VOCs是揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds)的英文縮寫，是指在室溫下飽和蒸氣壓大于70.91Pa，常壓下沸點小于260℃的有機化合物。

從環境監測的角度來講，指以氫火焰離子檢測器檢出的非甲烷總烴類檢出物的總稱，主要包括烷烴類、芳烴類、烯烴類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他有機化合物。

這里重點要說明的是：VOC和VOCs其實是同一類物質，即揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds)的英文縮寫，由于揮發性有機化合物一般成分不止一種，因此VOCs更精準。再者，在日常交流過程中，人們習慣性將s省去，就造成了部分朋友搞不清VOC和VOCs。

TVOC是Total Volatile Organic Compounds的縮寫，即總揮發性有機物。世界衛生組織(WHO，1989)對TVOC的定義是：熔點低于室溫，沸點范圍在50～260℃之間的揮發性有機化合物的總稱。

下面就VOCs氣體的主要特性、來源及危害、檢測的法律依據、毒性 VOCs 的檢測范圍，以及VOCs氣體檢測的解決方案進行分析總結。

一、VOCs 的基本特性

1. VOCs 的定義

VOCs的學術定義：是指在正常狀態下（20℃，101.3kPa），蒸氣壓在 0.1mmHg（13.3Pa）以上沸點在260℃(500℉)以下的有機化學物質。

2.VOCs 的特性

●均含有碳元素，還含有 H、O、N、P、S 及鹵素等非金屬元素。

● 熔點低，易分解，易揮發，均能參加大氣光化學反應，在陽光下 產生光化學煙霧。

●常溫下，大部分為無色液體，具有刺激性或特殊氣味。

● 大部分不溶于水或難溶于水，易溶于有機溶劑。

● 種類達數百萬種，大部分易燃易爆，部分有毒甚至劇毒。

● 相對蒸氣密度比空氣重。

3.VOCs 的分類

VOCs按其化學結構，可以分為：烴類（烷烴、烯烴和芳烴）、酮類、酯類、醇類、酚類、醛類、胺類、腈（氰）類等。

二、VOCs的來源及危害

常見的VOCs種類及成分

種類

成分

脂肪烴

甲烷、乙烷、丙烷、環己烷、甲基環戊烷、己烷、2-甲基戊烷、2-甲基己烷；

芳香烴

苯、甲苯、乙苯、二甲苯、正丙基苯、苯乙烯、1,2,4-三；

鹵代類化合物

三氯氟甲烷、二氯甲烷、氯仿、、1,1,1-三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烷、氯苯、1,4-二氯苯；

酚、醚、環氧類化合物

甲酚、、、環氧乙烷、環氧丙烷

酮、醛、醇、多元醇

丙酮、丁酮、環己酮、甲醛、乙醛、甲醇、異丁醇

腈、胺類化合物

丙烯腈、二甲基甲酰胺

酸、酯類化合物

乙酸、醋酸乙酯、醋酸丁酯

多環芳烴

萘、菲、苯并芘

其它

甲基溴、氯氟烴、氯氟碳化物

2.1 VOCs的來源

VOCs的排放源及其污染物排放量的研究是控制大氣中VOCs的根本，而VOCs氣體的來源很廣泛。典型的VOCs排放源可分為人為排放源（包括固定源與移動源）和自然排放源（包括生物源與非生物源）兩類，其中以人為排放源為主，多半為石油化工相關產業的生產過程、產品消費行為以及機動車尾氣造成。

通過分析總結，VOCs主要來源于以下幾個方面：

（1）石油化工廠排出的工藝尾氣，如石油煉制工藝，石油化工氧化工藝，石油化工儲罐生產工藝；

（2）石油、煤炭、天然氣等的開采和儲運過程中可有大量VOCs氣體產生；

（3）煤、石油、石油制品、天然氣、木材、煙草燃燒時的不燃燒產物，廢棄物焚燒時產生的煙氣，機動車排放的尾氣中含有的未燃燒的烴類物質；

（4）室內裝飾、裝修材料如油漆、噴漆及其溶劑、木材防腐劑、涂料、膠合板等常溫下可釋放出苯、甲苯、甲醛、酚類、二甲苯、甲醛等多種揮發性有機物質；

（5）日常生活中使用的化妝品，有機農藥、除臭劑、消毒劑、防腐劑、各種洗滌劑的加工和使用過程中可產生酚類、醚類、多環芳烴等揮發性有機物質；

（6）各種合成材料、有機粘合劑及其他有機制品遇到高溫時氧化和裂解，可產生部分低分子有機污染物；

（7）淀粉、脂肪、蛋白質、纖維素、糖類等氧化與分解時產生部分有機污染物。

另外，根據調研結果，我國工業VOCs排放源的行業分布情況見圖1-1。

圖1-1 我國工業VOCs 排放源的行業分布情況

2.2 VOCs的危害

VOCs種類眾多，其對人類的健康和生存環境的危害主要體現以下幾個方面：

（1）大多數VOCs具有刺激性氣味或臭味，可引起人們感官上的不愉快，嚴重降低人們的生活質量。惡臭氣體指一切刺激嗅覺器官并引起人們不愉快的氣體物質。

（2）VOCs成分復雜，有特殊氣味且具有滲透、揮發及脂溶等特性，可導致人體出現諸多的不適癥狀。還具有毒性、刺激性及致畸致癌作用，尤其是苯、甲苯、二甲苯及甲醛對人體健康的危害，長期接觸會使人患上貧血癥與白血病。另外，VOCs氣體還可導致呼吸道、腎、肺、肝、神經系統、消化系統及造血系統的病變。隨著VOCs濃度的增加，人體會出現、頭痛、抽搐、昏迷等癥狀。

（3）VOCs多半具有光化學反應性，在陽光照射下，VOCs會與大氣中的NOx發生化學反應，形成二次污染物（如：臭氧等）或強化學活性的中間產物（如：自由基等），從而增加煙霧及臭氧的地表濃度，會對人造成生命危險，同時也會危害農作物的生長，甚至導致農作物的死亡。由光化學反應所造成的煙霧，除了能降低能見度之外，所產生的臭氧、過氧乙酰硝酸酯（PAN）、過氧苯酰硝酸酯（PBN）、醛類等物質可刺激人的眼睛和呼吸系統，危害人的身體健康，倫敦、東京等城市都相繼出現過光化學煙霧污染事件。

（4）某些VOCs易燃，如苯、甲苯、丙酮、二甲基胺及硫代烴等，這些物質的排放濃度較高時如果遇到靜電火花或其他火源，容易引起火災。近年來由于VOCs造成的火災及爆炸事故時有發生，尤其是常發生在石油化工企業。

（5）部分VOCs可破壞臭氧

層，如氟氯烴物質。當其受到來自太陽的紫外輻射時，可發生光化學反應，產生氯原子，從而對臭氧層中的臭氧進行催化破壞。臭氧量的減少以及臭氧層的破壞使到達地面的紫外線輻射量增加。紫外線對人類皮膚、眼睛及免疫系統有較大的危害。

VOCS在日常的生活、工作、作業等環境中無處不在，因此對于VOCS的檢測和治理應加強和普及。深圳市無眼界科技針對這一問題，研發生產了VOCS檢測儀，可以精確、實時的檢測VOCS的濃度。深圳無眼界科技研發生產的VOCS檢測儀，符合國家的VOCs 檢測法律，使用放心、安全、精確。

三、 VOCs 檢測的法律依據

1、安全生產法規

（1）《危險化學品安全管理條例》（中華人民共和國令第 344 號）第 18 條：危險化學品的生產、儲存、使用單位，應當 在生產、儲存和使用場所設置報警裝置。

（2）《生產過程安全衛生要求總則》（GB/T 12801 -2008）5.3.1.c：對產生危險和有害因素的過程，應配置監控檢測儀器儀表。

（3）《生產許可證條例》（令第 397 號 2004）第 6 條：企業 取得安全生產許可證，應當具備下列安全生產條件：（十一）有重大危險源檢測、評估、監控措施和應急預案。

（4）《危險化學品重大危險源 罐區 現場安全監控裝備設置規范》 （AQ 3036-2010）

2、職業健康衛生法規

（1）《中華人民共和國職業病防治法》 第 23 條：對可能發生職 業損傷的有毒、有害工作場所,用人單位應當設置報警裝置。

（2）《國家職業衛生標準-工業企業設計衛生標準》（GBZ 1 -2010） 6.1.6 應結合生產工藝和毒物特性，在有可能發生急性 職業中毒的工作場所，根據自動報警裝置技術發展水平設計自動報警或檢測裝置。

（3）《工作場所有害因素職業接觸限值—化學有害因素》 (GBZ2.1-2007)

（4）《使用有毒物品作業場所勞動保護條例》（ 2002 年 第 352）第 11 條：可能突然泄漏大量有毒物品或者易造成急性中毒 的作業場所,設置自動報警裝置。

3、環保法規

（1）《國家環境保護“十二五”科技發展規劃》(2011，環保部) 該 文將“有機污染物自動監測系統”列為“支持關鍵技術、裝備和 產品研發”項目。

（2）《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》（2012，環保部） 該文規定“工業 VOCs 排放逐步安裝在線連續監測系統，廠界安裝 VOCs 環境監測設施”。

（3）《關于推進大氣污染聯防聯控工作改善區域空氣質量指導意 見》（國辦發[2010]33 號）(二十三)各地環保部門應加強對重點 企業的監督性監測,并推進其安裝污染源在線監測裝置。

4、生產使用法規

（1）《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》 （GB50493-2009）

（2）《石油化工企業設計防火規范》（GB50160-2008）第 4.6.11 條：在使用或產生甲類氣體或甲、乙 A 類液體的裝置內，宜 按區域控制和重點控制相結合的原則，設置可燃氣體報警器探頭。

四、毒性 VOCs 的檢測范圍

1、確定依據

（1）《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》 (GB50493-2009) 5.3.1(4)“有毒氣體的測量范圍宜為 0～300%容許濃度或 0～300%短時間接觸容許濃度”。

（2）《國家職業衛生標準-工作場所有害因素職業接觸限值》 (GBZ2.1—2007) 4.1 工作場所空氣中化學物質容許濃度：苯的 PC-STEL 為 10mg/m3 (2.87ppm)

（3）《國家職業衛生標準-工作場所有毒氣體檢測報警 裝置設置規范》(GBZ/T223-2009) 5.3 氣體檢測儀檢測范圍 0～ 10 倍 PC-STEL，最小檢測量≤0.5 倍 PC-STEL

2、苯的檢測范圍

（1）依據上述規定，苯的檢測范圍分別為：2.87ppm×3 = 8.61 ppm≈ 9 ppm （2）目前國際、國內苯檢測器的實際測量范圍: ① 固定式：0-10 / 20 ppm ② 便攜式：0-1,000 /2,000 ppm（主要用于測漏）

五、 適用范圍

揮發性有機物TVOC、VOC、VOCS氣體檢測系統解決方案適用于學校科研、樓宇建設、消防報警、污水處理、工業氣體過程控制、鍋爐房、垃圾處理廠、隧道施工、輸油管道、加氣站、地下燃氣管道檢修、室內空氣質量檢測、危險場所安全防護、航空航天、設備監測等。

通過以上的介紹我們可以知道，VOC對人體和環境的影響都是非常巨大的，環保部門對產生VOC工業廢氣的企業也是嚴格監管，更在這兩年的上陸續提及打贏環境污染攻堅戰等各種實際可行的方法舉措，這些都再次印證了環境對整個社會發展的重要影響性，由此也衍生出一批專注此類氣體檢測的傳感器。

市場上所用的甲醛傳感器主要為半導體式與電化學式氣體傳感器，VOC傳感器主要分為半導體式與PID式傳感器（光電離檢測器）。

半導體式甲醛傳感器：是在一定的溫度條件下，被測氣體到達半導體敏感材料表面時將與其表面吸附的氧發生化學反應,并導致半導體敏感材料電阻發生變化，其電阻變化率與被測氣體濃度呈指數關系，通過測量電阻的變化即可測得氣體濃度。它是通過選擇性催化、物理等方式在已知環境中可以實現對氣體的有限識別。半導體傳感器可以做到定性檢測，并且成本低壽命長，便于民用家庭便攜式產品使用。

電化學式甲醛傳感器：是一種利用被測試環境氣體在電化學傳感器體系內部發生的氧化還原反應，并釋放電荷形成電流，產生的電流大小與被測氣體的濃度成正比。亦即氣體濃度越高輸出電流就越大。電化學傳感器可以做到定量檢測，并且具有優異的重復性和穩定性，因成本及工藝復雜，一般用于商業產品上居多。

半導體式VOC傳感器：當環境空氣中有被檢測氣體存在時傳感器電導率發生變化，該氣體的濃度越高，傳感器的電導率就越高。采用簡單的電路即可將這種電導率的變化轉換為與氣體濃度對應的輸出信號。對甲苯、苯、甲醛等有機氣體具有高靈敏度，響應及恢復時間快，體積小穩定性好等特點。

PID式VOC傳感器：由紫外光源和氣室構成。紫外發光原理與日光燈管相同，只是頻率高，能量大。被測氣體到達氣室后，被紫外燈發射的紫外光電離產生電荷流，氣體濃度和電荷流的大小正相關，測量電荷流即可測得氣體濃度。

PID可檢測大多數的VOC，除了低分子量的碳氫化合物。每一種VOC都有一個光子能量，當有光直射在VOC上時，使其分解成離子，這就是電離電勢或者IP。如果大于IP的光子能量與樣氣相互作用，VOC就被電離（也就是被檢測到）。

PID具備優秀的靈敏度，動態范圍大，可在較高無機氣體濃度背景下測量低ppb的VOC濃度。有較高的靈敏度與高分辨率，體積小，測試穩定性高，抗干擾能力強，主要應用在室外VOC氣體污染檢測，廣泛適用于便攜式、固定式氣體探測儀，以及各種需要VOC氣體檢測的場合和設備。

六、選型注意事項

具體產品使用前需分析選型，最重要五點：

一、選擇合適的檢測原理；

二、選擇合適的量程；

三、盡量直接和廠家購買；

四、選擇比較有名的品牌；

五、多咨詢廠家多對比。

補充：如果有需求，但還不確定哪款適合自己，可以留言給我們，幫您做選型分析。