Volatile Organic Compounds (VOCs) อยู่รอบตัวเรา

"สารอินทรีย์ระเหยง่าย" หรือ “สาร VOCs” คำเรียกที่เราไม่ค่อยคุ้นหูกันซักเท่าไหร่ แต่มันมีผลกระทบกับเราโดยตรง ไม่ว่าจะเป็น ควันบุหรี่ สีทาบ้าน น้ำยาฟอกสี น้ำยาซักแห้ง รู้หรือไม่สิ่งเหล่านี้ล้วนมี สาร VOCs เป็นส่วนประกอบ

ดังนั้นวันนี้ Apex Chemicals จะมาไขข้อสงสัยว่า VOCs คืออะไร? มีกี่ประเภท? และผลกระทบอย่างไรกับเราทั้งทางตรงและทางอ้อมบ้าง

สารอินทรีย์ระเหยง่าย (Voltile Organic Coumpounds) หรือ สาร VOCs คืออะไร?

VOCs นั้นย่อมาจาก "Volatile organic compounds" หรือในภาษาไทย เรามักเรียกกันว่า "สารอินทรีย์ระเหยง่าย"

นับเป็นสารเคมีที่มีอะตอมของธาตุคาร์บอน และธาตุไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก อีกทั้งมีอะตอมของธาตุอื่น ๆ ประกอบอยู่ด้วย เช่น คลอไรด์ ออกซิเจน ฟลูออไรด์ โบรไมต์ ซัลเฟอร์ หรือ ไนโตรเจน ประกอบกัน ในลักษณะของสารประกอบอะลิฟาติก (Aliphatic) หรืออะโรเมติก (Aromatic) ที่สามารถระเหยกลายเป็นไอได้ง่ายดาย ที่อุณหภูมิห้องหรือที่ความดันไอมากกว่า 0.14 มิลลิเมตรปรอท / อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส

เมื่อมันเป็นสารที่ระเหยง่ายจึงส่งผลทำให้สาร VOCs มีการปนเปื้อนสู่สิ่งแวดล้อม จนเกิดเป็นมลพิษและส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์ได้อีกด้วย

VOCs เกิดมาจากอะไร มีที่มาอย่างไร?

โดยส่วนมากสารอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ในบรรยากาศมักเกิดจากการเผาไหม้ของน้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ รวมทั้งเกิดจากการปลดปล่อยจากการประกอบกิจการของภาคอุตสาหกรรมการผลิตตัวทำละลายที่มักมี VOCs เป็นองค์ประกอบ

แต่แหล่งกำเนิดที่สำคัญของ VOCs และใกล้ตัวเราและเราไม่ได้ใส่ใจมากนัก นั่นคือ ควันรถยนต์ สีทาบ้าน ควันบุหรี่ น้ำยาฟอกสี น้ำยาซักแห้ง น้ำยาย้อมผม และแหล่งกำจัดขยะต่างๆ นอกจากนี้ VOCs อาจถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ อีกมากมายด้วยเช่นเดียวกัน

ปัญหาที่ตามมา?

ซึ่งเมื่อ VOCs ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ จึงมักเกิดปัญหาร้องเรียนเรื่อง "กลิ่น" ซึ่งเป็นปัญหามลพิษที่เกิดการร้องเรียน โดยมีผลกระทบต่อชีวิตประจำวัน ที่เราสามารถได้รับ VOCs ได้จากหลายผลิตภัณฑ์ ไม่ว่าจะเป็น สีทาบ้าน ควันบุหรี่ น้ำยาฟอกสี สารฆ่าแมลง น้ำมันเชื้อเพลิง เป็นต้น รวมไปถึงไอระเหยที่สะสมไว้เป็นเวลานานๆ ที่มีผลกระทบทางชีวภาพ และต่อชั้นโอโซนซึ่งจะเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์

VOCs ที่ว่ามีกี่ประเภท ?

ประเภทของ VOCs สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท
โดยจะแบ่งตามลักษณะของโมเลกุล และตามลักษณะของโครงสร้าง

แบ่งออกตามลักษณะของโมเลกุล สามารถแบ่งได้ 2 กลุ่มใหญ่ ๆ ได้แก่

• กลุ่ม Non-halogenated hydrocarbon หรือ Non-Chlorinated VOCs
  กลุ่มไฮโดรคาร์บอนที่ไม่มีอะตอมของธาตุคลอรีนเป็นองค์ประกอบในโมเลกุล ตัวอย่างกลุ่มสารนี้ได้แก่
  • กลุ่มสาร Aliphatic Hydrocarbons เช่น Fuel Oils, Gasoline, Hexane
  • กลุ่มสาร Alcohols เช่น Aldehydes, Ketone
  • กลุ่มสาร Aromatic Hydrocarbons เช่น Toluene, Benzene, Ethylbenzene, Xylenes, Styrene, Phenol

โดยสาร VOCs ในกลุ่ม Non-Chlorinated VOCs มักมากจากสิ่งแวดล้อม การเผาไหม้กองขยะ พลาสติก สารตัวทำละลาย สีทาบ้าน เป็นต้น อีกทั้งสารในกลุ่มนี้ยังมีผลเสียต่อสุขภาพ รูปของ Benzene, Toluene, Naphthalene, Propene และ 1, 3 - Butadiene อีกด้วย

• กลุ่ม Halogenated hydrocarbon หรือ Chlorinated VOCs
  กลุ่มไฮโดรคาร์บอนที่มีอะตอมของธาตุคลอรีนเป็นองค์ประกอบในโมเลกุล โดยส่วนใหญ่สารกลุ่มนี้จะเกิดจากการสังเคราะห์ จึงทำให้มีความเสถียรกว่าสารกลุ่ม Non- Chlorinated VOCs และด้วยเป็นสารสังเคราะห์จึงยากต่อการสลายตัว เพราะมีโครงสร้างที่มีพันธะระหว่างคาร์บอนและธาตุกลุ่มฮาโลเจนที่ทนทาน ยากต่อการสลายตัวในธรรมชาติ ทางชีวภาพ ทางกายภาพ หรือโดยทางวิธีเคมีทั่วไป มีความคงตัวสูงและสะสมได้นาน จึงอาจจะทำให้เกิดการสะสมในสิ่งแวดล้อมได้
  
  อีกทั้งยังสลายตัวทางชีวภาพได้ยาก รบกวนการทำงานของสารพันธุกรรม หรือยับยั้งปฏิกิริยาชีวเคมีในเซลล์ และมีฤทธิ์ในการก่อมะเร็ง หรือกระตุ้นการเกิดมะเร็งได้
  
  แบ่งออกตามลักษณะของโครงสร้าง สามารถแบ่งได้ 3 กลุ่ม ดังนี้
  
  
  • กลุ่มอะลิฟาติก ไฮโดรคาร์บอน (Aliphatic Hydrocarbons)
    หรือ สารประกอบไฮโดรคาร์บอน ที่ไม่ได้ต่อกันเป็นวง หรือเรียกว่าต่อกันแบบโซ่เปิด โดยอาจเป็นโซ่ตรง หรือโซ่กิ่ง และมีได้ทั้งพันธะเดี่ยว พันธะคู่ และพันธะสาม ตามชนิดของพันธะ เช่น Hexane เป็นต้น
  • กลุ่มอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (Aromatic Hydrocarbons)
    หรือ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ต่อกันเป็นวงโดยมีวงแหวนเบนซีนเป็นโครงสร้างหลัก เช่น Benzene Toluene และ Xylenes
  • กลุ่มออกซิเจน (Oxygenated)
    คือ สารที่มีออกซิเจนเป็นองค์ประกอบ เช่น Acetone และ Ketones

สาร VOCs ส่งผลกระทบต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมและสุขภาพอย่างไร?

เมื่อได้รู้แหล่งกำเนิดของ VOCs แล้ว รู้ว่าอยู่ใกล้ตัวเราขนาดนี้ เอเพกซ์จะพามาดูต่อว่า ผลกระทบที่เกิดขึ้นจากสาร VOCs มีอะไรบ้าง แล้วมีการควบคุมอย่างไร

เพราะเนื่องจากในปัจจุบันสารอินทรีย์ระเหย หรือ VOCs มีการใช้งานอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมและกิจกรรมต่าง ๆ ของมนุษย์ อีกทั้งในแต่ละปีมีการปล่อยสาร VOCs สู่สิ่งแวดล้อมในปริมาณมาก และยังเป็นอีกหนึ่งสาเหตุของมลภาวะทั้ง มลภาวะทางน้ำ ดิน และทางอากาศ อาจก่อให้เกิดหมอก ที่เกิดจากสารเคมีและยังส่งผลกระทบต่อมนุษย์ในด้านสุขภาพ คือ เป็นสารก่อมะเร็ง ส่งผลต่อระบบทางเดินหายใจ เป็นต้น

ดังนั้นเราจะพามาดูกันในแต่ละด้านกันเลย

ผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม ผลกระทบด้านคุณภาพอากาศ

การแพร่กระจาย

การแพร่กระจายของ VOCs จะก่อให้เกิด Photochemical Smog หรือที่เรียกว่า “หมอกสีน้ำตาล” (Brown – Air Smog) คือ กลุ่มของหมอกควันที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาเคมีแสง (Photochemical Reaction) ของก๊าซในกลุ่มออกไซด์ของไนโตรเจน สารอินทรีย์ระเหย (Volatile Organic Compound: VOC) รวมถึงไฮโดรคาร์บอนต่าง ๆ ซึ่งเป็นก๊าซจากไอเสียของรถยนต์และโรงงานอุตสาหกรรมเป็นหลัก โดยถูกเร่งปฏิกิริยาจากแสงอาทิตย์ นำไปสู่การก่อตัวของโอโซนภาคพื้นดิน (Ground Level Ozone) ที่เป็นอันตรายต่อทั้งสิ่งมีชีวิตและสิ่งก่อสร้าง

Tips : สาร VOCs ที่ปนเปื้อนในอากาศยังสามารถเกิดปฏิกิริยากับแก๊สไนโตรเจนออกไซค์ (Nitrogen oxide) และออกซิเจน (Oxygen) โดยมีแสงแดด เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาจะได้สารประกอบของ peroxyacetyl nitrate ซึ่งเป็นสารพิษมีฤทธิ์ระคายเคือง เราเรียกปฏิกิริยานี้ว่า Peroxyacetyl nitrate (PAN) ได้อีกด้วย

• ผลกระทบด้านคุณภาพน้ำผิวดินและน้ำใต้ดิน
  เมื่อสาร VOCs ถูกปล่อยทิ้งหรือเกิดการรั่วไหลลงสู่แหล่งน้ำผิวดิน หรืออาจเกิดจากการชะสาร VOCs ที่ปนเปื้อนอยู่ในอากาศลงสู่แหล่งน้ำผิวดิน จะส่งผลกระทบต่อคุณภาพของแหล่งน้ำธรรมชาติ ทำให้เกิดความเป็นพิษขึ้น ซึ่งพืชและสัตว์น้ำไม่สามารถอยู่ได้ ไปจนถึงทำให้น้ำใต้ดินมีสารพิษที่เป็นอันตรายต่อผู้บริโภค
• ผลกระทบด้านคุณภาพดิน
  หากสาร VOCs มีการปนเปื้อนสู่ผิวดิน จนการการดูดซับและสะสมไว้ในดิน ซึ่งจะทำให้ดินเกิดการปนเปื้อน และกระทบต่อคุณภาพและการใช้ประโยชน์ของดิน
• ผลกระทบต่อพืชและระบบนิเวศน์
  สาร VOCs อาจทำให้การเจริญเติบโตของพืชชะงัก และมีส่วนในการทำให้ระบบนิเวศในธรรมชาติเสียสมดุล

ผลกระทบต่อสุขภาพ

สาร VOCs นั้นสามารถเข้าสู่ร่างกายของมนุษย์ได้ 3 ทาง คือ การหายใจ การกินหรือกลืนเข้าทางปาก การสัมผัสทางผิวหนัง

แต่เมื่อสาร VOCs เข้าสู่ร่างกายแล้วจะก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพแตกต่างกัน ตามชนิดของ VOCs ซึ่งกรมควบคุมมลพิษได้ออกประกาศ เรื่องกำหนดค่าเฝ้าระวังสำหรับสารอินทรีย์ระเหยง่ายในบรรยากาศโดยทั่วไป ในเวลา 24 ชั่วโมง จำนวน 19 ชนิด ดังนี้

• Acetaldehyde
• Acrolein
• Acrylonitrile
• Benzene Benzyl Chloride
• 1,3 – Butadiene
• Bromomethane
• Carbon Tetrachloride Chloroform
• 1,2 – Dibromoethane
• 1,4 – Dichlorobenzene
• 1,2 – Dichloroethane Dichloromethane
• 1,2 – Dichloropropane
• 1,4 - Dioxane Tetrachloroethylene
• 1,1,2,2 - Tetrachloroethane
• Trichloroethylene
• Vinyl Chloride
  
  

โดยเราจะยกตัวอย่างสารบางประเภท เช่น เบนซีน (Benzene)

เบนซีน (Benzene) นั้น หากรับประทานหรือสูดดมโดยตรงจะก่อให้เกิดพิษต่อระบบประสาทส่วนกลาง และอาจเสียชีวิตได้ หรือหากสูดดมติดต่อกันเป็นเวลานานจะเกิดพิษต่อระบบเลือด ระบบภูมิคุ้มกัน จนถึงอาจมีโอกาสเป็นมะเร็งเม็ดเลือดขาวได้ แต่อย่างไรก็ตาม ผลกระทบต่อสุขภาพที่เกิดจากสาร VOCs นั้นจะมากหรือน้อยนั้น ขึ้นอยู่กับชนิดของสาร ปริมาณที่ได้รับ ระยะเวลาที่ได้รับ สภาพของร่างกาย และปัจจัยอื่น ๆ

Q. แล้วเมื่อ VOCs มีผลต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพ ประเทศไทยมีกฎหมายอะไรควบคุมการปล่อย VOCs สู่สิ่งแวดล้อมหรือไม่ ?

A. คำตอบคือ มี

ประเทศไทยมีกฏหมาย ที่เกี่ยวข้องกับสารอินทรีย์ระเหยง่ายในบรรยากาศ โดยมีการควบคุมจาก กรมควบคุมมลพิษ ให้มีการกำหนดค่ามาตรฐานสารอินทรีย์ระเหยง่ายในบรรยากาศโดยทั่วไปในเวลา 1 ปี อีกทั้งกรมควบคุมมลพิษยังได้ออกประกาศเรื่องกำหนดค่าเฝ้าระวังสำหรับสารอินทรีย์ระเหยง่ายในบรรยากาศโดยทั่วไปในเวลา 24 ชั่วโมงอีกด้วย ยกตัวอย่างเช่น

• Benzene ค่ามาตรฐานคุณภาพอากาศในบรรยากาศโดยทั่วไป ในเวลา 1 ปี ไม่เกิน 1.7 µg/m³
• Vinyl Chloride ค่ามาตรฐานคุณภาพอากาศในบรรยากาศโดยทั่วไป ในเวลา 1 ปี ไม่เกิน 10 µg/m³
• 1,2 – Dichloroethane ค่ามาตรฐานคุณภาพอากาศในบรรยากาศโดยทั่วไป ในเวลา 1 ปี ไม่เกิน 0.4 µg/m³

และเพื่อควบคุม ป้องกัน และแก้ไขปัญหามลพิษที่เกิดจากสาร VOCs ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ จึงมีการวัด VOCs เพื่อให้อยู่ในมาตรฐานที่กรมควบคุมมลพิษกำหนด โดยวิธีการวัดก็มีด้วยกันหลายวิธี เช่น

• GC-MS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry)
  เป็นเทคนิคหนึ่งในการวิเคราะห์สารที่ระเหยง่าย และจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องใช้สารมาตรฐาน (Refference Stadrads) เพื่อหาจำนวนของสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) และปริมาณความเข้มข้นของสาร ให้เป็นไปตามประกาศกรมควบคุมมลพิษ
• PID (Photoionization Detection)
  หรือเครื่องตรวจจับไอออนไนซ์แบบภาพถ่าย โดยใช้แสงอัลตราไวโอเลต เพื่อทำให้สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) แตกตัวเป็นไอออนและตรวจจับเป็นกระแสไฟฟ้า
• FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy)
  เป็นเทคนิคที่ใช้วิเคราะห์ จำแนกประเภทของสารอินทรีย์ สารอนินทรีย์และพันธะเคมีหรือหมู่ฟังก์ชั่นในโมเลกุล โดยวัดค่าการดูดกลืนแสงที่ทำให้เกิดช่วงกลาง (Middle infrared region)
• E-nose (Electronic Nose)
  จมูกอิเล็กทรอนิกส์ หรือ E-nose เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อจำลองกลิ่นโดยใช้เซนเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ โดยเครื่อง E-nose จะตอบสนองต่อกลิ่น และแปลผลของกลิ่นนั้นออกมาเป็นสัญญาณทางไฟฟ้า ซึ่งสามารถใช้ในการตรวจจับ VOCs ในอากาศได้

ดังนั้น การวัดสาร VOCs จึงเป็นสิ่งสำคัญในการควบคุมคุณภาพอากาศในสถานที่ทำงานหรือในที่อยู่อาศัย เพราะสาร VOCs มีผลกระทบสิ่งแวดล่อมและสุขภาพมนุษย์ อีกทั้งอยู่ใกล้ตัวมากนั่นเอง...

หากสนใจผลิตภัณฑ์และสารเคมีที่เกี่ยวข้องสำหรับสารมาตรฐานของสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs)
สามารถสอบถามทาง เอเพกซ์ เคมิเคิล ได้ที่

Tel : 02-038-9999

Email : info@apexchemicals.co.th

Line : @ApexChemicals

เรามีผู้เชี่ยวชาญในด้านนี้พร้อมให้คำปรึกษาตลอดการสั่งซื้อสารเคมี