作者簡(jiǎn)介：王瑩（1995—），女，碩士，工程師，研究方向?yàn)槭覂?nèi)環(huán)境空氣中污染物濃度檢測(cè)。

摘要：隨著人們?cè)谑覂?nèi)生活、工作和休息的時(shí)間不斷增加，室內(nèi)空氣質(zhì)量在現(xiàn)代社會(huì)中備受重視。本文的主要目標(biāo)是研究室內(nèi)空氣中TVOC的檢測(cè)方法和控制措施，通過(guò)傳統(tǒng)的檢測(cè)方法和先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)以及傳感器技術(shù)在TVOC檢測(cè)中的應(yīng)用可以改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)人們的健康和提升生活質(zhì)量。通過(guò)深入了解TVOC的來(lái)源、影響和處理方法，可以更好地應(yīng)對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量問(wèn)題，創(chuàng)造更加健康和宜居的室內(nèi)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：室內(nèi)空氣" "TVOC檢測(cè)方法" "TVOC控制" "室內(nèi)材料

中圖分類號(hào)：X51

Abstract： As people spend more time living， working and resting indoors， indoor air quality is highly valued in modern society. The main objective of this article is to study the detection methods and control measures of TVOC in indoor air. The application of traditional detection methods and advanced detection and sensor technologies in TVOC detection can improve indoor environmental quality， protect people's health and enhance their quality of life. By a deep understanding of the source， impact and treatment method of TVOC， we can better address indoor air quality issues and create the healthier and more livable indoor environment.

Key Words： Indoor air; TVOC detection method; TVOC control; Indoor material

室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量對(duì)個(gè)體的健康和舒適感產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。然而，室內(nèi)空氣質(zhì)量問(wèn)題經(jīng)常被忽視，尤其是與揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC）的相關(guān)性，這是室內(nèi)空氣中的一個(gè)主要污染源。TVOC是一類多種多樣的有機(jī)化合物，包括甲醛、苯、甲苯、二甲苯、乙醛和各種溶劑等，它們可以來(lái)自室內(nèi)裝修材料、家具、清潔劑、印刷機(jī)、電子設(shè)備和各種其他常見源頭。TVOC不僅對(duì)室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量構(gòu)成威脅，還可能引發(fā)一系列健康問(wèn)題，如過(guò)敏反應(yīng)、呼吸道感染、頭痛、眼疼和惡心等癥狀。此外，一些長(zhǎng)期接觸高TVOC水平的研究還表明，它們可能導(dǎo)致慢性健康問(wèn)題，如癌癥。因此了解、監(jiān)測(cè)和控制室內(nèi)空氣中的TVOC變得至關(guān)重要。

1 TVOC對(duì)健康的影響

首先，TVOC可以引發(fā)一系列急性健康問(wèn)題。人們暴露在高TVOC水平的室內(nèi)環(huán)境中可能出現(xiàn)頭痛、眼睛和喉嚨的刺激感、呼吸急促、惡心、嘔吐和眩暈等癥狀，這些急性反應(yīng)通常是由有機(jī)化合物刺激呼吸道黏膜和神經(jīng)系統(tǒng)引起的[1]。其次，它們?cè)谑覂?nèi)空氣中的積累可能導(dǎo)致一系列不良影響。另外，TVOC對(duì)特定人群，如兒童、老年人和免疫系統(tǒng)較為脆弱的個(gè)體，具有更大的危害。兒童特別容易受到TVOC的影響，因?yàn)樗麄兊纳L(zhǎng)器官和免疫系統(tǒng)尚未充分發(fā)育，這可能導(dǎo)致長(zhǎng)期的健康問(wèn)題。老年人則可能更容易因TVOC引起的健康問(wèn)題而惡化。

2 室內(nèi)TVOC的監(jiān)測(cè)和標(biāo)準(zhǔn)

首先，為了評(píng)估室內(nèi)空氣質(zhì)量，必須采用合適的監(jiān)測(cè)方法來(lái)測(cè)定TVOC濃度。傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法包括使用氣相色譜質(zhì)譜法和氣相色譜熒光檢測(cè)法等實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)，它們提供了高精度

和高靈敏度的數(shù)據(jù)。然而，這些方法通常需要昂貴的設(shè)備和專業(yè)知識(shí)，不適用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和長(zhǎng)期跟蹤。其次，隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代監(jiān)測(cè)方法也包括了基于傳感器技術(shù)的設(shè)備，如氣體傳感器和電子鼻，這些設(shè)備可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)TVOC濃度，為用戶提供快速的反饋，有助于及時(shí)采取控制措施[2]。部分智能手機(jī)應(yīng)用程序也可以連接到專門的TVOC傳感器，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)直接呈現(xiàn)給用戶，使其能夠更好地了解室內(nèi)空氣質(zhì)量。第三，室內(nèi)TVOC的監(jiān)測(cè)必須根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。各國(guó)和地區(qū)通常制定了特定的室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了TVOC濃度的上限限值，以確保人們?cè)谑覂?nèi)環(huán)境中不受危害。

3 TVOC檢測(cè)方法

3.1傳統(tǒng)檢測(cè)方法

TVOC檢測(cè)是確保室內(nèi)空氣質(zhì)量的重要一環(huán)，傳統(tǒng)檢測(cè)方法通常涵蓋了一系列實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)，以測(cè)定室內(nèi)空氣中的TVOC濃度。氣相色譜質(zhì)譜法是一種高度精確和靈敏的分析方法，常用于TVOC濃度的測(cè)定。樣品的氣體相被注入氣相色譜儀，然后通過(guò)質(zhì)譜儀進(jìn)行分析，以確定不同有機(jī)化合物的種類和濃度，這是一種高度準(zhǔn)確的方法，但需要昂貴的儀器和專業(yè)技能，通常在實(shí)驗(yàn)室中使用。氣相色譜熒光檢測(cè)法是另一種傳統(tǒng)的氣相色譜方法，它使用熒光檢測(cè)器（FID）來(lái)測(cè)量揮發(fā)性有機(jī)化合物。該方法通常更快速和經(jīng)濟(jì)，但不如氣相色譜質(zhì)譜法那樣具有高靈敏度和分析能力。氣相色譜電子捕獲檢測(cè)法是使用電子捕獲檢測(cè)器（ECD），它對(duì)一些特定的揮發(fā)性有機(jī)化合物，如氯化物和溴化物，有較高的選擇性，該方法通常用于檢測(cè)具有特定功能團(tuán)的有機(jī)化合物。高效液相色譜法（HPLC）主要用于液體樣品的分析，HPLC也可以用于TVOC檢測(cè)，特別是液態(tài)樣品，這種方法使用高效液相色譜儀，以分離和測(cè)量揮發(fā)性有機(jī)化合物。硅膠采樣管法涉及將室內(nèi)空氣通過(guò)硅膠采樣管中，硅膠會(huì)吸附TVOC。然后采樣管被送入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，以測(cè)量吸附的有機(jī)化合物的濃度，這是一種相對(duì)簡(jiǎn)單的方法，但需要一定時(shí)間來(lái)完成[3]。需要注意的是，傳統(tǒng)的TVOC檢測(cè)方法通常需要專業(yè)的儀器和培訓(xùn)有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行操作，因此不適合實(shí)時(shí)或現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。然而，它們提供了高精確度和可靠性的數(shù)據(jù)，特別適用于科研、法律法規(guī)遵從和特殊環(huán)境下的分析需求。

3.2先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)

除了傳統(tǒng)的TVOC檢測(cè)方法，現(xiàn)代技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展為TVOC監(jiān)測(cè)提供了更便捷、實(shí)時(shí)和經(jīng)濟(jì)的解決方案。光纖傳感器是一種基于光學(xué)原理的檢測(cè)方法，利用涂有特定吸附材料的光纖來(lái)檢測(cè)TVOC。當(dāng)有機(jī)化合物吸附到光纖上時(shí)，它們會(huì)改變光的傳播特性，從而可以通過(guò)測(cè)量光信號(hào)的變化來(lái)確定TVOC濃度，這種技術(shù)具有實(shí)時(shí)性、靈敏度高和可部署性強(qiáng)的特點(diǎn)，適用于連續(xù)監(jiān)測(cè)。電化學(xué)傳感器利用特定電極材料與TVOC之間的電化學(xué)反應(yīng)來(lái)測(cè)量其濃度，這種技術(shù)常用于便攜式和嵌入式監(jiān)測(cè)設(shè)備中，因?yàn)樗鼈兙哂锌焖夙憫?yīng)和低成本的特點(diǎn)。質(zhì)譜傳感器是一種基于質(zhì)譜原理的傳感器，能夠通過(guò)飛行時(shí)間法或質(zhì)荷比法來(lái)檢測(cè)TVOC的種類和濃度，這種技術(shù)通常用于高精確度和高靈敏度的應(yīng)用，如實(shí)驗(yàn)室研究和高要求的工業(yè)環(huán)境。納米傳感器是一種新興技術(shù)，使用納米材料來(lái)檢測(cè)TVOC，這些納米材料具有大表面積，可以吸附更多的有機(jī)化合物，從而提高檢測(cè)靈敏度。納米傳感器通常更小巧，適用于嵌入式監(jiān)測(cè)設(shè)備。紅外吸收光譜法是一種非侵入性的檢測(cè)方法，通過(guò)測(cè)量特定波長(zhǎng)的紅外光被TVOC吸收的程度來(lái)確定其濃度，這種技術(shù)通常用于連續(xù)監(jiān)測(cè)，特別適用于工業(yè)過(guò)程和室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)。這些先進(jìn)的TVOC檢測(cè)技術(shù)具有不同的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，可以根據(jù)需要選擇適合的方法，它們提供了更多的選擇，以滿足不同環(huán)境和應(yīng)用的監(jiān)測(cè)需求，同時(shí)提供了更便捷和實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，有助于更好地了解和管理室內(nèi)空氣質(zhì)量[4]。

3.3傳感器技術(shù)在TVOC檢測(cè)中的應(yīng)用

傳感器技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，為用戶提供了實(shí)時(shí)、經(jīng)濟(jì)和便攜的TVOC監(jiān)測(cè)解決方案。首先，傳感器技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)之一是實(shí)時(shí)性。傳感器能夠迅速捕獲和反饋TVOC濃度的變化，因此用戶可以即時(shí)了解室內(nèi)空氣質(zhì)量的情況，這對(duì)于檢測(cè)和解決TVOC波動(dòng)的問(wèn)題，如在裝修或清潔時(shí)，提供了關(guān)鍵的信息。其次，傳感器技術(shù)通常具有較低的成本，這使得它們適用于大規(guī)模監(jiān)測(cè)、便攜設(shè)備和智能家居系統(tǒng)。因此，個(gè)人、企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)都能夠輕松獲得和使用TVOC傳感器，以監(jiān)測(cè)和改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。另外，這些傳感器通常非常緊湊和便攜，用戶可以攜帶它們到不同的地方進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，這對(duì)于在室內(nèi)、辦公場(chǎng)所、學(xué)校、工業(yè)環(huán)境以及交通工具中進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)都非常有幫助。傳感器技術(shù)的應(yīng)用還包括嵌入式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以集成到建筑管理系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和通知，以確保室內(nèi)空氣質(zhì)量始終處于可接受的水平。例如：當(dāng)TVOC濃度超出限定值時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)觸發(fā)通風(fēng)系統(tǒng)或警報(bào)，以保障室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量。此外，部分TVOC傳感器還配備了無(wú)線通信功能，使其能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集，這對(duì)于分散地點(diǎn)或需要遙測(cè)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用非常有用，如監(jiān)控工業(yè)廠房中的揮發(fā)性有機(jī)化合物排放。

4 TVOC控制研究

4.1室內(nèi)通風(fēng)

首先，室內(nèi)通風(fēng)的原理是通過(guò)提供新鮮空氣并排除污染的室內(nèi)空氣，以降低TVOC濃度。新鮮空氣中TVOC濃度通常較低，因此通風(fēng)可以有效地稀釋室內(nèi)的有機(jī)化合物，減少它們的濃度。定期通風(fēng)對(duì)于降低TVOC濃度特別有助于解決裝修、清潔和烹飪等活動(dòng)后的污染。其次，室內(nèi)通風(fēng)的有效性取決于多個(gè)因素，包括通風(fēng)率、通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行方式。高通風(fēng)率通常意味著更頻繁的室內(nèi)空氣更新，但也可能導(dǎo)致能源浪費(fèi)。因此，在控制TVOC時(shí)，通風(fēng)率需要在室內(nèi)空氣質(zhì)量和能源消耗之間進(jìn)行權(quán)衡。高效的通風(fēng)系統(tǒng)，如熱交換通風(fēng)，可以在新鮮空氣進(jìn)入室內(nèi)時(shí)回收熱量，減少能源浪費(fèi)。此外，室內(nèi)通風(fēng)的時(shí)機(jī)也非常關(guān)鍵。定期通風(fēng)，特別是在室內(nèi)污染源活動(dòng)后，如裝修后或清潔后，是非常重要的。此外，根據(jù)地理位置和氣候條件，夜間通風(fēng)可能更有效，因?yàn)橐归g空氣通常較為清新。還需要考慮室內(nèi)通風(fēng)的質(zhì)量。通風(fēng)要保持室內(nèi)的舒適溫度和濕度，以避免不適和健康問(wèn)題，通風(fēng)系統(tǒng)的濾網(wǎng)也可以用于過(guò)濾空氣中的顆粒物和TVOC，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量[5]。最后，室內(nèi)通風(fēng)的智能化和自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展使得控制TVOC更加智能化和便捷。通過(guò)使用傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)TVOC濃度，通風(fēng)系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際需求自動(dòng)調(diào)整通風(fēng)率，以提供更有效的控制。

4.2氣味掩蓋劑和空氣凈化器

氣味掩蓋劑和空氣凈化器是在TVOC控制研究中廣泛應(yīng)用的兩種方法，它們可以有效改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。氣味掩蓋劑是一種常見的TVOC控制方法，它們通過(guò)釋放具有愉悅氣味的物質(zhì)來(lái)覆蓋或掩蓋室內(nèi)的不良?xì)馕叮@些物質(zhì)通常是香氣的化學(xué)物質(zhì)，如芳香油或花香精油，它們可以創(chuàng)造出愉悅的氣味，同時(shí)掩蓋有機(jī)化合物的異味。氣味掩蓋劑的優(yōu)點(diǎn)在于它們能夠迅速改善室內(nèi)空氣的感知質(zhì)量，讓人們感覺更加舒適。然而，這種方法并不真正消除TVOC，而只是遮掩了它們的氣味，因此不能完全解決污染源的問(wèn)題。使用氣味掩蓋劑時(shí)需要注意，不要過(guò)度使用，以免引發(fā)其他過(guò)敏或健康問(wèn)題。

空氣凈化器是另一種常用的TVOC控制工具，特別是用于過(guò)濾室內(nèi)空氣中的有害顆粒和有機(jī)化合物，這些設(shè)備通過(guò)一系列過(guò)濾器，如HEPA（高效顆粒捕獲）過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器和光觸媒過(guò)濾器等，來(lái)清潔空氣中的顆粒和化學(xué)物質(zhì)?？諝鈨艋鞯膬?yōu)勢(shì)在于它們可以有效地去除室內(nèi)空氣中的TVOC，而不僅僅是掩蓋氣味。HEPA過(guò)濾器可以捕獲微小的顆粒物，而活性炭過(guò)濾器可以吸附揮發(fā)性有機(jī)化合物，包括TVOC。部分空氣凈化器還配備了光觸媒過(guò)濾器，用于分解和氧化有機(jī)污染物。使用空氣凈化器時(shí)需要選擇適合室內(nèi)空間大小和所需過(guò)濾性能的型號(hào)，以確保它們有效地去除TVOC6]?？諝鈨艋鞯倪^(guò)濾器需要定期更換，以保持其效能。

4.3室內(nèi)材料的選擇

在控制室內(nèi)TVOC的水平方面，選擇合適的室內(nèi)材料至關(guān)重要。選擇材料時(shí)，考慮其TVOC排放水平。如低揮發(fā)性有機(jī)化合物涂料、地板材料、墻紙和粘合劑，可以減少室內(nèi)TVOC濃度。選擇具有低TVOC標(biāo)簽的產(chǎn)品，這些標(biāo)簽通常由政府或獨(dú)立認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)。部分環(huán)保材料，如回收木材、可持續(xù)材料和無(wú)甲醛的建材，可以減少TVOC污染的風(fēng)險(xiǎn)，這些材料對(duì)于降低室內(nèi)空氣質(zhì)量問(wèn)題非常有幫助。確保所選材料沒有有毒物質(zhì)，如鉛、鎘、汞等，這些物質(zhì)可能會(huì)揮發(fā)到室內(nèi)空氣中引起健康問(wèn)題。選擇實(shí)木家具而非復(fù)合板家具，因?yàn)楹笳咄ǔＪ褂媚z合劑含有較多VOCs，而實(shí)木家具通常具有較低的VOCs排放.

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，TVOC對(duì)健康的影響是不可忽視的，從急性癥狀到潛在的長(zhǎng)期健康問(wèn)題都需要人們認(rèn)真的關(guān)注和采取一定的控制措施。室內(nèi)TVOC的監(jiān)測(cè)和標(biāo)準(zhǔn)為維護(hù)健康和舒適的室內(nèi)環(huán)境提供了指導(dǎo)和方向。傳統(tǒng)的TVOC檢測(cè)方法提供了高精度的數(shù)據(jù)，但需要昂貴的設(shè)備和專業(yè)知識(shí)?，F(xiàn)代傳感器技術(shù)為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和便捷的TVOC控制提供了更多的選擇，這些傳感器可以在不同的應(yīng)用中發(fā)揮作用，包括從個(gè)人用途到工業(yè)環(huán)境。而室內(nèi)通風(fēng)和空氣凈化器可以幫助改善室內(nèi)控制質(zhì)量，同時(shí)通過(guò)選擇低VOCs、環(huán)保和無(wú)毒的材料，可以創(chuàng)造更健康和宜居的室內(nèi)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃育夫，習(xí)濤.空調(diào)搭載TVOC傳感器的研究及應(yīng)用[J].家電科技，2021（S1）：220-225.

[2] 吳慧.室內(nèi)空氣中總揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC）的檢測(cè)技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2020（12）：117-119.

[3] 陳文博. 基于云平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)室氣體環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D].西安：西京學(xué)院，2022.

[4] 劉建平. 裝修居室空氣質(zhì)量調(diào)查及檢測(cè)技術(shù)優(yōu)化[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2022.

[5] 葛小燕.氣相色譜儀在室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用研究[J].山東化工，2022，51（20）：192-194.

[6] 王忠展.一種雙電磁波譜協(xié)同的智能空氣凈化系統(tǒng)[D]. 杭州：杭州電子科技大學(xué)，2022.