室內(nèi)VOC的污染與控制處理現(xiàn)狀

1.VOC的概念

VOC是揮發(fā)性有機(jī)化合物（volatile organic compounds）的英文縮寫。VOC是指環(huán)境監(jiān)測中以氫焰離子檢測器測出的非甲烷烴類檢出物總稱，其中包括含氧烴類、含鹵烴類、廣義場合包括甲烷、丙烷、氯烴、氟烴及醇、醚、酮、醛等含氧烴，胺等含氮烴，二硫化碳等含硫烴。

VOC在室內(nèi)環(huán)境中并不罕見。室內(nèi)裝修所用的人造板等材料所含的膠黏劑、防腐劑以及涂料等無時(shí)不刻不在釋放VOC如苯、二甲苯、甲醛等，其他方面如殺蟲劑、洗滌劑、化妝品等釋放的VOC含量也是不可小視的。

2.VOC對(duì)室內(nèi)環(huán)境以及人體健康的影響

調(diào)查顯示，目前人們有68%的疾病都與室內(nèi)VOC有害氣體釋放有關(guān)，而人們約有80%的時(shí)間處于室內(nèi)環(huán)境之中，因此室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量對(duì)人體健康有巨大的影響。由于人造板、涂料、膠黏劑等室內(nèi)裝飾材料中甲醛等物質(zhì)的釋放周期可達(dá)幾十年，因此這些物質(zhì)的嚴(yán)重標(biāo)將會(huì)誘發(fā)人體產(chǎn)生各種疾病，如：肝毒性、腎毒性、神經(jīng)毒性而產(chǎn)生的智力衰退、代謝系統(tǒng)障礙、白血病等。

3.國內(nèi)外VOC室內(nèi)污染現(xiàn)狀

1982年美國國家勞動(dòng)安全衛(wèi)生研究所（NIOSH）對(duì)具有代表性、普遍性的115座各種類型的建筑物進(jìn)行了VOC釋放量調(diào)查，并將甲醛這一室內(nèi)污染物列為癌癥的重要誘因之一。英國建筑物研究所對(duì)于100所建筑物進(jìn)行了28天的揮發(fā)性有機(jī)化合物的調(diào)查研究，得出了室內(nèi)VOC濃度是室外的2～3倍。由Paolo組織的調(diào)查機(jī)構(gòu)對(duì)米蘭的室內(nèi)污染中的苯污染進(jìn)行了研究，得出了苯污染主要是由于吸煙等因素引起的。黃維等人對(duì)蘭州剛剛結(jié)束裝修的110間房間的室內(nèi)污染情況進(jìn)行了研究，得出了氨、氡等均有一定程度的標(biāo)，甲醛標(biāo)為嚴(yán)重，遠(yuǎn)遠(yuǎn)過了國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。

4.VOC控制處理技術(shù)研究現(xiàn)狀

4.1 VOC控制處理傳統(tǒng)方法

1.冷凝法

冷凝法廣泛應(yīng)用于氣相分離體系中，針對(duì)于混合氣體各組分沸點(diǎn)的差異性將各組分氣體逐個(gè)分離。因此，只需將體系溫度降至VOC的露點(diǎn)溫度以下使VOC氣體冷凝成液態(tài)，即完成分離。然而，此方法受限于VOC氣體的含量（>5%）、沸點(diǎn)高低等因素影響。所以，冷凝法一般作為初級(jí)處理或者與吸附法、焚燒法等共同使用。

2.焚燒法

此法廣泛應(yīng)用于印刷、制藥、木材干餾等企業(yè)之中。即將VOC氣體排入反應(yīng)室中，利用足夠高的溫度、空氣、催化劑、反應(yīng)時(shí)間將VOC氣體燃燒*，生成終產(chǎn)物CO2，H2O。然而，此法受限于反應(yīng)溫度，且若VOC氣體含有N、S、Cl等元素將會(huì)產(chǎn)生SO2、HCl等有害氣體，產(chǎn)生二次污染。

3.吸附法

吸附法是目前廣泛使用的一種VOC處理方法。它是使用固態(tài)或液態(tài)吸附性物質(zhì)對(duì)VOC氣體進(jìn)行吸收、處理。常用的吸附劑有：顆?；钚蕴俊⒒钚蕴坷w維、高聚物吸附樹脂、粘土礦、水、煤油、酒精等，這些物質(zhì)廉價(jià)，做相應(yīng)的改性處理后能達(dá)到較好的吸附效果。然而也要注意相應(yīng)的二次污染。

4.2 VOC控制處理新型技術(shù)

1.生物法

生物法指的是利用微生物的代謝作用吸收并降解VOC氣體的過程。目前較為認(rèn)可的是荷蘭學(xué)者Ottengraf提出的吸收—生物膜理論。他是先利用溶解、吸收能力較強(qiáng)的溶劑與VOC氣體接觸，將揮發(fā)性有機(jī)化合物由氣膜滲透入液膜之中，再通過濃度差、壓力將液膜與微生物的生物膜相接觸，從而使VOC氣體被生物膜捕捉，后微生物將會(huì)利用VOC氣體作為新陳代謝的能源物質(zhì)，將VOC氣體轉(zhuǎn)化為CO2，H2O等物質(zhì)。然而，由于此法涉及了三相的傳質(zhì)、生物的降解功能等，過程較為復(fù)雜且影響因素眾多，因此目前對(duì)于此方面技術(shù)的研究并不成熟，還有許多技術(shù)需要完善。

2.TiO2等半導(dǎo)體光催化氧化法

1977年，F(xiàn)rank等人利用半導(dǎo)體材料對(duì)污染物進(jìn)行了研究處理并取得了突破性進(jìn)展，從此半導(dǎo)體催化降解受到廣泛關(guān)注。半導(dǎo)體的能帶是不連續(xù)的，光照射半導(dǎo)體材料時(shí)，當(dāng)能量達(dá)到一定值時(shí)，半導(dǎo)體的價(jià)電子發(fā)生能帶躍遷，產(chǎn)生的空穴和電子，這些空穴和電子的氧化還原能力非常強(qiáng)，能將吸附的VOC氣體*進(jìn)行降解，生成CO2，H2O等物質(zhì)，而不產(chǎn)生二次污染。同時(shí)，TiO2具有來源廣泛、價(jià)格低廉、耐腐蝕性、性質(zhì)穩(wěn)定等特征，因此結(jié)合半導(dǎo)體的光催化氧化法具有廣泛的市場前景。

原始狀態(tài)的半導(dǎo)體催化及捕捉VOC的能力并不強(qiáng)，因此將納米插層復(fù)合技術(shù)、親油改性技術(shù)等引入原始TiO2的改性之中，增大TiO2的表面積增加其光催化活性，賦予改性之后的TiO2高吸附、強(qiáng)降解能力。然而，由于催化劑面臨著失活、難以固定、催化能力受多種因素影響，因此此技術(shù)仍不成熟，尚未廣泛投入使用。

5.結(jié)語

雖然國內(nèi)外頒布了一些標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)來限制一些裝飾材料的VOC釋放量，但室內(nèi)VOC的標(biāo)情況依然嚴(yán)重，VOC的防治情況依然嚴(yán)峻。同時(shí)，廣泛用于處理VOC的方法還較為傳統(tǒng)；雖然有相應(yīng)的新型技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，如半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)等方法的應(yīng)用前景非常廣闊，但部分理論以及技術(shù)實(shí)施方面仍不完備，還有待進(jìn)一步完善。