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【摘要】车内空气质量影响着人们的健康和安全，所以越来越被重视。本文介绍了车内挥发性有机物（Volatile Organic Compounds）即VOC的主要来源、对人体的危害及主要的一些治理方法。
【关键词】VOC、来源、危害、治理
汽车制造业已成为我国国民经济的支柱产业之一。我国的汽车产销量连续5年位居全球第一，中国已然成为世界第一汽车产销大国。随着人民生活水平的提高和长期受压抑的汽车消费需求的释放，轿车已走进越来越多的家庭，成为了人们生活的一部分。与此同时，人们对乘用车的乘坐舒适性、清洁性、安全性等提出了越来越高的要求。
一、车内挥发性有机物（VOC）主要来源
人们在高度重视汽车尾气带来的空气污染及其治理问题的同时，对汽车车内空气的污染问题也越来越重视。澳大利亚国家健康和医药委员会在考虑室内环境对健康影响时，把"室内环境"定义为"一天内度过1小时以上的非工业的室内空间"，其中就包括汽车。汽车的车内空间狭小而密闭，特别是夏天，汽车在阳光下经过长时间的暴晒，VOC的浓度会急剧增加。据统计，人们现在每天在车内所待的平均时间是1.5h，因而车内VOC对身体的危害就越来越受到人们的关注，车内空气质量也成为影响人体健康最主要因素之一。
车内VOC来源主要有三方面：汽车零部件和内饰件材料释放、车外污染物、汽车自身排放。
1 汽车零部件和内饰件材料释放：汽车仪表板、座椅、地毯、方向盘、遮阳板、隔音隔热垫、顶棚、脚垫、密封件、行李箱、门护板、内饰板、消音垫、暖风机及线缆等材料中含有的有机溶剂、助剂、添加剂等挥发性成分释放到车内环境中，造成车内空气污染，从而对人体健康造成危害。汽车装饰材料释放的VOC是造成车内污染的主要原因，也是车内异味的主要来源。研究表明，来自内饰部件挥发的VOC是影响车内空气质量的主要原因之一，其涉及材料有塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料等，挥发的VOC主要是烷烃、烯烃、芳烃、甲醛、乙醛或酮类的物质。人们长时间处于这种空气环境下会产生疲劳、头晕、口干、胸闷等症状，易引发交通事故。
2 车外污染物：如果车辆密封不严，车外污染物进入车内，造成车内空气污染，这种情况在交通堵塞的情况下尤为明显。
3 汽车燃油及空调系统排放的污染物进入车内环境：汽车发动机产生各种废气、汽车燃油挥发和引擎排放带来的污染物、以及汽车空调长期使用后风道内积累的污物进入车内环境，对车内空气造成污染。
二、车内挥发性有机物（VOC）危害
2004年，中国室内装饰协会室内环境监测中心参照国家室内空气质量标准（GB/T18883-2002）对1175辆的车内空气质量进行检测，其中全部项目合格的仅为52辆，占检测总数的6.18%。在接受调查的新车中，存在有害物质-甲醛超标现象的有190辆，占被调查新车总数的23.4%；而610辆车内苯浓度超标，占已测试新车总数的75.1%；甲苯超标663辆，占已测新车总数的81.6%；二甲苯超标199辆，占已测总数的24.5%；总挥发性有机物（TVOC）超标570辆，占已测新车总数的70.2%。
刘艳霖等于2009年12月在深圳市随机抽取了48辆汽车进行检测。甲醛浓度超过0.1mg/m3有7辆，占14.6%；TVOC（总挥发性有机物）浓度超过06mg/m3有21辆，占43.8%，说明车内TVOC严重超标的现象普遍存在[8]。马辉等认为车内VOC的浓度随汽车生产后存放时间的增加，有不同程度下降，而车内温度从23℃上升至50℃，VOC浓度上升3～6倍。
VOC对人体的影响可分为三种类型：1.气味和感官，包括感官刺激，感觉干燥；2.粘膜刺激和其它系统毒性导致的病态：刺激眼粘膜、鼻粘膜、呼吸道和皮肤等，VOC很容易通过血液-大脑的障碍，从而导致中枢神经系统受到抑制，使人产生头痛、乏力、昏昏欲睡和不舒服的感觉；3.基因毒性和致癌性。
甲醛为原生质毒物，它能够与核酸中的氨基和羟基结合使之失去活性，从而影响代谢功能。另一方面，甲醛对粘膜有强烈刺激作用，由于甲醛在体内部分被氧化成甲酸，可能引起酸中毒。口服10～20ml甲醛可致人死亡，人的甲醛嗅觉0.06～007mg/m3。长期接触甲醛，轻者会发生眼部刺激、上呼吸道刺激、头痛、咳嗽等症状及视力和视网膜的选择性损害；重者出现甲醛中毒，视物模糊、头晕、乏力、胸痛、呼吸困难，伴有体温增高和白细胞计数增加，严重时甚至引起肺水肿，昏迷，休克等症状。
胡怡恬分析了与苯及其衍生物接触的职业和可能引发的职业病（如可能引发苯中毒和白血病），并引出几个案例且进一步分析，认为长期低浓度接触可发生慢性中毒，症状逐渐出现，以血液系统和神经衰弱症候群为主，表现为血白细胞、血小板和红细胞减少、头晕、头痛、记忆力下降、失眠等现象。严重者可发生再生障碍性贫血，甚至白血病最终导致死亡。
王德明等对接触三苯（苯、甲苯、二甲苯）的人员进行区域调查，结果发现与对照组相比，接触组人员出现头痛、牙龈出血、食欲减退、失眠多梦、皮下出血、失眠记忆力下降、食欲减退、咽喉痛等症状发生率都显著高于对照组，白细胞减少检出率也高于对照组。
三、VOC治理方法
有关车内VOC的排放问题已引起了世界汽车制造业的高度关注，相关的法律规范也陆续出台。最近几年来，我国汽车内饰件行业发展研讨会、各届环境与发展论坛暨车内空气质量环境与发展国际峰会等专题行业会议不断召开，对汽车内饰材料VOC的控制、测定与解决方案已成会议代表普遍关注的热点。
2007年12月我国发布了HJ/T400《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》，2011年10月又发布了GB/T27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》，2012年3月开始推荐实施。2014年度国家环境保护标准计划项目指南--标准制修订项目中，将对GB/T27630-2011进行修订，考虑增加多环芳烃等指标，2015年完成修订，并改为强制性标准，于2016年起强制执行。该标准的实施将促使汽车生产企业更加关注汽车内饰零部件的选材和制造工艺过程的优化，更加重视车内空气质量问题，同时也成为消费者维护自身权益的依据。因此，国内车企纷纷根据国标要求，制定汽车内饰零部件及材料的VOC检测和控制技术标准，以改善车内空气质量。 虽然我国对车内空气污染治理的研究起步较晚，但随着这几年国家相关标准出台、汽车生产企业重视及民众环保意识提高，车内VOC治理正在加快开发与研究。车内VOC治理主要从以下两个方面着手：
一是清除污染源技术，这是减少车内VOC根本的方法，只要污染源被清除或减少其VOC排放，将有效提高车内空气质量，其核心主要是内饰VOC减量技术，包括原材料及添加剂选用、配方改性、工艺调整及零部件组装工艺改进等，涉及内饰件产品性能、工艺、配方、成本等多方面的协调。
研究发现，内饰选用的原材料、添加剂、组装工艺使用的粘合剂等是影响车内VOC浓度的主要因素。
原材料改性也是改善与减少内饰VOC的方法之一，主要有物理改性与化学改性这两种手段。物理改性是在材料中添加吸附剂，达到降低VOC浓度的效果。二是净化空气技术，通过有效的手段，如活性炭吸附、臭氧消毒、车内空气净化装置等来净化车内空气。目前国内外治理VOC主要集中在净化空气技术上，其方法主要有以下几种。
1冷凝法
冷凝法是最简单的VOC处理方法，是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸气压的性质，采用降低温度、提高系统压力或者既降低温度又提高压力的方法，使处于蒸气状态的污染物冷凝并与废气分离。该技术只适用于高沸点和高浓度工业VOC处理，不适合车内小空间低浓度VOC处理。
2吸附法
吸附法是利用多孔性固体吸附剂对VOC的吸附作用而达到净化空气的目的。常用的吸附剂有粒状活性炭、炭纤维、活性氧化铝、硅胶、人工沸石等，吸附容量与多孔性固体吸附剂及VOC的性质有关，是车内VOC治理常用方法之一。活性炭是一种非常优良的吸附剂，活性炭具有多孔吸附性强的特点。可在车内布置若干活性碳盒，其中的活性炭对空气中的大多数VOC气体具有较好的吸附能力，对车内空气可以起到除臭净化的作用。
吸附法常用于空气净化器，目前，市场上常见的空气净化器一般采用复合型，采用吸附、离子、催化、光触媒、高效过滤等二项或多项技术复合，能吸附、分解或转化各种空气污染物，是一种有效提高空气清洁度的产品。
3吸收法
该法是利用VOC与液体吸收剂相接触，被吸收剂吸收，再经过解吸，将VOC去除或回收，该技术一般比较适用于浓度较高工业VOC的处理。
4燃烧法
燃烧法是VOC传统处理技术的主要方法之一，分直接燃烧和催化燃烧两种。利用VOC的可燃性，使有机物燃烧时生成CO2、H2O等物质，净化效率高、分解彻底，该技术法只用于某些特殊场合的工业VOC处理。
5臭氧氧化法
臭氧具有强氧化性，臭氧氧化技术法是近年来开发的高级氧化技术，通常以金属、金属氧化物和金属盐为催化剂，结合催化和臭氧氧化，目前，该技术的研究主要集中在对水中有机污染物的氧化去除。
催化臭氧氧化法是处理VOC的新方法，主要以甲醛和苯类有机气体作为研究处理目标，目前主要还处于实验室研究阶段，该法对VOC废气可彻底氧化分解，但是臭氧发生器能耗高，处理费用高。
Golodets G.I.最早提出臭氧在气相中的催化分解机理，钟理等[30]研究了臭氧氧化降解废气中的苯及其反应动力学，结果表明：总的反应级数为1，只与臭氧浓度有关，与苯的浓度无关，同时还探讨了废气中的苯在两种反应器中臭氧氧化降解过程的性能。
6膜分离法
膜分离技术是一种高效分离方法。采用对有机物具有选择性渗透的高分子膜，在一定压力下使VOC渗透而达到分离。当VOC气体进入膜分离系统后，膜选择性地让VOC气体通过而被富集，富集了VOC的气体可进入冷凝回收系统，进行回收。该技术具有流程简单、VOC回收率高、能耗低、无二次污染等优点。
四、展望
随着科学技术的不断进步、生产商对车内空气质量的重视、消费者环保与维权意识加强及即将被强制执行《乘用车内空气质量评价指南》标准的出台，我们有能力，也有信心治理车内空气的VOC污染问题，为我们创造一个更清新、自然、健康、舒适的车内环境。
参考文献
[1]余刚，张昌，郑万兵.汽车内部空气污染成因及控制[J]，环境科学与管理，2010，35（4）90-93
[2]彭礼英，肖琦，刘益东.汽车内饰空气中污染成分的调查[J]，怀化学院学报，2004，23（5）38-41
[3]刘晓燕.车内环境污染的检测与防治[J]，内蒙古科技与经济，2008，10（164）：96-97
[4]刘艳霖，王国胜.深圳家用汽车车内空气污染状况调查分析[J].科技信息，2010，2（17）：367-368
[5]马辉，陈文波.车内有害气体（VOC）现状研究[J].汽车工艺与材料. 2006， （8）：13-14
[6]徐向荣，徐增康，甲醛的危害及其卫生检验方法[J]职业与健康，2003，19（12）：47-49
[7]胡怡恬.苯及其衍生物的职业危害与预防[J].产业与科技论坛，2011，10（2）：89-90
[8]王德明，朱志良，吴礼康等，深圳市宝安区三苯职业危害情况调查[J].中国热带医学 2006，6（6）：1106-1111
[9]吴国刚，王艳丽.空调轿车内空气品质研究及其改善措施[J].北京汽车（环保节能）.2004，（5）： 27-30
【关键词】VOC、来源、危害、治理
汽车制造业已成为我国国民经济的支柱产业之一。我国的汽车产销量连续5年位居全球第一，中国已然成为世界第一汽车产销大国。随着人民生活水平的提高和长期受压抑的汽车消费需求的释放，轿车已走进越来越多的家庭，成为了人们生活的一部分。与此同时，人们对乘用车的乘坐舒适性、清洁性、安全性等提出了越来越高的要求。
一、车内挥发性有机物（VOC）主要来源
人们在高度重视汽车尾气带来的空气污染及其治理问题的同时，对汽车车内空气的污染问题也越来越重视。澳大利亚国家健康和医药委员会在考虑室内环境对健康影响时，把"室内环境"定义为"一天内度过1小时以上的非工业的室内空间"，其中就包括汽车。汽车的车内空间狭小而密闭，特别是夏天，汽车在阳光下经过长时间的暴晒，VOC的浓度会急剧增加。据统计，人们现在每天在车内所待的平均时间是1.5h，因而车内VOC对身体的危害就越来越受到人们的关注，车内空气质量也成为影响人体健康最主要因素之一。
车内VOC来源主要有三方面：汽车零部件和内饰件材料释放、车外污染物、汽车自身排放。
1 汽车零部件和内饰件材料释放：汽车仪表板、座椅、地毯、方向盘、遮阳板、隔音隔热垫、顶棚、脚垫、密封件、行李箱、门护板、内饰板、消音垫、暖风机及线缆等材料中含有的有机溶剂、助剂、添加剂等挥发性成分释放到车内环境中，造成车内空气污染，从而对人体健康造成危害。汽车装饰材料释放的VOC是造成车内污染的主要原因，也是车内异味的主要来源。研究表明，来自内饰部件挥发的VOC是影响车内空气质量的主要原因之一，其涉及材料有塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料等，挥发的VOC主要是烷烃、烯烃、芳烃、甲醛、乙醛或酮类的物质。人们长时间处于这种空气环境下会产生疲劳、头晕、口干、胸闷等症状，易引发交通事故。
2 车外污染物：如果车辆密封不严，车外污染物进入车内，造成车内空气污染，这种情况在交通堵塞的情况下尤为明显。
3 汽车燃油及空调系统排放的污染物进入车内环境：汽车发动机产生各种废气、汽车燃油挥发和引擎排放带来的污染物、以及汽车空调长期使用后风道内积累的污物进入车内环境，对车内空气造成污染。
二、车内挥发性有机物（VOC）危害
2004年，中国室内装饰协会室内环境监测中心参照国家室内空气质量标准（GB/T18883-2002）对1175辆的车内空气质量进行检测，其中全部项目合格的仅为52辆，占检测总数的6.18%。在接受调查的新车中，存在有害物质-甲醛超标现象的有190辆，占被调查新车总数的23.4%；而610辆车内苯浓度超标，占已测试新车总数的75.1%；甲苯超标663辆，占已测新车总数的81.6%；二甲苯超标199辆，占已测总数的24.5%；总挥发性有机物（TVOC）超标570辆，占已测新车总数的70.2%。
刘艳霖等于2009年12月在深圳市随机抽取了48辆汽车进行检测。甲醛浓度超过0.1mg/m3有7辆，占14.6%；TVOC（总挥发性有机物）浓度超过06mg/m3有21辆，占43.8%，说明车内TVOC严重超标的现象普遍存在[8]。马辉等认为车内VOC的浓度随汽车生产后存放时间的增加，有不同程度下降，而车内温度从23℃上升至50℃，VOC浓度上升3～6倍。
VOC对人体的影响可分为三种类型：1.气味和感官，包括感官刺激，感觉干燥；2.粘膜刺激和其它系统毒性导致的病态：刺激眼粘膜、鼻粘膜、呼吸道和皮肤等，VOC很容易通过血液-大脑的障碍，从而导致中枢神经系统受到抑制，使人产生头痛、乏力、昏昏欲睡和不舒服的感觉；3.基因毒性和致癌性。
甲醛为原生质毒物，它能够与核酸中的氨基和羟基结合使之失去活性，从而影响代谢功能。另一方面，甲醛对粘膜有强烈刺激作用，由于甲醛在体内部分被氧化成甲酸，可能引起酸中毒。口服10～20ml甲醛可致人死亡，人的甲醛嗅觉0.06～007mg/m3。长期接触甲醛，轻者会发生眼部刺激、上呼吸道刺激、头痛、咳嗽等症状及视力和视网膜的选择性损害；重者出现甲醛中毒，视物模糊、头晕、乏力、胸痛、呼吸困难，伴有体温增高和白细胞计数增加，严重时甚至引起肺水肿，昏迷，休克等症状。
胡怡恬分析了与苯及其衍生物接触的职业和可能引发的职业病（如可能引发苯中毒和白血病），并引出几个案例且进一步分析，认为长期低浓度接触可发生慢性中毒，症状逐渐出现，以血液系统和神经衰弱症候群为主，表现为血白细胞、血小板和红细胞减少、头晕、头痛、记忆力下降、失眠等现象。严重者可发生再生障碍性贫血，甚至白血病最终导致死亡。
王德明等对接触三苯（苯、甲苯、二甲苯）的人员进行区域调查，结果发现与对照组相比，接触组人员出现头痛、牙龈出血、食欲减退、失眠多梦、皮下出血、失眠记忆力下降、食欲减退、咽喉痛等症状发生率都显著高于对照组，白细胞减少检出率也高于对照组。
三、VOC治理方法
有关车内VOC的排放问题已引起了世界汽车制造业的高度关注，相关的法律规范也陆续出台。最近几年来，我国汽车内饰件行业发展研讨会、各届环境与发展论坛暨车内空气质量环境与发展国际峰会等专题行业会议不断召开，对汽车内饰材料VOC的控制、测定与解决方案已成会议代表普遍关注的热点。
2007年12月我国发布了HJ/T400《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》，2011年10月又发布了GB/T27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》，2012年3月开始推荐实施。2014年度国家环境保护标准计划项目指南--标准制修订项目中，将对GB/T27630-2011进行修订，考虑增加多环芳烃等指标，2015年完成修订，并改为强制性标准，于2016年起强制执行。该标准的实施将促使汽车生产企业更加关注汽车内饰零部件的选材和制造工艺过程的优化，更加重视车内空气质量问题，同时也成为消费者维护自身权益的依据。因此，国内车企纷纷根据国标要求，制定汽车内饰零部件及材料的VOC检测和控制技术标准，以改善车内空气质量。 虽然我国对车内空气污染治理的研究起步较晚，但随着这几年国家相关标准出台、汽车生产企业重视及民众环保意识提高，车内VOC治理正在加快开发与研究。车内VOC治理主要从以下两个方面着手：
一是清除污染源技术，这是减少车内VOC根本的方法，只要污染源被清除或减少其VOC排放，将有效提高车内空气质量，其核心主要是内饰VOC减量技术，包括原材料及添加剂选用、配方改性、工艺调整及零部件组装工艺改进等，涉及内饰件产品性能、工艺、配方、成本等多方面的协调。
研究发现，内饰选用的原材料、添加剂、组装工艺使用的粘合剂等是影响车内VOC浓度的主要因素。
原材料改性也是改善与减少内饰VOC的方法之一，主要有物理改性与化学改性这两种手段。物理改性是在材料中添加吸附剂，达到降低VOC浓度的效果。二是净化空气技术，通过有效的手段，如活性炭吸附、臭氧消毒、车内空气净化装置等来净化车内空气。目前国内外治理VOC主要集中在净化空气技术上，其方法主要有以下几种。
1冷凝法
冷凝法是最简单的VOC处理方法，是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸气压的性质，采用降低温度、提高系统压力或者既降低温度又提高压力的方法，使处于蒸气状态的污染物冷凝并与废气分离。该技术只适用于高沸点和高浓度工业VOC处理，不适合车内小空间低浓度VOC处理。
2吸附法
吸附法是利用多孔性固体吸附剂对VOC的吸附作用而达到净化空气的目的。常用的吸附剂有粒状活性炭、炭纤维、活性氧化铝、硅胶、人工沸石等，吸附容量与多孔性固体吸附剂及VOC的性质有关，是车内VOC治理常用方法之一。活性炭是一种非常优良的吸附剂，活性炭具有多孔吸附性强的特点。可在车内布置若干活性碳盒，其中的活性炭对空气中的大多数VOC气体具有较好的吸附能力，对车内空气可以起到除臭净化的作用。
吸附法常用于空气净化器，目前，市场上常见的空气净化器一般采用复合型，采用吸附、离子、催化、光触媒、高效过滤等二项或多项技术复合，能吸附、分解或转化各种空气污染物，是一种有效提高空气清洁度的产品。
3吸收法
该法是利用VOC与液体吸收剂相接触，被吸收剂吸收，再经过解吸，将VOC去除或回收，该技术一般比较适用于浓度较高工业VOC的处理。
4燃烧法
燃烧法是VOC传统处理技术的主要方法之一，分直接燃烧和催化燃烧两种。利用VOC的可燃性，使有机物燃烧时生成CO2、H2O等物质，净化效率高、分解彻底，该技术法只用于某些特殊场合的工业VOC处理。
5臭氧氧化法
臭氧具有强氧化性，臭氧氧化技术法是近年来开发的高级氧化技术，通常以金属、金属氧化物和金属盐为催化剂，结合催化和臭氧氧化，目前，该技术的研究主要集中在对水中有机污染物的氧化去除。
催化臭氧氧化法是处理VOC的新方法，主要以甲醛和苯类有机气体作为研究处理目标，目前主要还处于实验室研究阶段，该法对VOC废气可彻底氧化分解，但是臭氧发生器能耗高，处理费用高。
Golodets G.I.最早提出臭氧在气相中的催化分解机理，钟理等[30]研究了臭氧氧化降解废气中的苯及其反应动力学，结果表明：总的反应级数为1，只与臭氧浓度有关，与苯的浓度无关，同时还探讨了废气中的苯在两种反应器中臭氧氧化降解过程的性能。
6膜分离法
膜分离技术是一种高效分离方法。采用对有机物具有选择性渗透的高分子膜，在一定压力下使VOC渗透而达到分离。当VOC气体进入膜分离系统后，膜选择性地让VOC气体通过而被富集，富集了VOC的气体可进入冷凝回收系统，进行回收。该技术具有流程简单、VOC回收率高、能耗低、无二次污染等优点。
四、展望
随着科学技术的不断进步、生产商对车内空气质量的重视、消费者环保与维权意识加强及即将被强制执行《乘用车内空气质量评价指南》标准的出台，我们有能力，也有信心治理车内空气的VOC污染问题，为我们创造一个更清新、自然、健康、舒适的车内环境。
参考文献
[1]余刚，张昌，郑万兵.汽车内部空气污染成因及控制[J]，环境科学与管理，2010，35（4）90-93
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[7]胡怡恬.苯及其衍生物的职业危害与预防[J].产业与科技论坛，2011，10（2）：89-90
[8]王德明，朱志良，吴礼康等，深圳市宝安区三苯职业危害情况调查[J].中国热带医学 2006，6（6）：1106-1111
[9]吴国刚，王艳丽.空调轿车内空气品质研究及其改善措施[J].北京汽车（环保节能）.2004，（5）： 27-30