Tổng quan về quan trắc các hợp chất dễ bay hơi [VOCs] trong không khí xung quanh và môi trường lao động.
VOCs là một thuật ngữ chung cho các hợp chất hữu cơ, có áp suất hơi cao và trở thành khí ở áp suất và nhiệt độ môi trường xung quanh. VOCs thường được theo dõi vì chúng là nhân tố chính góp phần tạo nên sương mù quang hóa. Nhiều loại có hại cho sức khỏe con người, một số được xếp vào loại gây ung thư.
Các nguồn chính của VOCs là khí thải từ các quy trình công nghiệp [đặc biệt là các quy trình có liên quan đến dung môi], thất thoát do bay hơi từ kho xăng và thậm chí là các nguồn tự nhiên.
Thông thường, mọi người chọn đo một nhóm VOCs, được gọi chung là BTEX, bao gồm Benzene, Toluene, Etylbenzen và Xylene. Bộ BTEX đã trở nên phổ biến vì chúng dễ theo dõi và cung cấp bức tranh toàn cảnh về VOCs và có mặt hầu hết ở các khu vực thành thị.
Benzene
Benzene [C6H6] là một chất lỏng trong suốt, không màu và dễ cháy. Benzene được tìm thấy trong không khí xung quanh do đốt cháy nhiên liệu chẳng hạn như xăng.
Tổ chức Y tế Thế giới [WHO] và Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế [IARC] phân loại Benzene là chất gây ung thư nhóm một. Tiếp xúc lâu dài với nồng độ Benzene cao gây ra bệnh bạch cầu và ảnh hưởng đến các tế bào hồng cầu và bạch cầu. Các tác động ít nghiêm trọng hơn đến sức khỏe có thể xảy ra ở nồng độ thấp hơn như gây đau đầu, buồn nôn,…
Toluene
Toluene [C7H6] là một chất lỏng không màu, không tan trong nước, được sử dụng rộng rãi trong các quy trình công nghiệp như một loại dung môi. Trong các mục đích sử dụng phi công nghiệp, Toluene có thể được tìm thấy trong xăng, keo và nhựa.
Etylbenzen
Etylbenzen [C6H5CH2CH3] là một chất lỏng không màu, có mùi giống xăng. Etylbenzen được sử dụng rộng rãi trong quy trình sản xuất styrene, sau đó được sử dụng để sản xuất polystyrene. Etylbenzen cũng có mặt trong mực in, thuốc nhuộm và trong xăng dầu.
Xylene
Xylene [C8H10] là thuật ngữ được sử dụng để mô tả ba đồng phân của dimetyl benzene; m-xylene; p-xylene và o-xylene. Thông thường, nồng độ của mỗi loại được cộng lại với nhau dưới dạng tổng số xylene. Xylene được tinh chế từ dầu thô và là một chất lỏng trong suốt. Xylene được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nhựa và làm dung môi.
Trong môi trường đô thị, có rất nhiều VOCs hiện diện và thải ra từ sơn và khí thải của xe. BTEX là một trong những số cơ bản để đánh giá chất lượng phát thải VOCs từ nhiều nguồn khác nhau.
Tại sao VOCs bị hạn chế sử dụng?
VOCs có ảnh hưởng bất lợi đến sức khỏe của con người và với môi trường xung quanh. Chúng gây ra tình trạng kích ứng da, mắt và hệ hô hấp; việc phơi nhiễm lâu dài với nồng độ VOCs cao có thể dẫn đến tổn thương các cơ quan, bao gồm hệ thần kinh trung ương, gan và thận.
VOCs được sử dụng trong các quy trình như vệ sinh khô cũng như trong các ngành công nghiệp cao su, da tổng hợp,… Vì vậy, VOCs là yếu tố độc hại cần được giám sát và quan trắc định kỳ đối với môi trường không khí xung quanh các khu vực sản xuất hoặc trong môi trường lao động có nguồn phát sinh yếu tố gây độc VOCs.
.jpg]
VOCs dễ dàng trở thành khí hoặc hơi và phơi nhiễm, có thể xuất hiện khi hít phải.
Hiện nay, tại Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Bình Thuận với đội ngũ kỹ sư có trình độ chuyên môn cao, nhiều năm kinh nghiệm, trang thiết bị đầy đủ, hiện đại đã triển khai thử nghiệm các lĩnh vực về quan trắc môi trường và quan trắc môi trường lao động, trong đó có xác định hàm lượng VOCs trong không khí nói chung, được Bộ Tài nguyên và Môi trường chứng nhận đủ điều kiện hoạt động lĩnh vực quan trắc môi trường và được Sở Y tế Bình Thuận công bố đủ điều kiện hoạt động quan trắc môi trường lao động. Các tổ chức, cá nhân có nhu cầu thử nghiệm vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và hướng dẫn.
Các VOC bao gồm nhiều loại hóa chất khác nhau được phát ra dưới dạng khí từ một số chất rắn hoặc chất lỏng, một trong số đó có thể gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe tùy thuộc vào nồng độ VOC và thời gian tiếp xúc. Theo các chuyên gia, nồng độ của VOC trong nhà luôn cao hơn [2 - 5 lần] so với ngoài trời do được phát ra từ các sản phẩm gia dụng và đồ nội thất.
Nguồn gốc
VOC có mặt ở khắp mọi nơi trong môi trường trong nhà, ngoài trời và công nghiệp bởi chúng là một thành phần thiết yếu của nhiều món đồ nội thất và vật liệu xây dựng. Cụ thể:
- Trong tự nhiên, VOC thường là thành phần của nhiên liệu dầu mỏ, chất lỏng thủy lực,… một thành phần gây ô nhiễm nước ngầm phổ biến.
- Nhiều VOC là hóa chất nhân tạo dùng làm dung môi công nghiệp [trichloroethylene], nhiên liệu oxy hóa [methyl tert-butyl ete [MTBE]], hoặc các sản phẩm phụ trong xử lý nước [cloroform],… được sử dụng trong sản xuất sơn, dược phẩm và chất làm lạnh.
- Hóa chất hữu cơ được sử dụng rộng rãi làm nguyên liệu trong các sản phẩm gia dụng và vật liệu xây dựng. Sơn và sơn mài, vecni và sáp đều chứa dung môi hữu cơ, cũng như nhiều sản phẩm làm sạch, khử trùng, mỹ phẩm, chất tẩy dầu mỡ,… Tất cả những sản phẩm này có thể giải phóng các hợp chất hữu cơ ở một mức độ nào đó khi bạn sử dụng và bảo quản.
- Ngoài ra, VOC cũng được thải ra từ nhiều món đồ nội thất, thiết bị văn phòng như máy photocopy và máy in, mực in, giấy, keo dính, bút đánh dấu,…
Có thể nói, VOC ngày càng được nhiều sự quan tâm bởi chúng không chỉ gây ô nhiễm không khí trong nhà và ngoài trời, là mối lo ngại về sức khỏe bởi chúng hầu như luôn tồn tại xung quanh chúng ta và việc tiếp xúc với các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi là điều không thể tránh khỏi. Đáng nói, trong số các VOC thì trichloroethylene và vinyl clorua là những hợp chất độc hại và gây ung thư cao.
Phân loại VOCs
Vì độ bay hơi của một hợp chất thường cao hơn khi nhiệt độ điểm sôi của nó càng thấp, nên độ bay hơi của các hợp chất hữu cơ đôi khi được xác định và phân loại dựa theo điểm sôi của chúng. Theo đó, VOC là bất kỳ hợp chất hữu cơ nào có điểm sôi ban đầu ≤ 250oC được đo ở áp suất khí quyển tiêu chuẩn là 101,3 kPa. Đôi khi, VOC còn được phân loại dựa theo mức độ phát thải của chúng.
Theo WHO, các chất ô nhiễm hữu cơ trong nhà được phân loại như sau:
- Các chất hữu cơ dễ bay hơi [VOC]: Nhiệt độ sôi của các hợp chất VOC từ 50-100 đến 240-260oC. Mặc dù các hợp chất dễ bay hơi đều được gọi chung là VOC, nhưng chỉ những hợp chất bay hơi ở nhiệt độ này mới được xếp loại là VOC, như: Formaldehyd, d-Limonene, toluene, axeton, etanol [rượu etylic], 2-propanol [rượu isopropyl], hexanal.
- Các chất hữu cơ bán bay hơi [SVOC]: những hợp chất được xếp vào loại này có nhiệt độ sôi từ 240-260oC đến 380-400oC. Mặc dù những chúng ít bay hơi hơn nhưng điều đó không có nghĩa là chúng không thể bị thu giữ và tiêu hủy. Các hợp chất này bao gồm: Thuốc trừ sâu [DDT, chlordane, chất hóa dẻo [Phthalates]], chất chống cháy [PCB, PBB].
- Các chất hữu cơ rất dễ bay hơi [VVOC]: là những hợp chất có phạm vi điểm sôi từ