VOC和其它洋货、洋技术,随着改革开放之风一道吹进了中国大陆。改革开放之初,VOC一词在涂料行业内和媒体上出现的机率并不多。随着人民水平的逐步提高,房屋的居住分配政策发生了变化,人们开始有了属于自己的居室,于是家庭装修出现了前所未有的热潮,随之而来的室内装修污染问题逐渐暴露出来,中毒事件也开始见诸于多种媒体之间,议论乳胶漆中的VOC成了使用率很高的一个热门名词。
记得有个涂料企业,见打环保牌有机可乘, 同与涂料无关的“协会”和一个卫生机构,在没有得到权威机构认可的情况下,就抢先打出了“中国第一个环保乳胶漆”问世的旗号,随后其组织者利用一切场合和机会加以宣扬,企图招揽更多的企业加入这个所谓的环保行列,以得到大的收益。这场闹剧,当然遭到了广大涂料企业的抵制,上演不久就寿终正寝了。
上面这个插曲的出现,有很多原因,其中之一就是利用人们对VOC没有一个全面准确的认识,个别媒体为了吸引读者的眼球,也乘机进行炒作。一时间,大有谈VOC色变之势。
从客观上来讲,涉及涂料产品的权威性标准,那时也未对VOC 有个明确的说法。一个是“室内装饰装修材料 内墙涂料中有害物质限量”(GB18582-2001)另一个是“水性涂料环境标志产品技术要求”(HJB 12-2002),这两个标准只给出了对VOC含量的限量要求和检测方法,遗憾的是没有给出VOC的明确定义。
一、什么是VOC?
VOC,是英文Volatile Organic Compound的缩写,即可挥发的有机化合物。但在环境保护的概念里,VOC的界定,在不同的国度中,有不同的解释和定义。
l 美国环保署(US EPA) :VOC是指所有参与大气光化学反应的碳化物(不包括一氧化碳、二氧化碳、金属碳化物或 碳酸盐、以及碳酸铵)
l 欧共体(Council of the EU) : VOC是在标准压力(101.3kpa)下,沸点低于 或等于250℃的任何有机化合物(含有至少一
个碳元素和一个或多个氢、氧、硫、磷、硅、氮或卤素的任何化合物),不包括二氧化碳 ,无机碳酸盐和碳酸氢盐。
l 德国蓝天使(Blue Angle) :VOC指沸点低于十四烷(252.6℃)的有机化合物。
l 澳大利亚: 21℃时,蒸气压小于0.01mm/Hg的有机化合物 (APAS) 不作为VOC;沸点大于 250℃的有机化合物也不作为VOC。
l 世界卫生组织(WHO):50---260 ℃挥发的有机化合物。
l 中 国 : 中国的两个标准(GB 18582-2001、HBC 12- 2002)
对VOC没有明确的描述,虽表述上有所不同,
但基本上都是涂料中总挥发物扣除水分的含量后,即是挥发性有机化合物(计算公式上有差异,后者扣水)。
上述情况表明,大多数国家与地区,是以沸点来界定某一有机化合物是否属于VOC的范畴。
二、怎样测量乳胶漆中的VOC?
前述中曾提到美国环保署(EPA)对VOC 的定义是指能参与大气光化学反应的碳化物,但给出的检测方法,EPA-24和另一权威的ASTMD-3960都是将样品烘烤减重计算的方法,与判定挥发的有机物是否有光化学反应性没有关联。
上述方法经过实践证明,其分析结果存在着明显的误差。2001年美国学者Daniel J Mania等人在“JCT”杂志上发表论文提出,用EPA-24法对乳胶漆进行测定,当VOC 〈250g/L时,其平均误差呈指数式增加,VOC在100g/L水平时,平均误差达到35%,VOC在50g/L水平时,平均误差达到50%,当VOC含量较低,于10g/L时,其平均误差达到150%。
2003年中国的学者也在“中国涂料”杂志上著文指出:环保标准HBC.12-2002中的VOC检测方法,也存在着类似的误差,当VOC相当30g/L水平时,相对误差〉30%,VOC很低时(1g/L左右),其相对误差竟高达1000%。
于是环保局于2003年开始对原标准(HBC 12-2002)进行了修改。参照国际上多数国家的说法,对VOC给出了明确的定义:即在标准压力(101.3pa)情况下,始沸点等于或低于250℃的有机化合物,叫作VOC。同时经过大量试验 ,选用了适当的内标物,确立了气相色谱法分析VOC,这就是已在2005年正式启用的新标准,HJ/T 201-2005,其中的部分试验内容已为ISO组织宣布采纳。
内墙涂料的强制标准GB18582-2001因存在着同样的问题,现已经过修订,对VOC给出了明确的定义,将VOC的测定也改为了气相色谱法,较原标准有了质的变化,新的内墙涂料强制标准GB18582-2008,已于2008年10月1日正式实施。
三、 VOC的危害
㈠ VOC 中某种成份的危害,以常用的有机溶剂为例:
如苯类溶剂对人身的伤害,轻者昏迷麻醉,重者致癌、致畸等。
㈡ 光化学污染 :
光化学污染于1943年首次发生在美国洛杉机 ,许多居民感觉对眼鼻喉有刺激,老年人死亡率增加。
光化学污染烟雾中的代表成分是臭氧、过氧酰氨(PAN)
和甲醛等。 它们对人体和动植物都会产生较大的伤害。
㈢ 产生光化学污染的三个主要条件
A VOC
B NOX (氮氧化物-矿物燃料燃烧过程中产生,如汽车尾气及锅炉等)
C 阳光
㈣ 光化学污染所生成的烟雾,其中臭氧对人类和环境的危害最大。臭氧对人类健康的影响状况见下表:
而高空中(平流层,高度在地表12-50Km的范围),太阳辐射攻击氧分子而形成的臭氧,特别有价值,因为它能屏蔽掉高能量的紫外辐射,否则,生命就会受到伤害。所以在1978年,50多个国家和地区于加拿大蒙特利尔召开了保护臭氧层的国际大会,签署了“蒙特利尔保护臭氧层议定书”。
在接近地面空间中的臭氧,它作为化学烟雾是有毒有害的成分,需要尽可能的加以防止,我们能做的,就是尽量减少VOC的排放,避免光化学反应产生臭氧。而高空中的臭氧则是需要大力保护的,这是两个不同的概念。
三、 VOC的释放
㈠ 人们习惯上把VOC的来源归罪于涂料行业。实际上则不然,美国环保署(EPA)作了一个近60年(1940-1998)的统计,从下图可以看出,VOC释放量最大的是汽车尾气;而涂料行业则是包含在其它中的一小部分。
笔者于今年5月参加了中国环境科学学会组织的“VOC”污染控制与管理研讨会,清华大学一学者作了“中国人为源大气挥发有机物排放清单研究” 的报告,他指出:2005年中国人为源VOC排放约20.1mt,其中道路和非道路移动两项占到了27%,而涂料占到了10.4%。
今年8月份在北京举办了29届奥运会,为了保证大气质量和交通状况,采取了很多措施,其中汽车限行是个很重要的办法,据媒体报道,在奥运期间的17天中,北京一级天气达到了10天,汽车限行少排放了约20000吨的废物,人们欣喜地看到了久违的蓝天白云,这或许是汽车少排放的VOC,减少了产生光化学烟雾的贡献吧。
以上为两项统计的数字都说明,VOC的排放,涂料行业并非是罪魁祸首,我们不必妄自菲薄。(约在2001年,关于涂料强制标准中VOC的指标是高抑或低的讨论时,媒体曾采访了一位涂料专家,他指出:涂料行业是VOC的最大制造者)。当然我们不能沾沾自喜,不是老大就心满意足了,虽然近年来,我们已取得了很大成绩,但减少涂料中的VOC,任重而道远,仍需继续努力。
以笔者的想法,作为涂料行业降低VOC的任务,不要把目光集中在乳胶漆上,其实重点应该是在溶剂型涂料上做文章。以2007年中国的涂料总产量597.28万吨为例,扣除建筑涂料(179.56万吨)和粉末涂料等品种后,尚有约350万吨的溶剂型涂料,它所含的溶剂约占50%,加上施工时的稀释剂用量,粗略计算总的溶剂排放量也在220~250万吨的范围,这与本文前述清华大学测定2005年全国VOC总排放量为20.1mt,其中涂料占10.4%的比例(约为200万吨),所排放的溶剂数量大体上是接近的。而179.56万吨的建筑涂料(乳胶漆),接强制标准VOC上限200g/L计算,一年才排放出27~28万吨,两个类型涂料产品对环境的影响孰轻孰重不是昭然若揭了吗?
五、“零”VOC的说法科学吗?
自从2001年颁布并启用了关于内用乳胶漆的强制标准以来(GB1852-2001),国内乳胶漆的环保质量有了明显的提高,在乳液、助剂供应商的共同努力下,VOC的含量又得到了大幅度的降低,为保护环境做出了重大贡献。但同时也出现了个别不和谐、不科学的现象,如个别生产企业,把产品冠以“无VOC××漆”、“零VOC××漆”的美名。
的确国外也有这种作法,在乳胶漆的包装上标注“零VOC”(Zero VOC)或“低VOC”(Low VOC),但它还加了注解,在“零”或“低”字样的下面注明是计算值(Calculated),并非是实测值。
笔者曾与分析专家讨论这方面的问题,就以环保标准(HJ/T201-2005)为例,它的VOC测量精度范围是0.1~15%,换算成g/L单位(以比重1.35计算),则是1.35~202.5 g/L,如果产品中VOC小于1.35g/L时,根据国家认可委员会对检测系统的要求,只能写明小于检出限,并注明最低检出线的数据,不允许写 “零”,更禁止写“无”。所以笔者认为还是实事求是,VOC是多少就标明多少,不宜搞文字游戏,一旦执法者和顾客认识到这一“猫腻”就要吃亏。2005年,国内一知名品牌,在销售木器漆上做文章,把为主漆配套的稀释剂注明是“无苯稀释剂”,结果被当地工商部门查处,罚款了事。
“零”或“无”严格来讲就是没有,在自然科学范畴里会有科学的精密仪器和方法能对某一成份测出大于“零”的数据,到那时就无话可讲,后悔晚矣。
段质美 8.30/08 于北京
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