VOCs的成因及治理方法探究

摘要：VOCs是挥发性有机化合物的总称，在当前经济发展过程中，各种工业生产加工过程中产生的VOCs量越来越大，对人类的身体健康和自然环境产生了危害。本文通过介绍VOCs危害及其形成原因，探讨治理VOCs的有效方法，希望能具有一定的借鉴意义。

关键词：VOCs;成因;治理方法

中图分类号：X512 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）11-00-02

Abstract： VOCs is the general name of volatile organic compounds （VOCs）. In the process of economic development， the amount of VOCs produced in various forms of production and processing is increasing， which is harmful to human health and natural environment. This paper introduces the harm of VOCs and its causes， and probes into the effective methods to control VOCs， hoping to have certain reference significance.

Key words： VOCs;Cause;Treatment method

1 工程案例分析

以山西某材料公司为例，该公司主要从事工作具体包括对树脂、复合等材料的研发、生产以及营销。而该企业产生的主要VOCs气体包括乙酸乙酯、丁酮、二甲基甲酰胺等有机气体。针对该企业VOCs气体处理工作的开展，出于对该企业VOCs气体量较大因素的考虑，需要运用综合治理方式，具体包括燃烧+微波+光催化方式的综合应用来提升VOCs处理效果。基于此，本文结合该工程案例对VOCs气体治理方法进行阐述。

2 VOCs介绍

不同的国家或者国际组织由于侧重点不同，对于VOCs的定义的具体内容也不完全相同。例如，美国ASTM 标准将VOCs定义为任何能参加大气光化学反应的有机化合物;美国联邦环保署（EPA）将VOCs定义为除了CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外，任何参加大气光化学反应的化合物;世界卫生组织对挥发性有机化合物定义为熔点低于室温而沸点在50～260℃之间的挥发性有机化合物[1]。总体来说，VOCs是挥发性有机化合物，普通意义上的VOC就是指挥发性有机化合物，它是二次有机颗粒物、臭氧等大气污染体现物，并且在大气化学反应过程中起到至关重要的作用和影响，同时其中部分有机物甚至会威胁到人体健康。

3 VOCs的形成原因

能够产生VOCs的途径和原因有很多，我们的日常生产生活中，几乎时时刻刻都伴随着VOCs的产生。具体来说，VOCs主要可以分为室外VOCs和室内VOCs两种。

3.1 室外VOCs

室外VOCs主要来自工业生产、交通运输和燃料燃烧等行业。例如，汽车尾气的排放、电力行业中煤炭等燃烧、纺织行业中用的胶水等黏合剂、汽车配件中使用的粘合剂和喷涂的油漆、化学行业中常用的有机溶剂以及各类带有芳香气味的物品中都含有一定量的VOCs。

3.2 室内VOCs

室内VOCs主要来自天然气燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等产生的烟雾，建筑和装饰材料等行业，其中装修材料中含有的VOCs是总体VOCs中占比最大的组成部分。常见的室内装修VOCs来源，具体包括：装修建材、地毯、打印机、家具、涂料稀释剂、胶水、化妆品和某些喷雾剂，以及塑料制品中。可以说，家居空间中的很多产品，只要使用到化学剂都含有VOCs，所以不用对VOCs避之如洪水猛兽，只要VOCs挥发性在可控范围内，是不会对人体造成很大伤害的。

4 VOCs的危害

VOCs的主要成分有烃类、卤代烃、氧烃和氮烃，它包括着甲醛、酮、醇、酯、醚类等有机挥发性化合物，比较容易造成人体不适，严重时会导致癌症。据世界卫生组织2014年发布的《世界卫生组织甲醛致癌报告》中指出，我国因装修污染引起的年死亡人数为11.1万人，平均每天约304人，并有证据表示这个死亡人数仍在逐年攀升。

当居室中的VOCs超过一定浓度时，在短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力，如不及时离开現场，头晕、恶心、呕吐的症状会加剧，严重时会抽搐、昏迷，导致记忆力减退。VOCs伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，甚至会导致人体血液出问题，患上白血病等其他严重的疾病[2]。更重要的是，由于婴幼儿有90%的时间是在室内度过的，所以过量的VOCs对儿童的侵害时间最长、影响最大，而婴幼儿又处在生长发育的黄金时期，身体器官和各种机能还在逐渐发展过程中，所以VOCs对婴幼儿及青少年儿童产生的不良影响远比成人严重得多。VOCs本身具有极大的危害性，已经成为现在人类社会的“隐形杀手”。

5 VOCs的治理方法探究

5.1 传统VOCs的治理方法

5.1.1 吸附法

在VOCs的处理过程中，吸附法是使用比较广泛且效果比较好的方法，具体来说是利用活性炭、沸石、硅藻土等吸附剂，通过其吸附系统实现环境中过量的VOCs浓度的降低，确保废气排放达到标准排放需求。由于活性炭价格相对便宜且容易获得，因而最常用来吸附VOCs。

5.1.2 燃烧处理法

燃烧处理法是基于VOCs自身的特性采取的一种比较彻底有效的方法，VOCs是挥发性有机物，所以比较容易燃烧。VOCs的燃烧处理法一般是在常温条件下加入催化剂在锅炉内进行处理，将有害的气体燃烧产生无害的水和二氧化碳等物质，从而做到VOCs的无害化处理。但是在采用燃烧处理过程中要注意对最终排出的气体进行检测和验证，避免二次污染。该方法成本较低，并且在技术成熟度以及应用范围方面已经取得巨大突破，所以该公司VOCs治理所应用的组合治理技术中，包括对该方法的应用。

5.1.3 预防处理法

对于VOCs预防比治理更重要。目前国内及欧美国家对VOCs的排放和检测都有一定的要求，国家《室内装饰装修材料有害物含量》规定不应超过200g/h，环境标志认证标准也要求≤100g/L，欧盟标准则要求≤75 g/L;法国VOCs是根据国际标准ISO-16000室内空气的技术规定，模拟人们实际居住的室内环境，通过专业精密仪器持续28天检测涂刷后空间内的空气质量，根据空气中挥发性有机化合物的浓度及另外十种常见的对人体有危害的有机化合物浓度对产品评级，最高环保级别为A+，以下为A、B和C。

室内家居以及装修材料中过量VOCs对人体产生的危害最大，所以在装饰装修的时候要在自己经济能力承受的范围内尽可能选择质量好的、符合标准的装饰装修材料，尤其是油漆涂料一定要选择质量好的、符合检测要求的，避免给自身的健康带来隐患[3]。

5.2 创新VOCs的治理方法

5.2.1 生物处理法

生物处理法是近几年兴起的一种比较好的、环保有效的VOCs处理方法，通常可以采取直接微生物净化法和绿植净化法。绿植是家居空间净化的必备之选，绿植有明显的改善居室空气质量、吸收有害气体的作用，绿萝就是比较好的选择。同时我们也可利用活性炭较强的吸附净化功能，选用活性炭包、空气净化系统等来吸附空气中的大分子气体悬浮颗粒，通过强制空气循环达到过滤净化空气的目的。

生物处理方法的应用俨然成为VOCs领域研究中的核心关键，具备无环境污染等优势，利用厌氧菌和好氧菌进行VOCs的降解。与此同时，生物降解方式成本较低，所以被广泛应用到VOCs治理中。但是该方式在具体应用过程中，需要较长的周期才能实现对VOCs的治理。针对企业VOCs产生情况而言，生物处理方式应用不适合。

5.2.2 微波空气净化法

微波空气净化法是目前国内比较前沿的一种净化方法，它将过去常用的解吸方法转化为利用微波解吸，微波的作用可以大大降低能量的消耗并且减少解吸的时间，更重要的是微波解吸技术的吸附剂可以多次重复利用，经过20多次的使用仍然可以保持较好的吸附能力。该方式应用成本较低，并且治理效果表現良好，所以该企业组合治理方式中包括该净化方法。

5.2.3 光催化处理技术

针对VOCs的治理，光催化技术的应用可以起到良好的治理效果。而该技术的主要应用原理是利用活性炭为吸附剂，并以此为基础进行光催化剂的负载，如二氧化锌、二氧化钛催化元素，实现对VOCs的有效催化和降解。并且其降解后的物质不会对水环境造成影响，避免对周围环境造成二次污染和伤害。但是纵观现阶段针对光催化技术的应用，虽然已经取得一定成效，但是在催化剂光敏性方面仍需进一步深入研究。

该方式具备速率高、效果强以及降解产物回收较为便利等特点，所以成为该企业VOCs治理中主要方式之一。

5.2.4 低温等离子体净化技术

该技术可以实现对传统净化方式存在问题的有效规避和解决。低温等离子体净化技术的应用原理是通过对高能电子的应用，利用碰撞的方式将能量传递到其他的粒子之中，进而实现对其他粒子的激发。而此时，其中部分粒子会转变为活性基团，并通过高能激发态跃迁，产生紫外线，以此将气体分子割裂。与此同时，活性粒子可以实现对VOCs中有害物质的直接降解，所产生的物质不会对周围环境造成危害。

6 结束语

综上所述，当前的工业生产和装饰装修以及日常生活中都会产生VOC，而过量的VOCs会对人的身体健康产生极大的威胁。目前解决过量VOC的方法主要有传统的吸附法、燃烧法和创新的生物法、微波法等，相信在各方面的共同努力下，我们必定能寻找到更好的VOCs处理方法，促进生态环境建设。

参考文献

[1]任彬彬.国内外VOC检测方法及标准解读[J].建材与装饰，2017（43）：58-59.

[2]黎焕珍.关于工业VOC的危害分析及治理技术探讨[J].环境与发展，2019，31（2）：65-66.

[3]王进.VOC的成因及治理措施[J].区域治理，2018（51）：59.

[4]李月.关于VOC的排放以及控制措施探讨[J].环境与发展，2018，30（9）：65-66.

收稿日期：2019-08-08

作者简介：杨宁贵（1986-），男，工程师，硕士研究生，研究方向为环境影响评价。