨之外，標準狀態下（xià）蒸汽壓大（dà）於0.1mmHg(1mmHg=0.133kPa)的碳化合物；
1987年，美（měi）國EPA《新的臭氧和CO政策提案》，提供了一個不包含蒸氣壓（yā）限值的VOCs的模型（xíng）定（dìng）義，該（gāi）定義為任何參與光化學反應的有機化（huà）合物，但不包含甲（jiǎ）烷、乙烷等11種化合（hé）物（wù）；
1989年，WHO將VOCs定義為熔點低於室溫而沸點在50～260°C之間的揮發（fā）性有機化合物的總稱；
1992年，美（měi）國EPA將 VOCs定義編入法典，指除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物（wù）、金（jīn）屬碳酸（suān）鹽、碳酸銨（ǎn）之外，任何參加大氣光化學反應的碳化合物；
1998年，國際標準化組織的定義較為籠統，ISO 4618/1-1998定義VOCs為在常（cháng）溫（wēn）常壓下，任何能自然發揮發的有機液體和/或固體；
1999年，歐（ōu）盟VOCs指令1999/13/EC：VOCs指在293.15K溫度下，蒸氣壓大於或等於0.01kPa的任何的有機化合（hé）物；
2000年，德國DIN55649-2000標準（同ISO）：VOCs指在常溫（wēn）常壓下，任何能自然發揮（huī）發的有機液體和/或固體，一般都視為可揮發性有機物化（huà）合（hé）物；
2001年，歐盟國家排放總量指令 2001/81/EC：VOCs指人類活（huó）動排放的（de）、能在日照（zhào）作用下與NOx反應生成光化學氧化劑的全部有機化合物，甲烷除外；
2004年，歐盟Directive2004/42/EC ：VOCs指在標準壓力101.3kPa下初沸點小於或等於250°C的全部有機化合物；
2004年，日本大氣汙染防止法：VOCs指排放或擴散到大氣中的任何氣態（tài）有機物（政令規定的不會導致懸浮（fú）顆粒物和氧化劑生成的物（wù）質除外）；
2010年，歐盟工（gōng）業排放指令2010/75/EU ：VOCs指在293.15k條（tiáo）件下蒸氣壓大於（yú）或等於0.01kPa，或（huò）者特定適用條件下具有相應揮發性的全部有機化合（hé）物。
（注：上文文字為反應（yīng）性定義的標準；其中，日本國家定義以揮發性（xìng）定義為主，但基（jī）於VOCs的反應性排除了一（yī）些（xiē）物質）。
我國（guó）對（duì）VOCs控製起（qǐ）步較晚，起初尚無VOCs的概念（niàn），主要通過監測分析方法判斷以非甲烷總（zǒng）烴NMHC、總烴THC、總揮發性有（yǒu）機化合物TVOC等來表（biǎo）征；隨（suí）著對VOCs控製重（chóng）要性（xìng）的認識不斷加（jiā）深，我國很長一段時間以揮（huī）發性來定義VOCs；最新的定義以（yǐ）反應性為基準，加以NMHC監測分析方法、行業排（pái）放（fàng）源項識別/核算的方（fāng）法來（lái）判斷，增加了（le）可操作性。
1999年，中國《固定汙染源排氣中非甲烷總（zǒng）烴的測定氣相色譜法》（HJ/T38-1999）定義NMHC指除甲烷以外的碳（tàn）氫化合物( 其中主要是 C2～C8) 的總稱。在規定的條件下，所測得的非甲烷（wán）總烴（tīng），是對於氣相色譜氫火焰離子化檢測器有明顯響應的除（chú）甲烷外碳氫化合物總量（liàng），以碳計；
2002年，中國《室內空氣質量標準》(GB18883－2002)定義TVOC為利用Tenax－GG 或Tenax－TT采樣，非極性色譜柱(極性指數小10)進行分析，保留時間在更有已烷和正十六烷之間的揮發性有機化合物；
2007年，中國（guó）《環境（jìng）標誌產品技術要求膠印油墨》 ( HJ/T 370－2007) 及《環（huán）境標誌產品技術（shù）要（yào）求（qiú）凹印油墨（mò）和柔印油墨》 ( HJ/T 371－2007)定義VOCs為在 101.3KPa 壓力下，任何初沸點低於或等於 250℃的（de）有機化合物；
2008年，中國《合成革與人造革工業汙染物排放標準》 ( GB21902－2008) VOCs指常壓下沸點低於250℃，或者能夠以氣態分子的形態排放到空氣中的所有有機化（huà）合物(不包括甲烷) ，簡寫作 VOCs。引用的監測方法美國 EPA Method 18；
2009年，中（zhōng）國《室內裝飾裝修材料（liào）溶劑型木器塗料（liào）中有害物質限量（liàng） ( GB18581－2009) VOCs指在101.3kPa 標準大氣壓下，任何初沸（fèi）點低於或等於 250 ℃ 的（de）有機化合物（wù），同HJ/T 370－2007和HJ/T371－2007定義；
2010年，中國《民用建築工（gōng）程室內（nèi）環境汙染控製規範（fàn）》 ( GB50325－2010) TVOC在本規範規（guī）定的檢（jiǎn）測條件下，所（suǒ）測得（dé）空氣中揮（huī）發性有機化合物的總量；
2011年，中國《環境（jìng）空氣總烴的測定氣（qì）相（xiàng）色譜法》( HJ 604－2011) THC指（zhǐ）在本標準規定條件下，用氫火焰離子檢測器所測得氣態碳氫化合物及其衍生物的總量，以甲烷計；
2014年，中國《城市（shì）大氣揮發性有機化合物 ( VOCs) 監測技術指南（nán）》VOCs是指（zhǐ）在常壓（yā）下沸點低（dī）於260℃或常（cháng）溫下飽（bǎo）和蒸氣壓大於70.91Pa 的有機（jī）化合物；
2015年，中國《合成樹脂工業汙染物排放標準》（GB 31572-2015）、《石油化工（gōng）工（gōng）業汙染物排（pái）放標準》（GB 31571-2015）、《石油煉製工業汙染物（wù）排放標準》（GB 31570-2015）定義揮發性有機物VOCs為參（cān）與大氣光化學反（fǎn）應的有機化合物，或者根據規定的方法測量或（huò）核算（suàn）確定的有（yǒu）機化合（hé）物。

各國對VOCs的檢測方法

國外空氣中揮發性有機物的儀（yí）器（qì）方（fāng）法主要為氣相（xiàng）色譜法和氣相（xiàng）色譜-質譜（pǔ）法。采樣（yàng）方（fāng）式主要為容器捕集法、固體吸附劑采（cǎi）樣法兩大類。吸附劑又分為活性炭、擔體（也（yě）稱載體）和熱脫附管等類。

美國環境保護署（EPA）針對環境（jìng）空氣中揮發性有機物匯編了標準方法（fǎ）體係《環境空（kōng）氣中有毒有機物分析方法》（第二版，1999 年）。
其中：
TO-1 方法采用Tenax 吸附劑采樣（yàng），GC/MS 分析揮（huī）發性有機物，主要針對沸點在80～200℃的揮（huī）發性有機物；
TO-2 方法采用碳分子篩吸附劑采樣，GC/MS 分（fèn）析揮發性有機（jī）物，主要針對碳分子數較少，沸點在（zài）-15～120℃的非極（jí）性、非活性揮發性有機（jī）物。
TO-14A 采用（yòng）罐采樣，氣相色譜法（或質譜法）測定環境空氣中揮發（fā）性有機物（wù），主要（yào）針對常見的（de）42種揮發性有機物，該方法前處理采用滲透膜除水，除水時會損失部分極性化合物（wù），同時對罐的惰性處理要求不高。
TO-15 采（cǎi）用罐采樣，氣相色譜-質譜法測定（dìng）環境空（kōng）氣中揮發性有機物，其目標化合物比較多（duō），有97 種，此方法降低了水溶性（xìng）VOCs 的損失。可分析大（dà）多數揮（huī）發性有機（jī）物。
TO-17 采用吸附熱解析測定（dìng）環境空氣中揮發性有機物。
美國材料與測試協會（ASTM）方法D5466（空氣中揮發性有機物的測定（dìng），罐采樣方法）於2007 年進行了修訂，使用範圍是環境空氣、室內空氣和工作場所。
方法中樣品的除水方式有（yǒu）兩種：半（bàn）滲透膜吸附、冷阱吸附（fù）後升溫解吸。方法明（míng）確規定，如果使用半滲透膜（mó）除水，水溶性或者極性化合物損失很大，隻能分析表1 中的化合物。如果（guǒ）用冷阱除水，則（zé）可分析表2 中化合物，檢（jiǎn）出限在0.10ppbv～1.01ppbv 之間。

國際標準化（huà）組織（zhī）關於（yú）環境空氣中（zhōng）揮發性有機物分析測定有：ISO16017 溶吸附管/熱解吸/氣（qì）相色譜儀法測（cè）定室內空氣（qì）、環境空氣和工作場所空氣（qì）中揮發性有機物、ISO 16200-2001溶劑解吸/毛細管氣相色（sè）譜儀法測定工作場所空氣中揮發（fā）性有機物，目前還沒有罐采樣的標準方法。

台灣於1998年開始實施NIEA A715.13B方法（空氣中揮發（fā）性有機化合物檢測方法-不鏽鋼采樣筒/氣相色譜-質譜法），其與TO15 方法比較接近。方法中將Nafion 滲（shèn）透膜作為可選配件，提醒其對極性化合物的可能影（yǐng）響，目標化合物有61 種見下表，檢出限在0.09ppbv-0.31ppbv 之間。

我（wǒ）國對環境空氣中揮發性有機物監測分析方（fāng）法以吸附劑采樣，溶劑洗脫、氣相色譜分析為主，大都以單個組（zǔ）分分析，檢出限較高（gāo）。國內相關監測分析方法見下表。

我國（guó）早期的分析方法中大多是固體吸附劑吸附-溶劑解吸（xī）-氣相色（sè）譜法，吸附劑對空氣樣品有富集的作用，方法（fǎ）的檢出限比較低，測定成本低，但存在采樣時間長、吸附劑穿（chuān）漏、解吸/解析效率以及二次汙染等缺陷。
隨（suí）著2015年《環（huán）境空氣揮發性（xìng）有機物的測定罐采樣氣（qì）相色譜-質（zhì）譜法》（HJ 759-2015）的頒布，我（wǒ）國開始采（cǎi）用內壁惰性化（huà）處理的（de）不鏽鋼罐采集環境（jìng）空（kōng）氣樣品，經冷阱濃（nóng）縮，熱解析後，進入色譜分離，質譜檢測器檢測。采樣和分析方法上正逐步和國際先進（jìn）方法接軌（guǐ）。