летучие органические соединения что это
TVOC – что необходимо знать о летучих органических соединениях.
Качество воздуха является одним из основных факторов, оказывающих влияние на здоровье. Большую часть времени мы проводим в помещении, поэтому необходимо обеспечить хорошее качество воздуха дома, на работе и в учебных заведениях. В настоящее время, с учетом распространения коронавирусной инфекции, этот вопрос важен как никогда.
Несмотря на очевидную значимость, многие аспекты данного вопроса зачастую игнорируются, а некоторые виды загрязнений и вовсе малопонятны для нас. Одна из групп загрязнений, вокруг которой ведется много споров, представлена VOC (летучими органическими соединениями). Многообразие загрязнений, входящих в эту группу, может показаться крайне сложным. Именно поэтому мы решили посвятить данному вопросу отдельную статью.
Что такое VOC?
Летучие органические соединения (VOC) характеризуются высокой степенью стабильности и низкой растворимостью. Иными словами, эти частицы плохо связываются друг с другом и слабо растворяются в воде. Эти соединения представляют особую опасность, поскольку они вредны для здоровья, обладают канцерогенными свойствами и подвержены испарению при обычных атмосферных условиях.
Как и термин «взвешенные частицы (PM)», понятие VOC не относится к какому-либо конкретному веществу. Напротив, VOC охватывает целый класс веществ, обладающих схожими химическими свойствами. Существуют тысячи таких веществ, вот лишь некоторые из них:
При оценке количества VOC в помещении Вы столкнетесь с понятием TVOC (общие летучие органические соединения).
Почему сложно дать определение термину TVOC
В класс VOC входит большое количество веществ, поэтому постоянно отслеживать их индивидуальную концентрацию не представляется возможным. Именно по этой причине для оценки концентрации летучих органических соединений в помещении было введено понятие TVOC (общие летучие органические соединения).
TVOC включают в себя все классы летучих органических соединений. Если у Вас есть монитор качества воздуха, то Вы можете контролировать индекс TVOC.
К сожалению, общепринятого определения TVOC не существует. Многие стандарты включают в TVOC разные группы органических соединений, а некоторые стандарты предусматривают классификацию органических частиц по их весу.
Что является источником VOC?
Источником VOC может быть как антропогенная, так и природная среда. Многие производители используют VOC в составе неорганических растворителей, поэтому VOC содержатся в обычных продуктах бытовой химии, в частности:
VOC содержатся не только в спреях и аэрозолях. Такие изделия как клеящие вещества, новая мебель, ковры, строительные материалы и фанера вырабатывают VOC в процессе эмиссии газов. Именно поэтому новые здания и помещения после ремонта могут представлять существенную угрозу для здоровья, поскольку до того момента, пока уровень выработки загрязнений новыми материалами не снизится, помещение будет задерживать и накапливать в себе опасные летучие органические соединения.
Помимо предметов бытового обихода, наши тела также являются источником VOC. Конечно, биологические выделения человека в целом менее опасны, чем продукция химической промышленности, но при этом они также могут вызывать определенные негативные реакции.
Многие полагают, что летучие органические соединения представляют опасность только в помещении, но это не так. Уровень VOC на открытом воздухе не представляет собой какой-либо опасности (за исключением зон, расположенных в непосредственной близости к промышленным территориям), но может являться составляющим фактором других форм загрязнений окружающей среды, в частности, смога.
Все VOC опасны?
С учетом огромного количества летучих органических соединений возникает вопрос – все ли они вредны?
Некоторые крайне опасны – а именно формальдегид и бензол, присутствующие в клеях и красках, сигаретах, автомобильных выбросах, бытовых приборах, моющих средствах, мебели, отделочных материалах и средствах личной гигиены. Следует контролировать концентрацию этих веществ, поскольку бензол является опасным канцерогеном, а формальдегид входит в перечень веществ, которые также могут провоцировать развитие рака.
Прочие летучие органические соединения менее вредны и зачастую происходят из природных источников. Например, растения вырабатывают собственный спектр VOC при взаимодействии с окружающей средой. Эти вещества в большинстве своем практически безопасны для человека.
Однако результаты некоторых исследований показывают, что определенные природные источники VOC, в частности, биологические выделения человека, могут приводить к долгосрочным изменениям уровня кортизола. Несмотря на то, что клинических исследований по данному вопросу не проводилось, очевидно, что органические VOC могут вызывать стрессовый отклик со стороны человеческого организма.
Как VOC влияют на здоровье человека?
Из предыдущего материала очевидно, что некоторые летучие органические соединения крайне опасны, другие могут представлять меньшую угрозу. В основном симптомы, сигнализирующие о негативном воздействии VOC, включают в себя:
Долгосрочное воздействие больших концентраций летучих органических соединений может оказывать негативное воздействие на здоровье, в частности, на состояние почек, печени, нервной системы и даже вызывать онкологию.
Действенные меры защиты от VOC
Что можно сделать для снижения воздействия летучих органических соединений на наше здоровье?
Обеспечьте усиленную вентиляцию помещения
Одной из основных причин роста концентрации летучих органических соединений в помещении является недостаточная вентиляция. Частицы VOC с поверхности предметов домашнего обихода накапливаются внутри помещения, если в нем не обеспечен достаточный воздухообмен.
Устраните эту причину для снижения концентрации летучих органических соединений.
Используйте бытовую химию в соответствии с инструкциями
Средства бытовой химии, содержащие летучие органические вещества, поставляются с подробными инструкциями по применению, которые необходимо соблюдать, поскольку при смешивании нескольких продуктов, их неправильном хранении или использовании возникает прямая угроза здоровью, а иногда и жизни.
Используйте монитор качества воздуха для контроля концентрации VOC
Соблюдение правил использования бытовых химических средств и включение режима усиленной вентиляции помогают снизить концентрацию летучих органических соединений, однако полностью быть уверенным в качестве воздуха, которым Вы дышите, можно только благодаря использованию устройства мониторинга качества воздуха, ведь большинство химических веществ, входящих в класс VOC, не только невидимы, но и не имеют запаха. Устройство мониторинга качества воздуха позволяет контролировать концентрацию VOC и выявлять их источники. В частности, индекс TVOC существенно возрастает при приготовлении пищи. Благодаря устройству контроля качества воздуха Вы будете точно знать, когда необходимо включить вентиляцию, а также выявите основные источники летучих органических соединений в Вашем доме.
Правильно храните вещи
Образование VOC зачастую происходит в пассивном режиме – предметы, вещи и бытовые химические средства вырабатывают колоссальное количество летучих органических соединений, даже когда Вы ими не пользуетесь. Например, одежда после химчистки некоторое время выделяет перхлорэтилен – потенциальный канцероген. Рекомендуем не хранить одежду после химчистки в помещении до устранения сильного запаха, исходящего от вещей, или же забирать вещи из химчистки, только убедившись в отсутствии сильного запаха.
ЛОС: скрытая опасность для вашего ребенка
Качество воздуха в доме может оказать более значительное влияние на развитие ваших детей, чем вы думаете. Многие детские игрушки и предметы мебели изготовлены из материалов, выделяющих токсичные летучие химикаты, которые могут испаряться в течение срока службы изделия и попадать в организм малышей. Насколько опасны эти химические пары?
Что такое ЛОС и почему они опасны для детей
Эти выбросы состоят из широкого спектра химических соединений, многие из которых, как известно, оказывают вредное воздействие на здоровье. Дети особенно уязвимы к вредным последствиям воздействия ЛОС, потому что их внутренние органы и ткани активнее накапливают загрязнители, чем у взрослых. У детей выше частота дыхания, и они вдыхают больше воздуха (включая любые содержащиеся в нем ЛОС) относительно массы своего тела. Кроме того, дети изучают мир разными способами (например, ползают по ковру или кладут игрушки в рот), и с большей вероятностью подвергаются воздействию более высоких уровней ЛОС. Дети в домах с более высокими концентрациями ЛОС могут чаще болеть астмой, аллергическим ринитом и экземой.
Однако ЛОС несут в себе опасность не только для детей, но и для их взрослых родственников. Вредоносное влияние ЛОС принято делить на две категории: кратковременный (не более нескольких суток) и хронический (годы или даже десятки лет). Кратковременное воздействие приводит к раздражению слизистых глаз, горла и носа, тошноте и рвоте, головной боли, головокружении и обострению симптомов астмы. Результатом хронического воздействия может стать поражение почек, печени, центральной нервной системы, развитие раковых опухолей.
На самом деле, список летучих органических соединений довольно велик (до 40 тысяч), и перечислять все их источники можно довольно долго. Однако мы всё же остановимся на основных видах и расскажем, откуда они берутся. Итак, что относится к летучим органическим соединениям лос:
Где ребенок может столкнуться с ЛОС дома
ЛОС могут поступать из неожиданных мест, в том числе их источниками могут быть детские товары.
Детская мебель, изготовленная из прессованного дерева (фанера или ДСП) содержит формальдегид – опасный канцероген. Ткани, используемые для обивки мебели, также могут содержать формальдегид. Чтобы избежать мебели с высоким содержанием летучих органических соединений, ищите изделия из цельной древесины без красок, пятен и герметиков. Также вы можете приобрести бывшую в употреблении мебель, которая уже выветрила все опасные ЛОС.
Многие предметы детской одежды обрабатываются химическими реагентами, в том числе формальдегидом. Учитывая длительное время, в течение которого ваши дети подвергаются воздействию химических веществ, присутствующих в одежде, которую они носят, имеет смысл искать более безопасные альтернативы.
При упаковке обеда вашего ребенка важно знать, какой тип пластика вы используете. Избегайте ланч-боксов и сосок, изготовленных из следующих видов пластика: поликарбонат, который содержит бисфенол А (БФА); полиэтилентерефталат (пластик № 1), который содержит вредные фталаты; поливинилхлорид, который содержит диоксины, известный канцероген.
Представлять опасность для здоровья вашего малыша могут также различные косметические и чистящие средства, то есть бытовая химия. Чтобы минимизировать их вредное влияние на воздух в квартире, не забывайте плотно закрывать все ёмкости и хранить их закрытых ящиках и нишах, недоступных малышу.
Если вы живёте около оживлённой дороги или, тем более, трассы, имеет смысл задуматься о покупке очистителя воздуха и предпочесть его постоянным проветриваниям окон, из-за которых в дом могут попадать вредоносные ЛОС. Источников на улице достаточно: курящие соседи, выхлопы автомобилей и вредных производств.
К более безопасным пластмассам относятся полиэтилен высокой плотности, полиэтилен низкой плотности и полипропилен. Ищите эти данные на этикетках контейнеров, чтобы определить, являются ли они безопасными.
Не менее опасны детские игрушки из дерева, пластика, текстиля или их комбинации, она может потенциально выбросить в атмосферу летучие органические соединения, перечень которых мы указали выше. Могут представлять опасность ковры в детской, средства личной гигиены и для уборки дома, краски, применяемые при ремонте и др.
Мало кто всерьёз воспринимает такой фактор загрязнения домашнего воздуха, как готовка. Учёные давно заметили, что во время приготовления пищи уровень загрязнения воздуха превышается в несколько раз. Важно следить за этим — проветривать кухню, открывая окно или при помощи вытяжки.
Как уменьшить уровень ЛОС в доме?
Прежде всего — определить источники ЛОС в доме. Если вы не готовы вызывать специалистов с приборами, можете попробовать найти виновников по очевидным признакам вроде запаха (от новой мебели) или изучению инструкции к мебели, игрушками и другим предметам домашнего обихода, которые вы используете в быту.
Следующим шагом — уберите или спрячьте летучие органические соединения, источники их в доме. Поставьте бытовую химию в закрытые и ниши или шкафы, замените мебель с сильно выраженным химическим запахом на экологически чистую. Более практичным способом борьбы с ЛОС будет приобретение и установка универсальных очистителей воздуха (как AIRNANNY A7), способные нейтрализовать негативное воздействие ЛОС при помощи процесса фотокатализа.
Подберите достаточно мощную вытяжку, которая избавит кухню от загрязнителей, не забывайте следить за уровнем влажности, чтобы не допустить распространения плесени, чьи споры распространяются по воздуху. Регулярно проводите уборку в тех местах, где высок риск появления плесени (подвал, чердак, ванная комната, кухня).
Ну и не стоит забывать о профилактике. Регулярно проветривайте комнаты дома, открывая окна (если вы живёте за городом, в экологически чистой зоне) или с помощью очистителей воздуха. Не держите бытовую химию в открытом виде, пользуйтесь ей аккуратно, соблюдая правила техники безопасности, а ещё лучше — найдите им органические аналоги (вроде цитрусового сока вместо химических очистителей).
Летучие органические соединения (ЛОС)
Что такое летучие органические соединения (ЛОС)?
Некоторые ЛОС также могут растворяться в грунтовых водах. Их называют органическими соединениями, потому что они содержат углерод.
Есть много типов ЛОС:
Например, углеводородные ЛОС содержат атомы водорода и углерода и включают бензол и толуол.
Оксигенатные летучие органические соединения содержат углерод, водород и кислород и являются результатом выхлопных газов автомобилей и химических реакций в атмосфере.
Растения выделяют безвредные ЛОС, чаще всего терпены или масла, которые придают некоторым растениям характерный запах.
Лесные пожары также выделяют ЛОС.
VOC (volatile organic compounds) — летучие органические вещества, русский эквивалент — ЛОВ). Органические вещества, которые имеют достаточно высокое давление насыщенных паров при нормальных условиях, чтобы в значимых концентрациях попадать в окружающую среду (помещение, атмосферу). Широкий класс органических соединений, включающий ароматические углеводороды, альдегиды, спирты, кетоны, терпеноиды и др.
ГОСТ 31991.1-2012 (ISO 11890-1:2007):
летучее органическое соединение: любое органическое соединение, имеющее начальную температуру кипения менее или равную 250 °С, измеренную при нормальном давлении 101,3 кПа.
содержание летучих органических соединений: масса летучих органических соединений, содержащихся в лакокрасочном материале, определенная при заданных условиях.
Классификация летучих органических соединений
ЛОС иногда классифицируют по легкости их выделения. Например, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) классифицирует органические загрязнители помещений как:
Чем выше летучесть (ниже точка кипения), тем больше вероятность того, что соединение будет выброшено из продукта или поверхности в воздух. Очень летучие органические соединения настолько летучие, что их трудно измерить, и они почти полностью обнаруживаются в виде газов в воздухе, а не в материалах или на поверхностях. Наименее летучие соединения, обнаруженные в воздухе, составляют гораздо меньшую часть от общего количества, присутствующего в помещении, в то время как большинство из них находится в твердых или жидких веществах, которые их содержат, или на поверхностях, включая пыль, мебель и строительные материалы.
Классификация неорганических органических загрязнителей (адаптировано из ВОЗ 8 )
Описание | Сокращенное название | Диапазон точки кипения (° C) | Примеры соединений | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Очень летучие (газообразные) органические соединения | VVOC | Перечень летучих органических соединений (ЛОС)
Летучие органические соединения и образование озонаОткуда берутся летучие органические соединения?Формальдегид, один из наиболее распространенных ЛОС, представляет собой бесцветный газ с едким (резким и горьким) запахом. Формальдегид выделяется от таких строительных материалах, как фанера, ДСП и клеи. Формальдегид также можно найти в некоторых портьерах и тканях, в некоторых типах пенопласта. Выделение ЛОС происходит при сжигании топлива: такого как газ, древесина, керосин, а также при использовании табачных изделий. Летучие органические соединения также могут поступать из товаров личной гигиены, таких как духи и лаки для волос; из чистящих средств, жидкостей для химической чистки, красок, лаков, а также из копировальных и печатных машин. Согласно протокола об ограничении выбросов летучих органических соединений или их трансграничных потоков к Конвенции 1979 года о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния:
Минеральные спирты (уайт-спирит) являются, наиболее распространенными растворителями. выделяющими ЛОС. Минеральные спирты часто используются для разбавления масляных красок и очистки и / или обезжиривания машин и автомобильных деталей. Разбавители лаков представляют собой смеси растворителей, используемые для разбавления или растворения некоторых пластиков и смол. Они могут представлять собой комбинацию различных химических веществ, таких как кетоны, сложные алкиловые эфиры и ароматические углеводороды. Скипидар отличается от других растворителей тем, что его получают из живых деревьев, обычно из сосен. У живых деревьев надрезают стволы, и из надрезов идет выделение густой жидкости. Используется как разбавитель масляной краски, разбавитель лака и очиститель. Ксилол также является относительно распространенным растворителем во многих коммерческих и промышленных целях. Это также ароматический углеводород с основанием в бензольном кольце. Это лишь некоторые из доступных растворителей. Существует огромное количество других химических веществ типа растворителей, используемых в промышленности, включая покрытия, обезжириватели, смолы, растворители, чернила, краски и те, которые используются в химических реакциях.
Источники ЛОС в нефтегазовой отрасли:
Выбросы ЛОС от растительности более чем в 5 раз превышают выбросы антропогенных источников.
е) пищевая промышленность; f) черная металлургия; g) сбор, транспортировка и обработка отходов; h) сельское хозяйство. Порядок перечисления отражает уровень общей значимости данных областей, находящийся в зависимости от степени неопределенности кадастров выбросов. Как ЛОС влияют на качество воздухаЛетучие органические соединения и качество воздуха в помещенииСтроительные материалы Мероприятия Летучие органические соединения, влияющие на качество воздуха в помещении, поступают из многих видов бытовых товаров, включая краски и лаки, средства для удаления краски, чистящие средства, пестициды, ковровые и виниловые полы, строительные материалы и мебель, офисное оборудование и ремесленные материалы, такие как клей и маркеры. Большая часть запаха, связанного с этими продуктами, исходит от летучих органических соединений, но выделение летучих органических соединений также может быть без запаха, что затрудняет их обнаружение. Концентрации ЛОС в помещении обычно намного выше, чем на открытом воздухе. Люди, страдающие астмой, респираторными заболеваниями и чувствительностью к химическим веществам, подвергаются наибольшему риску от выбросов летучих органических соединений в помещении. ЛОС и качество атмосферного воздухаНекоторые ЛОС действуют как парниковые газы, способствующие потеплению климата. Какие проблемы со здоровьем вызывают летучие органические соединения?Некоторые типы ЛОС более опасны, чем другие. Бензол, как известно, вызывает рак и содержится в табачном дыме, нефти и газе, а также в выхлопных газах автомобилей. Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) также могут вызывать рак и выделяются при сжигании угля, нефти и газа. Бутадиен содержится в выхлопных газах бензиновых двигателей и сигаретном дыме, и также может вызывать рак. Долгосрочное воздействие высоких уровней ЛОС также связано с повреждением печени, почек и нервной системы. Кратковременное воздействие ЛОС может включать такие симптомы, как головокружение, головная боль, раздражение глаз, носа и горла, тошнота и потеря памяти. Воздействие ЛОС на здоровье зависит от концентрации и продолжительности воздействия химических веществ. Уменьшите воздействие летучих органических соединений в бытуЛучше всего избежать воздействия ЛОС, контролируя их источник. Используйте материалы и продукты, не выделяющие летучих органических соединений. Примеры приведены ниже. Сокращение выбросов ЛОССогласно протокола об ограничении выбросов летучих органических соединений или их трансграничных потоков к Конвенции 1979 года о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния: Меры по сокращению выбросов ЛОС направлены главным образом на модификацию продуктов и/или технологических процессов, а также на реконструкцию существующих предприятий. Могут применяться как по отдельности, так и в сочетании друг с другом:
b) сокращение выбросов путем использования наилучшей практики управления, например путем рационального ведения хозяйства, осуществления программ предупредительного ремонтно-технического обслуживания или внесения таких изменений в технологические процессы, как применение замкнутых систем в ходе использования, хранения и распределения органических жидкостей с низкой температурой кипения; с) рециркуляция и/или рекуперация ЛОС, эффективный сбор которых осуществляется с помощью таких методов ограничения выбросов, как адсорбция, абсорбция, конденсация и мембранная технология; идеальным вариантом было бы повторное использование органических соединений на том же промышленном объекте;
Мониторинг выбросов ЛОССогласно протокола об ограничении выбросов летучих органических соединений или их трансграничных потоков к Конвенции 1979 года о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния: Мониторинг процедур борьбы с выбросами включает:
b) составление характеристик и определение количественного объема выбросов ЛОС из соответствующих источников путем использования контрольно-измерительной аппаратуры и других методов; с) периодический анализ осуществляемых мер по борьбе с выбросами с целью обеспечения их эффективного дальнейшего проведения; d) регулярное запланированное представление регулирующим органам информации по пунктам а), b) и с) с помощью согласованных процедур; е) сопоставление достигнутого на практике уровня сокращения выбросов ЛОС с целевыми показателями Протокола. Варианты технологий для снижения выбросов ЛОССуществует множество альтернативных решений и технологий для сокращения и очистки выбросов ЛОС, создаваемых производственными процессами. Технологию очистки часто выбирают на основе ее стоимости, помещения, в котором она будет использоваться, объема обрабатываемого воздуха, концентрации выбросов и, где возможно, повторного использования выбросов. Доступные технологии борьбы с выбросами ЛОС основаны на различных механизмах. Важно понимать основные механизмы, лежащие в основе методов, используемых для удаления летучих органических соединений, и их различия. Методы окисленияТермическое окислениеПри термическом окислении летучие органические соединения окисляются при высокой температуре (> 750 ° C) с образованием диоксида углерода (СО2 ) и воды (H2О). Существует два основных метода термического окисления: рекуперативный и регенеративный. Рекуперативный метод восстанавливает тепло от газов, выходящих из камеры сжигания. Уловленное тепло используется для нагрева выбросов ЛОС, поступающих в камеру окисления. Рекуперативные теплообменники позволяют утилизировать 60–80% тепловой энергии. Регенеративный термоокислитель (RTO) основан на теплопоглощающих материалах для хранения тепла, улавливаемого газом. Эти материалы находятся в отдельных камерах, соединенных камерой окисления, где окисляются опасные соединения. Тепло, захваченное материалами, используется для нагрева поступающего газа в процессе, в котором клапаны используются для изменения направления газового потока. Газ, поступающий в первую камеру, нагревается до температуры, близкой к температуре окисления. Затем он поступает в камеру окисления. Выходящий газ нагревает второй слой теплопоглощающего материала и, наконец, выходит через выпускной дымоход. Тепловой КПД процесса более 90%. Каталитическое окислениеПри каталитическом окислении катализаторы используются для окисления летучих органических соединений при температуре примерно на 500 ° C ниже, чем требуется для термического окисления. Могут использоваться катализаторы как из благородных, так и из неблагородных металлов. Низкая температура каталитического окисления означает, что вредные вторичные загрязнители, такие как NOx и CO, не образуются. Подобно термическому сжиганию, в каталитическом окислении могут использоваться как рекуперативные, так и регенеративные (RCO) технологии. Каталитическое окисление против термического окисленияКаталитическое окислениеТермическое окислениеФакельная колоннаГазы ЛОС сжигаются в открытой или закрытой факельной системе. Факел может использоваться для очистки многих видов выбросов, но расход топлива для этой технологии высок, особенно при низких концентрациях. АдсорбцияМетоды адсорбции направляют летучие органические соединения в твердые вещества (например, активированный уголь). Газы ЛОС адсорбируются пористой поверхностью. Адсорбция может использоваться для очистки больших объемов воздуха с относительно низким содержанием летучих органических соединений. АбсорбцияКонденсацияКонденсация означает превращение газа в жидкость. Конденсация позволяет отделить одно или несколько опасных веществ от газа путем изменения его физического состояния. Это происходит, когда горячий газ остывает, достигая температуры, близкой к точке кипения или, в данном случае, близкой к точке конденсации. Метод конденсации в основном используется для управления выбросами ЛОС и HAP с высокой концентрацией (> 5000 ppmv). БиофильтрыБиофильтрация основана на естественной способности микроорганизмов разлагать химические соединения. В этом процессе выбросы ЛОС являются источником питания бактерий. Микроорганизмы окисляют органические компоненты во влажной среде, производя углекислый газ и воду.
|