降低汽车内VOC挥发性有机化合物的自主举措.docx
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降低汽车内VOC挥发性有机化合物的自主举措
降低汽车内VOC（挥发性有机化合物）的自主举措
近年来，VOC作为引起室内空气污染综合症的元凶之一越来越引起人们的重视。
为此，一直注重保护汽车内环境的汽车厂商，推动全行业的研究，制定了“降低汽车内VOC的自主举措”。
在此，我们将其概要、汽车使用方法（与住宅不同）以及注重环保的《汽车内VOC检测方法》作一介绍。
1．何谓VOC？
●VOC＝易挥发的有机化合物
VOC（VolatileOrganicCompounds：
挥发性有机化合物）是指在常温状态下容易挥发的有机化合物，较常见的有：
三氯乙烯、四氯乙烯、甲醛、甲苯、苯、二甲苯等，此外还有乙醇类和酮类等多个种类。
这些化学物质具有易挥发（易干燥）和亲油（易于去除油污）等特点，被广泛应用于涂料、粘合剂等溶剂以及洗涤剂等工业领域。
关于VOC国际上还没有公认的定义，目前最常见的是WHO（WorldHealthOrganization：
世界卫生组织）规定的分类方法，它根据沸点对VOC进行了分类（见表1）。
在此我们将其统称为VOC。
表1．WHO对VOC的分类
沸点
名称
VOC举例与沸点
沸点＜50℃
高挥发性有机化合物（VVOC）
VeryVolatileOrganicCompounds
甲烷（-161℃）、甲醛（-21℃）、甲硫醇（6℃）、乙醛（20℃）、二氯甲烷（40℃）
50℃≤沸点
＜260℃
挥发性有机化合物（VOC）
VolatileOrganicCompounds
乙酸乙酯（77℃）、乙醇（78℃）、苯（80℃）、甲乙酮（80℃）、甲苯（110℃）、三氯乙烷（113℃）、二甲苯（140℃）、苧烯（178℃）、烟碱（247℃）
260℃≤沸点
＜400℃
半挥发性有机化合物（SVOC）
SemivolatileOrganicCompounds
毒死蜱（290℃）、邻苯二甲酸二丁酯（340℃）、邻苯二甲酸二（2-乙已基）酯（390℃）
400℃≤沸点
颗粒状有机化合物（POM）
ParticulateOrganicMatter
PCB、苯并芘
2．VOC对环境和人体产生的影响
●VOC的影响
VOC是导致光化学氧化剂和悬浮颗粒物（SPM）等二次污染物生成的主要物质，同时还被认为有污染环境的可能性，如污染大气环境、污染水质等。
另一方面，近年来，室内空气污染日益受到关注。
进入新居或新装修过的房子、大楼时，会出现眼睛或鼻子刺痛、咽喉不适等症状，VOC被认为是造成上述症状的原因之一，其对人体的影响也越来越引起人们的重视。
●VOC室内浓度指导值
鉴于上述情况，厚生劳动省通过“室内空气污染问题研究会”，针对以甲醛为首的13种物质制定了室内浓度指导值（表2）。
＜解释＞
厚生劳动省关于室内空气污染综合症的参考定义
由于住宅的高度密封性以及释放化学物质的建材和装修材料的使用，在新建建筑及装修后的大楼中生活的居民出现种种身体不适。
由于症状各有不同，症状发生机理等很多原因还未探明，被认为是很多因素综合作用的结果，因此被称之为室内空气污染综合症。
表2．厚生劳动省规定的13种物质室内浓度指导值（2002年1月规定）
物质名
室内浓度指导值
主要来源
甲醛
100μg/m3（0.08ppm）
胶合板、壁紙等的粘合剂
甲苯
260μg/m3（0.07ppm）
室内装修材料、家具等的粘合剂、涂料
二甲苯
870μg/m3（0.20ppm）
对二氯苯
240μg/m3（0.04ppm）
衣物防虫剂、厕所芳香剂
乙苯
3800μg/m3（0.88ppm）
胶合板、家具等的粘合剂、涂料
苯乙烯
220μg/m3（0.05ppm）
隔热材料、浴室组件、榻榻米里材
毒死蜱
1μg/m3（0.07ppb）儿童则为
0.1μg/m3（0.007ppb）
防蚁剂
邻苯二甲酸二丁酯
220μg/m3（0.02ppm）
涂料、颜料、粘合剂
十四烷
330μg/m3（0.04ppm）
煤油、涂料
邻苯二甲酸二（2-乙已基）酯
120μg/m3（7.6ppb）
壁纸、地板材料、电线护套
二嗪磷
0.29μg/m3（0.02ppb）
杀虫剂
乙醛
48μg/m3（0.03ppm）
建材、壁纸等的粘合剂
仲丁威（BPMC）
33μg/m3（3.8ppb）
白蚁驱虫剂
3．降低汽车内VOC的自主举措
●在考虑车厢内环境的基础上制造汽车
各汽车厂商积极应对防止地球变暖、大气环境改善、建立循环型社会等各种环境课题。
同时，也在考虑车厢内环境的基础上，推动汽车制造。
日本汽车工业协会将汽车内空间视为居住空间的一部分，集合行业整体的力量开展研究，并从汽车不同于住宅的特点出发，制定了《汽车内VOC检测方法》和《降低汽车内VOC的自主举措》。
●汽车内VOC的特点
汽车内使用的材料，与住宅、家电等日用品所使用的材料相同，这些材料挥发产生的混合物即构成汽车内VOC。
汽车内VOC有以下三个特征。
1.历时变化
一般来说，汽车内VOC浓度会随着时间的推移有所降低，但不同物质其降幅有所不同（图1、2）。
图1．甲醛浓度历时变化
图2．甲苯浓度历时变化
2.温度依存性
汽车内VOC浓度与车厢内温度有关。
停放在烈日下的汽车其车厢内浓度可能会上升（图3、4）。
图3．甲醛浓度的温度依存性
图4．甲苯浓度的温度依存性
3.通风效果
行驶过程中打开车窗或空调进行通风，可以大幅降低汽车内VOC浓度（图5、6）。
图5．通风对甲醛浓度的影响
图6．通风对甲苯浓度的影响
●3大特征总结
如上所述，在高温、封闭状态下新车内VOC浓度可能会升高，而在乘车和行驶状态下，由于通风性能好，浓度会大幅降低。
●日本汽车工业协会的自主举措
日本汽车工业协会为将舒适的汽车提供给用户，对汽车使用方法以及对环境友好的最佳检测方法等进行研究和实际调查后，制定出了《降低汽车内VOC的自主举措》。
“降低汽车内VOC的自主举措”
对于厚生劳动省规定室内浓度指导值的13种物质，乘用车是从2007年度发售的新车型、货车和客车等商用车是从2008年度发售的新车型开始，需达到指导值的要求。
而且，此后各公司也要继续努力降低汽车内浓度。
※以日本国内生产和销售的产品为对象。
＜解释＞
1.厚生劳动省室内浓度指导值是指，厚生劳动省“室内空气污染问题研究会”工作报告中的室内浓度指导值（参照表2／13种物质、2002年1月规定）。
2.关于检测方法，根据上述“研究会”制定的“室内空气中化学物质的捕集和测定方法”，由日本汽车工业协会开展研究，并作为兼顾到乘用车使用方法及环境保护的检测方法制定出《汽车内VOC检测方法》（参照图7及4．汽车内VOC检测方法）。
图7．汽车内VOC检测方法概要
4．汽车内VOC检测方法
I．检测车辆
经一般的制造工序制造、组装和检查后所经时间在4周以内（14日后到28日之内为宜）的车辆或相当于此的车辆。
II．检测方法
检测依照检测时间表（图[1]）进行。
各种物质的捕集和分析方法列于（表[1]）。
检测槽内及车厢内空气捕集依照捕集条件（表[2]）进行。
但该捕集条件只是推荐条件，也可采用其他能够确保同等精度的条件。
另外，厢式车（从乘用车派生而来）及微型货车适用乘用车检测时间表及捕集条件。
图[1] 检测时间表
检测条件
乘用车
货车
客车
封闭放置时间
Ａ：
温度
40℃±2℃
40℃±2℃
35℃±2℃
Ｂ：
时间
4.5小时
捕集时间
【1】：
预处理
检测槽内
30分
【2】：
封闭放置模式
车厢内
30分
【3】：
乘车模式
车厢内
15分
30分
120分
【4】：
乘车模式
检测槽内
15分
30分
120分
表[1] 各种物质的捕集和分析方法（注1）
捕集和分析方法
甲醛
固体吸附、溶剂抽提
高效液相色谱法
（DNPH／HPLC）
乙醛
甲苯
固体吸附、加热脱附
气相色谱法质谱联用仪
（TENAX/GCMS）
二甲苯
乙苯
苯乙烯
十四烷
邻苯二甲酸二丁酯
邻苯二甲酸二（2-乙已基）酯
对二氯苯
因只存在于住宅中，故不予捕集和分析。
毒死蜱
二嗪磷
仲丁威
表[2] 捕集条件
捕集管
预处理
及封闭放置模式下
（捕集30分钟）
乘车模式下
乘用车
（捕集15分钟）
货车
（捕集30分钟）
客车
（捕集120分钟）
DNPH
捕集量
12L以上
捕集速度
0.4L/min-1L/min
0.8L/min-1L/min
0.4L/min-1L/min
0.1L/min-1L/min
TENAX
（TA或GR）
捕集量
3L以上
捕集速度
0.1L/min-0.2L/min
0.2L/min
0.1L/min-0.2L/min
0.025L/min-0.2L/min
（1）预处理
为使初始的车厢内空气质量与检测槽内空气质量相同，进行预处理。
同时，为进行检测槽内和车厢内的空气捕集和车厢内温度控制做好准备。
步骤如下。
1）
检测槽充分进行通风，并保持23±2℃的温度（直至检测结束）。
2）
将车辆放入检测槽，关闭发动机，直到车辆温度与检测槽温度相同。
此后，打开所有车门，放置30分钟以上。
其间，进行如下操作。
＊
安装用于捕集检测槽内空气的探针：
安装在距离检测车辆30～100cm、高度100cm的位置上。
＊
安装用于捕集车厢内空气的探针以及用于控制和监控车厢内温度的热电偶：
＜乘用车＞
捕集位置接近驾驶员鼻部。
比如，将驾驶席的座位及方向盘固定在通常的乘车位置上，在方向盘上部和头枕支柱的连接线上、距离方向盘约50cm的位置进行安装（图[2]）。
图[2] 车厢内空気捕集探针及热电偶安装位置（乘用车）
＜货车、客车＞
捕集位置接近驾驶员鼻部。
比如，将驾驶席的座位及方向盘固定在通常的乘车位置上，在方向盘上部和头枕支柱的连接线上、距离方向盘约60cm的位置进行安装（图[3]）。
图[3] 车厢内空気捕集探针及热电偶安装位置（货车、客车）
＊空调设定：
自动空调
手动空调
空调
ON/OFF
ON
内外空气切换
内部空气循环
风量
自动
最小刻度和最大刻度
的中央*
风向
自动或头部模式
温度
23℃
最低温度
*刻度为偶数时，取比中间数小一侧的刻度。
3）
在不启动发动机的状态下，关闭所有车门，使汽车处于封闭状态。
4）
捕集检测槽内的空气30分钟。
（2）封闭放置模式
为测定刚刚坐入封闭车辆时的空气质量而进行。
步骤如下。
1）
用照射灯提高车厢内捕集位置附近的温度，测定乘用车、货车时为40℃，测定客车时为35℃（到达设定温度的时间与设备能力有关，最好选择能在0.5～2个小时内达到设定温度的设备）。
2）
控制车厢内的捕集位置附近温度并放置车辆，测定乘用车、货车时为40±2℃，测定客车时为35±2℃。
（注2）
3）
达到指定温度经4.5小时后随即开始捕集车厢内的空气，捕集30分钟。
但捕集前需空抽*10分钟。
（3）乘车模式
为测定行驶中的车厢内空气质量而进行，步骤如下。
1）
捕集完封闭放置状态下的车厢内空气后，立即换成用来捕集各种化学物质的捕集管。
2）
打开驾驶席的车门，启动发动机和空调，立即关上车门（在乘用车及货车中，10秒之内关闭车门。
客车同样也需要在10秒之内关闭车门，但如果因结构上的原因需要10秒钟以上的时间时，则采取乘车后先关闭车门等措施，尽量缩短车门打开时间）。
3）
关闭车门后，立即对车厢内空气和检测槽内空气进行捕集，测定乘用车时捕集15分钟，测定货车时捕集30分钟，测定客车时捕集120分钟。
（注3）
（4）分析个别物质
分析方法以厚生劳动省“室内空气中的化学物质采集方法和测定方法”为准。
但对甲醛以外的VOC采用固体吸附、加热脱附的方式。
（5）处理测定结果
1）
以同一条件下捕集的个别物质浓度分析值的平均值为测定值。
2）
甲醛以封闭放置模式下的浓度、其他物质以乘车模式下的浓度为汽车内浓度（注4）。
但预处理的检测槽内浓度测定值和乘车模式下的检测槽内浓度测定值相差较大时，或乘车模式下的汽车内浓度大大超过封闭放置模式下的汽车内浓度时，可能是由于尾气泄漏等检测条件不合格所致，如有必要则重新进行测定。
（注1）汽车内VOC中，厚生劳动省“室内空气污染问题研究会”规定室内浓度指导值的13种物质当中，以下物质属于防蚁剂和防虫剂，是只存在于住宅中的物质，故不列为捕集对象。
·毒死蜱·二嗪磷·仲丁威·对二氯苯
（注2）针对使用频率较高的白天对封闭放置状态下的年温度频率进行分析，从而设定了能够涵盖大部分使用情况的温度。
（注3）根据乘用车每月行驶距离、一周平均使用天数（出处：
日本汽车工业协会2001年度乘用车市场走势调查）以及日本道路高峰时间平均出行速度（出处：
国土交通省“日本全国道路交通形势调查”1999年度）计算出乘用车的平均乘车时间为15分钟。
另外，根据小型货车的每月行驶距离（出处：
日本汽车工业协会2002年度小型、微型货车市场走势调查）、一周平均使用天数（会员厂商调查）以及上述平均出行速度，计算出货车的平均乘车时间为30分钟。
客车方面，根据针对企业实施的问卷调查，确定乘务员平均乘车时间为120分钟。
（注4）厚生劳动省“室内空气污染问题研究会”在规定指导值时对甲醛和其他VOC是根据不同依据来制定的，即甲醛是基于短期影响、其他VOC是基于长期影响而规定。
将这一思路套用到乘用车上，那么甲醛应对上车时的浓度、其他VOC应对实际乘车时的平均浓度加以规定。
因此对于甲醛我们是以封闭放置模式下的浓度、对其他VOC是以乘车模式下的浓度作为汽车内浓度。
5．今后的举措
●今后的举措方向
日本汽车工业协会今后在汽车制造过程中将减少挥发性化学物质的使用。
特别要从厚生劳动省已规定室内浓度指导值的化学物质开始降低其使用量。
例如，粘合剂或涂料中所含的溶剂是导致VOC产生的原因之一，为此我们推动材料的水性化和无溶剂化等。
另外，汽车内VOC是汽车内各种零部件所挥发成分的混合物，因此我们与零部件厂商和材料厂商合作来开展各种举措。
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