Control of Dangerous from Volatile Organic Compounds

การควบคุมอันตรายจากสารอินทรีย์ระเหยง่าย

สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (Volatile Organic Compounds หรือ VOCs)

คือ กลุ่มของสารเคมีที่มีลักษณะเป็นของเหลวหรือของแข็งที่มีจุดเดือดต่ำ สามารถระเหยเป็นก๊าซได้ง่ายที่อุณหภูมิห้อง สารเหล่านี้มักพบในผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในชีวิตประจำวัน เช่น สี ตัวทำละลาย น้ำยาล้างเล็บ สเปรย์พ่นผิว น้ำยาทำความสะอาด และน้ำมันเชื้อเพลิง VOCs ประกอบด้วยสารเคมีหลายชนิด ซึ่งบางชนิดอาจเป็นพิษและมีผลกระทบต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อม

สาร VOCs ที่อยู่รอบตัวเรานั้นเป็นสารเคมีที่มีอะตอมของธาตุคาร์บอนและธาตุไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลักและอาจมีอะตอมของธาตุอื่นๆ เช่น คลอไรด์ ออกซิเจน ฟลูออไรด์ โบรไมต์ ซัลเฟอร์ หรือ ไนโตรเจนประกอบด้วย สาร VOCs จะมีคุณสมบัติการระเหยกลายเป็นไอได้ง่าย จึงส่งผลทำให้สาร VOCs ปนเปื้อนสู่สิ่งแวดล้อมเกิดเป็นมลพิษและส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์อีกด้วย ในเมื่อ VOCs เป็นสารอันตรายต่อชีวิตมนุษย์และสิ่งแวดล้อม จึงต้อกศึกษาการก่อกำเนิด การคงอยู่ และการป้องกันอันตรายให้เข้าใจอย่างลึกซึ้ง เพึ่อที่จะได้ปฏิบัติให้ถูกต้อง

รูปแสดงความสัมพันธ์ของ VOC, TVOC, VVOC และ SVOC

การควบคุมอันตรายจากสารอินทรีย์ระเหยง่าย

การควบคุมอันตรายจากสารอินทรีย์ระเหยง่าย

สาร VOCs สามารถแบ่งได้ 2 ชนิดตามองค์ประกอบ ได้แก่

1) กลุ่ม Non-halogenated hydrocarbon หรือ Non- Chlorinated VOCs
เป็นกลุ่มที่ไม่มีอะตอมของธาตุคลอรีนเป็นองค์ประกอบ โดยมากมากจากสิ่งแวดล้อม การเผาไหม้กองขยะ พลาสติก วัสดุ ตัวทำละลาย สีทาวัสดุต่างๆ เป็นต้น ผู้ที่ประกอบอาชีพที่ได้รับผลกระทบต่อสุขภาพเช่น นักดับเพลิง คนงานเผาขยะ คนเผาถ่าน จึงมักป่วยด้วยโรคทางเดินหายใจเนื่องจากได้รับสาร VOCs เป็นประจำ ตัวอย่างสารกลุ่มนี้ได้แก่ น้ำมันเชื้อเพลิง ก๊าซโซลีน เฮกเซน แอลกอฮอล์ แอลดีไฮด์ คีโตน โทลูอีน เบนซีน เอทิลเบนซีน ไซลีน ฟีนอล เป็นต้น

การควบคุมอันตรายจากสารอินทรีย์ระเหยง่าย
รูปแสดงปริมาณ ในสารเคลือบ (Coating)

1. Benzene
สาร VOCs ประเภทสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีโครงสร้างเป็นวงแหวนเบนซีน ไม่มีสีและมีกลิ่นหอมเฉพาะตัว พบในน้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล และผลิตภัณฑ์เคมีต่าง ๆ เช่น สีและตัวทำละลาย เบนซีนถือเป็นสารก่อมะเร็งที่สามารถทำให้เกิดโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวและมีผลกระทบต่อระบบประสาท
2. Formaldehyde
VOCs รูปแบบก๊าซไม่มีสีที่มีกลิ่นฉุนและสามารถละลายในน้ำได้ สารนี้ใช้ในอุตสาหกรรมผลิตวัสดุไม้ เช่น ไม้อัด รวมถึงในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด ฟอร์มาลดีไฮด์สามารถทำให้เกิดการระคายเคืองทางเดินหายใจ ตา และผิวหนัง และมีความสัมพันธ์กับการเกิดมะเร็ง
3. Toluene
สาร VOCs ที่มาในรูปแบบสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีโครงสร้างคล้ายเบนซีน แต่มีกลุ่มเมธิลเพิ่มเข้ามา สารนี้พบในน้ำมันเบนซิน ตัวทำละลาย สี และผลิตภัณฑ์เคมีอื่น ๆ การสัมผัสโทลูอีนสามารถทำให้เกิดอาการเวียนศีรษะ ปวดหัว และปัญหาทางระบบประสาท
4. Xylene
สาร VOCs ประเภทสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีโครงสร้างคล้ายเบนซีนและโทลูอีน แต่มีสองกลุ่มเมธิล สารนี้ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตสี ตัวทำละลาย และน้ำมันเชื้อเพลิง ไซลีนอาจทำให้เกิดการระคายเคืองทางตา ระบบหายใจ และส่งผลกระทบต่อระบบประสาท

2) กลุ่ม Halogenated hydrocarbon หรือ Chlorinated VOCs
เป็นกลุ่มที่มีอะตอมของธาตุคลอรีนเป็นองค์ประกอบ โดยมากเป็นสารสังเคราะห์มีความเป็นพิษและมีความเสถียรในสิ่งแวดล้อมมากกว่าสารกลุ่มแรก จึงยากต่อการสลายตัวทำให้เกิดการสะสมในสิ่งแวดล้อมในปริมาณ

 

 

กำเนิดของสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs)

1. แหล่งกำเนิดจากธรรมชาติ
การย่อยสลายของซากพืชและสัตว์ - เมื่อพืชและสัตว์ตายลง แบคทีเรียจะทำการย่อยสลายซากเหล่านี้และปล่อยสาร VOCs ออกมา เช่น มีเทน (Methane) และเอทิลีน (Ethylene)
การระเหยจากธรรมชาติ - สาร VOCs บางชนิดสามารถเกิดขึ้นได้จากกระบวนการทางธรรมชาติ เช่น การระเหยของน้ำมันจากแหล่งน้ำมันธรรมชาติ
2. แหล่งกำเนิดจากการเผาไหม้
การเผาไหม้เชื้อเพลิง - การเผาไหม้ของน้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติในโรงงานอุตสาหกรรมหรือในการผลิตไฟฟ้า ส่งผลให้เกิดการปลดปล่อย VOCs สู่บรรยากาศ
ควันจากยานพาหนะ - ไอเสียจากรถยนต์และยานพาหนะอื่น ๆ ที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นแหล่งที่สำคัญของ VOCs ในอากาศ
3. แหล่งกำเนิดจากภาคอุตสาหกรรม
กระบวนการผลิต - โรงงานอุตสาหกรรมที่ผลิตสี ตัวทำละลาย ยาง พลาสติก และเคมีภัณฑ์ต่าง ๆ มักมีการใช้สาร VOCs ในกระบวนการผลิต
การปล่อยจากกิจกรรมอุตสาหกรรม - การประกอบกิจการในภาคอุตสาหกรรมที่มีการใช้สารเคมี เช่น การทำความสะอาดหรือซ่อมบำรุงเครื่องจักร
4. แหล่งกำเนิดในชีวิตประจำวัน
ผลิตภัณฑ์ในบ้าน - สาร VOCs มักพบในผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ที่ใช้ในชีวิตประจำวัน เช่น สีทาบ้าน น้ำยาทำความสะอาด น้ำยาฟอกสี น้ำมันเชื้อเพลิง และน้ำยาซักแห้ง
เครื่องใช้ไฟฟ้า - บางเครื่องใช้ไฟฟ้า เช่น เครื่องปรับอากาศหรือเครื่องพิมพ์ สามารถปล่อยสาร VOCs ออกมาได้

การควบคุมอันตรายจากสารอินทรีย์ระเหยง่าย
รูปแสดงค่าปริมาณที่ยอมรับให้สัมผัสได้ของสารพิษต่างๆ

ผลกระทบต่อสุขภาพของสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs)

  • อาการระคายเคือง - ระคายเคืองตา จมูก และลำคอ
  • ปัญหาทางระบบทางเดินหายใจ - หายใจไม่สะดวก หายใจติดขัด หรือเกิดอาการหอบหืด
  • ผลกระทบต่อระบบประสาท - อาจทำให้เกิดอาการเวียนศีรษะ มึนงง นอนไม่หลับ หรือความจำเลอะเลือน
  • ความเสี่ยงต่อโรคมะเร็ง - บางชนิดของ VOCs เช่น เบนซีน มีความสัมพันธ์กับโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาว

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs)

  • คุณภาพอากาศ - VOCs สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีในชั้นบรรยากาศ ส่งผลให้เกิดมลพิษทางอากาศ เช่น Photochemical Smog ซึ่งเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์
  • คุณภาพน้ำ - หาก VOCs รั่วไหลลงสู่แหล่งน้ำ จะทำให้เกิดความเป็นพิษและส่งผลกระทบต่อพืชและสัตว์น้ำ
  • คุณภาพดิน - เมื่อ VOCs ซึมลงสู่ดิน จะส่งผลกระทบต่อคุณภาพของดิน ทำให้พืชไม่สามารถเติบโตได้ตามปกติ

มาตรการควบคุมสาร VOCs

1. การกำหนดมาตรฐานและกฎหมาย
การกำหนดมาตรฐานคุณภาพอากาศ - ประเทศไทยได้มีการกำหนดมาตรฐานสำหรับสาร VOCs ในบรรยากาศ เช่น ค่ามาตรฐานของเบนซีน (Benzene) ที่ไม่เกิน 1.7 µg/m³ ต่อปี และค่ามาตรฐานของ Vinyl Chloride ที่ไม่เกิน 10 µg/m³ ต่อปี

กฎหมายควบคุม VOCs - กรมควบคุมมลพิษได้ออกกฎหมายที่เกี่ยวข้องกับการปล่อย VOCs โดยมีการกำหนดค่ามาตรฐานสำหรับปริมาณของ VOCs ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เพื่อให้มีการควบคุมอย่างเข้มงวด

2. การติดตามและตรวจสอบ
การตรวจวัดคุณภาพอากาศ - การติดตั้งระบบตรวจสอบคุณภาพอากาศในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูง เช่น ใกล้โรงงานอุตสาหกรรมหรือสถานีบริการน้ำมัน เพื่อเฝ้าระวังระดับ VOCs ในอากาศอย่างต่อเนื่อง
การรายงานผล - การตรวจสอบและรายงานผลจากอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่อง (self-audit) เพื่อให้มั่นใจว่าการปล่อย VOCs อยู่ในเกณฑ์ที่กำหนด

3. การควบคุมแหล่งกำเนิด
การควบคุมการระบายสาร VOCs - การใช้เทคโนโลยีในการลดการปล่อย VOCs จากแหล่งกำเนิด เช่น การติดตั้งระบบควบคุมไอน้ำมันเชื้อเพลิงในคลังน้ำมันและสถานีบริการน้ำมัน
การจัดการกระบวนการผลิต - การเปลี่ยนแปลงกระบวนการผลิตเพื่อลดหรือเปลี่ยนแปลงปริมาณการใช้สาร VOCs หรือเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตเพื่อให้ใช้สารน้อยลงที่ผลผลิตเท่าเดิม

4. การเผยแพร่ข้อมูลและสร้างความตระหนัก
การให้ข้อมูลต่อสาธารณชน - การเผยแพร่ข้อมูลเกี่ยวกับอันตรายของสาร VOCs และวิธีป้องกัน เพื่อสร้างความตระหนักรู้ในชุมชน
การพัฒนากลไกการมีส่วนร่วม - การสร้างระบบธรรมาภิบาลสิ่งแวดล้อมที่มีส่วนร่วมจากประชาชนในการเฝ้าระวังและควบคุมมลพิษ

กระบวนการตรวจสอบและวัดระดับสาร VOCs

1. การวัดระดับสาร VOCs ในอากาศ
วิธีการเก็บตัวอย่าง - การเก็บตัวอย่างอากาศสามารถทำได้โดยใช้ระบบดูดซับ (Absorption) หรือการเก็บตัวอย่างแบบต่อเนื่อง โดยตัวอย่างอากาศจะถูกดูดผ่านตัวดูดซับที่มีอุณหภูมิต่ำเพื่อให้สาร VOCs ถูกดูดซับไว้
เทคโนโลยีที่ใช้ -

  • PID (Photoionization Detector) - ใช้ในการวัดความเข้มข้นของ VOCs โดยการใช้หลอด UV เพื่อกระตุ้นการแตกตัวของก๊าซอินทรีย์
  • GC-MS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry) - ใช้สำหรับการแยกและวิเคราะห์สาร VOCs ที่มีความแม่นยำสูง

การวัดสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับความเข้มข้นของ VOCs ในอากาศได้แบบเรียลไทม์ ช่วยให้สามารถเฝ้าระวังและตอบสนองต่อปัญหามลพิษได้ทันที

2. การวัดระดับสาร VOCs ในน้ำ
วิธีการเก็บตัวอย่าง - ตัวอย่างน้ำจะถูกเก็บในขวดที่ปิดสนิทเพื่อป้องกันการระเหยของ VOCs ขณะขนส่งไปยังห้องปฏิบัติการ
เทคโนโลยีที่ใช้ -

  • GC-MS - ใช้ในการวิเคราะห์สาร VOCs ในน้ำ โดยมีขั้นตอนในการเตรียมตัวอย่าง เช่น การเติมเกลือเพื่อเพิ่มความเข้มข้นของ VOCs ก่อนนำไปวิเคราะห์
  • HSGC (Headspace Gas Chromatography) - ใช้สำหรับการแยกและวิเคราะห์ VOCs ที่อยู่ในน้ำ โดยจะทำให้สารระเหยขึ้นมาในอากาศก่อนทำการวิเคราะห์

สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับความเข้มข้นของ VOCs ในน้ำ ซึ่งสำคัญต่อการประเมินคุณภาพน้ำและความปลอดภัยในการบริโภค

3. การวัดระดับสาร VOCs ในดิน
วิธีการเก็บตัวอย่าง - ตัวอย่างดินจะถูกเก็บจากหลายจุดเพื่อให้ได้ข้อมูลที่แม่นยำและครอบคลุม โดยต้องเก็บในภาชนะที่ปิดสนิทเพื่อลดการระเหย
เทคโนโลยีที่ใช้ -

  • SPE (Solid Phase Extraction) - ใช้ในการแยกและทำให้บริสุทธิ์ตัวอย่างก่อนการวิเคราะห์
  • GC-MS - เช่นเดียวกับการวัดในน้ำ ใช้ในการแยกและวิเคราะห์สาร VOCs ที่มีอยู่ในดิน

การตรวจสอบระดับ VOCs ในดินช่วยให้สามารถประเมินความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพได้ โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีประวัติการปนเปื้อนจากกิจกรรมอุตสาหกรรม  

ผลกระทบของสาร VOCs ต่อมนุษย์

1. ผลกระทบต่อสุขภาพ
มนุษย์สามารถรับ VOCs ได้ 3 ทาง คือ การหายใจ การกิน และการสัมผัส เมื่อได้รับ VOCs เข้าไปแล้วเกิดอันตรายต่อสุขภาพจะแตกต่างกันไปตามชนิดของ VOCs

การหายใจ กระทบระบบประสาทส่วนกลาง นอนไม่หลับ ความจำเลอะเลือน เวียนศีรษะ มึนงง หมดสติ ระคายเคืองต่อจมูก ลำคอ น้ำท่วมปอด หายใจติดขัด หัวใจเต้นช้า เกิดความผิดปกติในระบบเลือด คลื่นไส้ ตับ-ไต-กระเพาะปัสสาวะถูกทำลาย
การรับประทาน กดประสาทส่วนกลาง เป็นแผลไม้ที่ปากเหงื่อออกมาก หอบหืดคล้ายหายใจเข้าไปตลอดเวลา เป็นแผลที่กระเพาะอาหาร ท้องอืด ปวดท้อง เบื่ออาหาร
การสัมผัส เกิดแผลพุพอง แผลไหม้ ผื่นแดง ผิวหนังแห้ง หากเข้าตาทำให้ตาระคายเคือง ปวดตา ตาแดง เป็นแผลไหม้

สาร VOCs มีผลต่อสุขภาพมากหรือน้อยนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารเคมีปริมาณที่ได้รับ สภาวะทางชีวภาพของร่างกาย และปัจจัยอื่นๆ สาร VOCs บางชนิดหากได้รับในปริมาณมากทำให้เกิดการทำลายระบบประสาทส่วนกลาง คือไปกดประสาทส่วนกลางโดยอาจจะเกิดอาการทันที ทำให้หมดสติได้ แต่ถ้าได้รับในปริมาณน้อยเป็นเวลานาน ก็ทำให้เกิดปัญหาเรื้อรัง ทำให้เกิดมะเร็ง และเกิดการเสื่อมของเนื้อเยื่ออวัยวะภายในได้ด้วย สำหรับการรักษาผู้ป่วยนั้นมีความลำบากยุ่งยากมาก ดังนั้นวิธีที่ดีที่สุดคือการป้องกันและควบคุม

-เบนซีน (Benzene) หากรับประทานหรือสูดดมโดยตรงจะก่อให้เกิดพิษต่อระบบประสาทส่วนกลางและอาจเสียชีวิตได้ แต่ถ้าหากสูดดมติดต่อกันเป็นเวลานานจะเกิดพิษต่อระบบเลือด ระบบภูมิคุ้มกันและเนื้องอกซึ่งสัมพันธ์กับโอกาสเกิดมะเร็งเม็ดเลือดขาวเพิ่มมากขึ้น
-ไวนิลคลอไรด์ (Vinyl Chloride) เกิดพิษเฉียบพลันต่อตับ ปอด ไต หัวใจ และส่งผลให้เลือดไม่แข็งตัวหากได้รับในปริมาณมากจะทำให้หมดสติและเสียชีวิตได้ หากสูดดมปริมาณน้อยติดต่อกันเป็นเวลานานจะทำลายเส้นประสาทและระบบภูมิคุ้มกัน
-1,2-ไดคลอโรอีเธน (1,2-Dichloroethane) เกิดพิษเฉียบพลันต่อระบบประสาท ตับ ไต ก่อให้เกิดการเสียชีวิตได้
-ไตรคลอโรเอทิลลีน (Trichloroethylene) หากสูดดมปริมาณจะทำให้หมดสติหรือเสียชีวิตได้ เป็นพิษต่อตับและไต รวมถึงทำให้หัวใจเต้นผิดจังหวะ หากได้รับสะสมเป็นเวลานานจะก่อให้เกิดโรคมะเร็งและมีผลกระทบต่อระบบสืบพันธ์
-ไดคลอโรมีเธน (Dichloromethane) หากสูดดมจะก่อให้เกิดพิษเฉียบพลันส่งผลให้หมดสติ
-1,2-ไดคลอโรโพรเพน (1,2-Dichloropropane) ก่อให้เกิดอาการเวียนศรีษะ คลื่นไส้ ทำลายตับ ไต และส่งผลให้เสียชีวิตได้ หากสูดดมเป็นระยะเวลานานจะทำลายตับ ไต และระบบหายใจ
-เตตระคลอโรเอทธิลีน (Tetrachloroethylene) เกิดพิษเฉียบพลันส่งผลทำให้เวียนศรีษะ ง่วงซึม คลื่นไส้ พูดหรือเดินลำบาก หมดสติและเสียชีวิตได้ หากสูดดมเป็นระยะเวลานานๆ จะทำลายตับ ปอต และก่อให้เกิดมะเร็งได้ และอาจจก่อให้เกิดการแท้งบุตรอีกด้วย
-คลอโรฟอร์ม (Chloroform) เป็นพิษต่อระบบประสาทส่วนกลาง ตับ และไต หากได้รับในปริมาณสูงทำให้อ่อนเพลีย เวียนศรีษะ และหากได้รับปริมาณต่ำติดต่อกันเป็นเวลานานจะทำลายการทำงานของตับและไต
-1,3-บิวทาไดอีน (1,3-Butadiene) หากสัมผัสโดยตรงก่อให้เกิดการระคายเคือง หรือหากสัมผัสในปริมาณที่สูงมาก ก่อให้เกิดอาการมึนเมาและเสียชีวิตได้ ในกรณีสัมผัสหรือสูดดมต่อเนื่องเป็นระยะเวลานาน ก่อให้เกิดพิษต่อระบบเลือด ปอด และก่อให้เกิดมะเร็งได้
-คาร์บอนเตตระคลอไรด์ (Carbon Tetrachloride) การสูดดมก่อให้เกิดการระคายเคืองทางเดินหายใจ และส่งผลต่อระบบประสาทส่วนกลางและอาจทำให้หมดสติได้ สารนี้มีพิษต่อตับ ไต ผิวหนัง ปอด ดวงตา ระบบประสาทส่วนกลางและอาจก่อให้เกิดมะเร็ง อีกทั้งยังเป็นอันตรายต่อระบบสืบพันธ์อีกด้วย
-อะซิทัลดีไฮด์ (Acetaldehyde) จะก่อให้เกิดการระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจ ระบบประสาทส่วนกลาง ทำให้เวียนศรีษะ เมื่อยล้า เซื่องซึมและอาจทำให้หมดสติ
-อะครอลีน (Acrolein) ก่อให้เกิดการระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจ หายใจติดขัด หากรับปริมาณมากจะทำให้ปอดถูกทำลายและถึงแก่ชีวิตได้ หากกลืนเข้าไปจะเกิดพิษเฉียบพลันต่อระบบทางเดินอาหารและถึงแก่ชีวิต
-เบนซิลคลอไรด์ (Benzyl Chloride) เป็นพิษต่อระบบทางเดินหายใจ ทำลายเยื่อเมือกอย่างรุนแรง เกิดการอักเสบและบวมน้ำของกล่องเสียงและหลอดลมใหญ่ หากกลืนเข้าไปจะก่อให้เกิดแผลไหม้ทางเดินอาหารและส่งผลให้เกิดอัมพาตได้

จากตัวอย่างสาร VOCs พบว่า สาร VOCs มีผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์มากหรือน้อยนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของสาร ปริมาณที่ได้รับ ระยะเวลาที่ได้รับ สภาพของร่างกาย และปัจจัยอื่นๆ โดยสาร VOCs บางชนิดหากได้รับในปริมาณมากทำให้เกิดการทำลายระบบประสาทส่วนกลาง คือไปกดประสาทส่วนกลางโดยอาจจะเกิดอาการทันที ทำให้หมดสติหรือเสียชีวิตได้ เรียกว่าการ เกิดพิษเฉียบพลัน และในกรณีที่ได้รับสาร VOCs ปริมาณน้อยแต่ได้รับต่อเนื่องเป็นเวลานานก็จะทำให้เกิดเกิดมะเร็งหรือเกิดการเสื่อมของเนื้อเยื่ออวัยวะภายในได้ เรียกการ เกิดพิษเรื้อรัง

สาร VOCs ส่งผลกระทบต่อสุขภาพโดยตรงได้ทั้งพิษเฉียบพลันและเรื้อรังโดยเป็นการเกิดพิษโดยตรงจากสาร VOCs นอกจากนี้ สาร VOCs ที่ปนเปื้อนในอากาศยังสามารถเกิดปฏิกิริยากับแก๊สไนโตรเจนออกไซค์ (Nitrogen oxide, NO2) และออกซิเจน (Oxygen, O2) โดยมีแสงแดดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาจะได้สารประกอบของ peroxyacetyl nitrate (CH3CO-OO-O2) ซึ่งเป็นสารพิษมีฤทธิ์ระคายเคือง เรียกปฏิกิริยานี้ว่า Peroxyacetyl nitrate (PAN) ซึ่งเป็น การเกิดพิษโดยอ้อมของสาร VOCs ด้วยเหตุนี้เองสาร VOCs ที่ปนเปื้อนในอากาศ จึงมีกฏหมายเพื่อการควบคุมและเฝ้าระวัง โดยในประเทศไทย กรมควมคุมมลพิษ ได้มีการกำหนดค่ามาตรฐานสำหรับสาร VOCs ในอากาศโดยทั่วไปในเวลา 1 ปี และค่าเฝ้าระวังสำหรับสาร VOCs โดยทั่วไปในเวลา 24 ชั่วโมง เพื่อควบคุม ป้องกัน และแก้ไขปัญหามลพิษที่เกิดจากสาร VOCs โดยสามารถติดตามการรายงานการตรวจติดตามได้ที่เว็ปไซค์ของกรมควบคุมมลพิษ https://www.pcd.go.th/

2. ผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม
ด้านคุณภาพอากาศ ไอระเหย VOCs ที่สะสมไว้เป็นเวลานาน มีผลต่อชั้นโอโซนที่อยู่ใกล้โลก ทำให้เกิดปฏิกิริยา Photochemical Smog ที่มีแสงแดดเป็นตัวเร่ง และเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ ทำให้เกิดอาการเจ็บคอ หายใจไม่สะดวก ถ้าได้รับเป็นเวลานานเนื้อเยื่อปอดจะถูกทำลายอย่างถาวร และมีผลต่อระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์
ด้านคุณภาพน้ำผิวดินและน้ำใต้ดิน สาร VOCs ที่ถูกปล่อยลงดินหรือรั่วไหลลงสู่แหล่งน้ำ ส่งผลกระทบต่อคุณภาพ เกิดความเป็นพิษขึ้น พืชและสัตว์น้ำจะไม่สามารถอยู่ได้
ด้านคุณภาพดิน VOCs เมื่อซึมลงสู่ดินจะเกิดการสะสมในชั้นดิน กระทบต่อคุณภาพและการใช้ประโยชน์ของดินในบริเวณนั้น
กระทบต่อพืชและระบบนิเวศ ทำลายคลอโรฟิลล์ พืชไม่สามารถสังเคราะห์แสงได้ แคระแกร็น โตช้าจนตายลงในที่สุด

VOCS Greenhouse Gases หรือไม่
VOCs ไม่ได้เป็นผู้สนับสนุนโดยตรงต่อก๊าซเรือนกระจก แต่ VOCs ได้รับการพิจารณาว่าเป็นก๊าซเรือนกระจกทางอ้อมเพราะมีส่วนช่วยในการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโดยอ้อมผ่านกระบวนการทางเคมี
VOCs และไนโตรเจนออกไซด์ทำปฏิกิริยากับแสงแดดเพื่อสร้างโอโซน tropospheric หรือโอโซนระดับพื้นดิน โอโซน Tropospheric เป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่สุดอันดับสามหลังจากคาร์บอนไดออกไซด์และมีเธนเนื่องจากโอโซนดูดซับรังสีของดวงอาทิตย์และเพิ่มอุณหภูมิ

มาตรฐานของสาร VOCs ที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม

มาตรฐานของ VOCs (Volatile Organic Compounds) ที่ถือว่าเป็นอันตรายต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมมักจะแตกต่างไปตามประเภทของ VOCs และประเทศหรือองค์กรที่กำหนดมาตรฐานนั้น ๆ อย่างไรก็ตาม มีหลายประเภทของ VOCs ที่มีผลกระทบต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมได้ เช่น benzene, formaldehyde, toluene, xylene, และ ethylene glycol.
สำหรับมาตรฐานที่สำคัญสำหรับ VOCs ประกอบด้วย

1. มาตรฐานประเทศ - หลายประเทศมีมาตรฐานเป็นกฎหมายหรือมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับควบคุมการปล่อย VOCs ที่เป็นอันตราย อาจมีการกำหนดค่ามาตรฐานสำหรับปริมาณของ VOCs ในอากาศหรือในผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ เช่น การผลิตสีที่ใช้ในงานอุตสาหกรรมหรือการผลิตรถยนต์

2. มาตรฐานสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวก - มีมาตรฐานที่กำหนดโดยองค์กรหรือสถาบันที่ให้คำแนะนำเกี่ยวกับการใช้ผลิตภัณฑ์เสริมด้วยเคมีหรือวัสดุก่อสร้างที่มีการปล่อย VOCs ออกมา อาจมีการกำหนดค่าที่เหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์เหล่านี้เพื่อลดความเสี่ยงต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อม

3. มาตรฐานสำหรับอาคารและวัสดุก่อสร้าง - มีมาตรฐานเฉพาะสำหรับอาคารหรือวัสดุก่อสร้างที่กำหนดโดยองค์กรหรือสถาบันที่เกี่ยวข้อง เพื่อให้แน่ใจว่าอาคารหรือวัสดุเหล่านั้นมีการใช้วัสดุที่มีความปลอดภัยและมีการปล่อย VOCs ในระดับที่ยอมรับได้

การประเมินความเสี่ยงต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมจาก VOCs มักจะพิจารณาปัจจัยต่าง ๆ เช่น ปริมาณของ VOCs ที่ปล่อยออกมา, ระยะเวลาที่สัมผัส, และการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ อีกที่เสี่ยงต่อการรับรู้ผิดปกติในระยะยาว การประเมินความเสี่ยงและการตัดสินใจเกี่ยวกับมาตรฐานที่เหมาะสมสำหรับ VOCs นั้นมักจะคำนึงถึงข้อมูลวิทยาศาสตร์ล่าสุดและมีการพิจารณาความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องทั้งทางสุขภาพและสิ่งแวดล้อมอย่างละเอียด

การปล่อย VOC เป็นข้อกังวลสำหรับทุกประเทศ ตัวอย่างเช่นการศึกษาปี 2018 ที่ตีพิมพ์ในสภาพแวดล้อมในบรรยากาศพบว่าการเผาผลาญข้าวโพดที่เหลืออยู่นั้นส่งผลให้มีการปล่อย VOC 79 ตันในภาคเหนือของประเทศไทย ในนิวเดลีประเทศอินเดีย 80 เปอร์เซ็นต์ของ VOCs ในอากาศของเมืองมาจากการปล่อยการจราจรและการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่เป็นของแข็ง
เครื่องปล่อยสาร VOCs ในอุตสาหกรรมสิบอันดับแรกในแคนาดาในช่วงปี 2560 มีส่วนร่วม 55,000 ตันของ VOCs เข้าสู่ชั้นบรรยากาศเป็นหลักผ่านการสกัดน้ำมันและการกลั่นรวมถึงผ่านการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์

ความเข้มข้นของ VOCs ในร่มนั้นสูงกว่ากลางแจ้งโดยเฉลี่ย 2-5 เท่า ความเข้มข้นของ VOC สามารถสูงขึ้นในบ้านเนื่องจากการระบายอากาศไม่เพียงพออุณหภูมิและความชื้นสูงกว่ากลางแจ้งและสภาพอากาศกลางแจ้งที่กระตุ้นให้ช่วยลดการระบายอากาศตามธรรมชาติและลดการไหลเวียนของอากาศ

VOCs อาจส่งผลกระทบต่อการทำงานของหัวใจและหลอดเลือด การศึกษาในปี 2558 ที่ตีพิมพ์ในสภาพแวดล้อมในบรรยากาศชี้ให้เห็นว่า VOC บางประเภทมีความสัมพันธ์กับอัตราการเต้นของหัวใจที่สูงขึ้นและมีผลกระทบด้านลบต่อหลอดเลือดแดง brachial

ด้วยการมีส่วนร่วมในการก่อตัวของโอโซนและ PM2.5 VOCs ยังมีส่วนช่วยให้เกิดผลกระทบต่อสุขภาพที่สำคัญของมลพิษทั้งสองนี้VOCs มีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของ โอโซน และ PM2.5 ทั้งสองอย่างนี้มีส่วนช่วยในการสร้างหมอกควัน VOCS และ ไนโตรเจนออกไซด์ ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นซึ่งภายใต้แสงอาทิตย์ตอบสนองต่อการสร้างโอโซนและ PM2.5 ซึ่งมีส่วนทำให้มลพิษทางอากาศกลางแจ้งในเมืองอย่างมีนัยสำคัญ

ในการมีส่วนร่วมในการก่อตัวของโอโซน VOCs สร้างความเสียหายต่อชีวิตพืชทางอ้อมรวมถึงผลผลิตพืชที่ลดลงและเพิ่มความไวต่อพืชต่อโรค

สิ่งที่สามารถทำได้เพื่อลด VOCs ในสภาพแวดล้อม

เพื่อป้องกันตัวเองจากความเข้มข้นของ VOCs ในร่มให้ลดจำนวนแหล่งกำเนิด VOC ในบ้าน มีหลายวิธีในการลดการเปิดรับ VOC เช่น

  • ใช้ภาชนะบรรจุอากาศเพื่อเก็บผลิตภัณฑ์ที่มี VOC
  • เก็บสารเคมีไว้ด้วย VOCs ให้ห่างจากผู้คนในโรงรถหรือโรงเก็บของถ้าเป็นไปได้
  • กำจัดสารเคมีที่ไม่ได้ใช้ผ่านระบบเก็บขยะอันตรายในครัวเรือนของชุมชนของคุณ
  • พยายามอย่าซื้อสินค้าอุปโภคบริโภคของละอองลอย
  • ซื้อสีที่ทำจากน้ำมากกว่าที่ใช้ตัวทำละลาย
  • ปรับปรุงบ้านเมื่อว่างถ้าเป็นไปได้
  • เมื่อขับรถ ใช้เครื่องฟอกอากาศเหมือนรถ Atem อันเป็นเครื่องฟอกอากาศเฉพาะ VOC เช่นซีรี่ส์ GC สามารถกำหนดค่าได้โดยตัวกรองเพื่อกำจัด VOCS และทำความสะอาดอากาศ
  • อกจากนี้คุณยังสามารถเปิดหน้าต่างและระบายอากาศสภาพแวดล้อมในร่มด้วยอากาศบริสุทธิ์เพื่อเจือจางและลดความเข้มข้นของ VOC

มลพิษทางเมืองและชนบทมีผลกระทบอย่างแท้จริงต่อพลเมืองของโลกทั้งในชีวิตที่สูญเสียไปและในความยั่งยืนทางเศรษฐกิจ แม้จะมีการปรับปรุงคุณภาพอากาศผ่านกฎระเบียบ แต่ค่าใช้จ่ายของมลพิษทางอากาศก็สูงเกินไปในหลายประเทศ ตรวจสอบค่าใช้จ่ายของเคาน์เตอร์มลพิษทางอากาศของเรา และเปิดเผยว่าอากาศที่สะอาดสามารถช่วยรักษาสุขภาพและชีวิตได้อย่างไรในขณะที่บรรเทาอันตรายต่อเศรษฐกิจโลก

การป้องกันและการแก้ไขสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย

สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย มีผลต่อสุขภาพมากหรือน้อยนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารเคมีปริมาณที่ได้รับ สภาวะทางชีวภาพของร่างกาย และปัจจัยอื่นๆ สาร VOCs บางชนิดหากได้รับในปริมาณมากทำให้เกิดการทำลายระบบประสาทส่วนกลาง คือไปกดประสาทส่วนกลางโดยอาจจะเกิดอาการทันที ทำให้หมดสติได้ และในกรณีที่ได้รับสาร VOCs ปริมาณน้อย เป็นเวลานานก็จะทำให้เกิดปัญหาเรื้อรัง อาจทำให้เกิดมะเร็ง และเกิดการเสื่อมของเนื้อเยื่ออวัยวะภายในได้ด้วย การเกิดพิษของสาร VOCs มีกลไกลมาจากคุณสมบัติทางเคมีของสารที่ทนทานต่อการสลายตัวทางชีวภาพ และสามารถรวมตัวกับสารชีวโมเลกุล ดีเอ็นเอ โปรตีน ไขมันได้ ทำให้ปฏิกิริยาทางชีวเคมีในเซลล์ถูกรบกวน และหยุดชะงัก ซึ่งในการแก้ไขปัญหาสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายอาจทำได้โดยการทำลายสาร VOCs เช่น ทางเคมีโดยการใช้ก๊าซโอโซนไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และสารออกซิไดซ์อื่นๆ หรือในทางชีวภาพให้ใช้จุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพในการย่อยสลายได้ สำหรับการรักษาผู้ป่วยนั้นมีความลำบากยุ่งยากมาก ดังนั้นวิธีที่ดีที่สุดคือการป้องกันและควบคุม

มาตรฐานค่าสารอินทรีย์ระเหยง่ายในบรรยากาศทั่วไปในเวลา 1 ปี 

การควบคุมอันตรายจากสารอินทรีย์ระเหยง่าย
(ที่มา: กรมควบคุมมลพิษ เข้าถึงวันที่ 25 ม.ค. 2564)

มาตรฐานค่าเฝ้าระวังสำหรับสารอินทรีย์ระเหยง่ายในบรรยากาศโดยทั่วไปในเวลา 24 ชั่วโมง

การควบคุมอันตรายจากสารอินทรีย์ระเหยง่าย
(ที่มา: กรมควบคุมมลพิษ เข้าถึงวันที่ 25 ม.ค. 2564)

อันตรายจาก VOCs ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม การทำงาน ซึ่ง VOCs จะหนักกว่าอากาศ ทำให้เกิดการสะสมของ VOCs ในพื้นที่อับอากาศ อาจส่งผลอันตรายแก่ชีวิตของผู้ปฏิบัติงานจากการขาดออกซิเจน ก๊าซไวไฟจะมีการกำหนดค่าความเข้มข้นต่ำสุด เป็นค่า Lower Explosive Limit (LEL) ซึ่งเป็นค่าที่กำหนดไว้ก่อนเกิดการติดไฟ แต่ไอระเหย VOCs มักจะมีค่า LEL ต่ำกว่าก๊าซไวไฟ เช่น มีเทน (CH4) ที่เป็นก๊าซไวไฟ ถูกกำหนดโดย ATEX ให้มีค่า LEL 44,000 ppm เท่ากับ CH4 4.4% vol ในอากาศ ส่วนเบนซีนมีค่า LEL เพียง 13,000 ppm (1.3% vol)

ความเป็นพิษของ VOCs

โดยทั่วไปแล้วพิษของ VOCs จะเป็นแบบเรื้อรังมากกว่าแบบเฉียบพลับ หมายความว่าผลกระทบจะไม่เกิดขึ้นบางครั้งหลังจากการสัมผัส แต่ไม่ใช่กับกรณีของเบนซีน ประมาณ 50 ppm หากสูดดมอาจส่งผลให้ปวดศีรษะ ง่วงซึม และที่ประมาณ 500 ppm อาการก็จะปรากฎชัดเจนหลังจากสัมผัสเพียงหนึ่งชั่วโมงที่ความเข้มข้นสูงกว่า 1,500 ppm จะแสดงอาการรุนแรง และที่ความเข้มข้นที่ 7,500 เพียงครึ่งชั่วโมง จะเป็นอันตรายต่อชีวิต หากเกิน 20,000 ppm จะกดระบบประสาทส่วนกลาง ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ ระบบหายใจล้มเหลวและเสียชีวิต

ผลจากการสูดดมเบนซีนเป็นหน่วยหนึ่งส่วนในล้านส่วน

การควบคุมอันตรายจากสารอินทรีย์ระเหยง่าย

ผลกระทบของการสัมผัส VOCs ระดับต่ำส่วนใหญ่มักเกิดขึ้นโดยไม่รู้ตัว เป็นเวลาหลายเดือน หรือหลายปี การสัมผัสอาจเกิดจากการสูดดมหรือสัมผัสทางผิวหนังหรือดวงตา การสูดดมมีความเสี่ยงมากที่สุด เนื่องจากไอระเหยสามารถผ่านเยื่อบางๆ ของปอดเข้าสู่กระแสเลือดได้ โดยผลกระทบอาจมีตั้งแต่การระคายเคืองของทางเดินหายใจ ไปจนถึงความเสียหายของระบบประสาทและมะเร็ง อาการทางระบบประสาทในระยะยาว รวมถึงการบกพร่องของความจำ การตอบสนอง ความสมดุล และการทำงานร่วมกันระหว่างมือกับตา ผลกระทบต่อระบบประสาทส่วนปลาย อาจรวมถึงอาการสั่น และการเคลื่อนไหว ความผิดปกติทางอารมณ์ (อาการซึมเศร้า หงุดหงิด และเหนื่อยล้า) นอกจากนี้ยังส่งผลต่อความเสียหายของไต ภูมิคุ้มกัน และอัตราการเกิดมะเร็งเพิ่มขึ้น

การเฝ้าระวัง
ค่าขีดจำกัดสารเคมีที่ยอมให้สัมผัสได้ในสถานที่ทำงาน (OELs) ถูกกำหนดมาเพื่อป้องกันผู้ใช้งานเรื่องผลเสียต่อสุขภาพจากการสัมผัสกับสารอันตราย
OEL คือ ค่าความเข้มข้นของสารเคมีในอากาศในสถานที่ทำงานภายใต้สภาวะที่กำหนดโดยเชื่อว่าผู้ปฏิบัติงานเกือบทั้งหมดอาจสัมผัสสารเคมีที่ระดับดังกล่าว เช่น ในสหราชอาณาจักร ค่า OELs มีรายการอยู่ใน EH40/2005 Workplace Exposure Limits ซึ่งเป็นเอกสารแสดงค่าขีดจำกัดประมาณ 500 สาร โดยความรับผิดชอบในส่วนนี้จะตกอยู่กับนายจ้าง ดังนั้น เครื่องตรวจจับก๊าซพกพาส่วนบุคคลจึงเป็นวิธีเดียวที่จะตรวจสอบไม่ให้ค่า OELs เกิน

โดยค่า OELs จะถูกกำหนดไว้ 2 ประเภท ดังนี้

  1. Long Term Exposure Limit (LTEL) ค่าเฉลี่ยการรับสัมผัสตลอด 8 ชั่วโมงการทำงาน
  2. Short Term Exposure Limit (STEL) ค่าเฉลี่ยการรับสัมผัสในช่วง 15 นาที

TWA (Time-Weight Average) หมายถึง ค่าเฉลี่ยความเข้มข้นของสารเคมีในอากาศสำหรับการทำงาน 8 ชั่วโมงใน 1 วัน โดยปราศจากอันตรายต่อสุขภาพ ซึ่งอนุญาตให้มีช่วงที่สูงกว่าขีดจำกัด TWA แต่ยังคงไม่เกินค่า STEL หากไม่มีการบังคับใช้ค่า STEL แนวทางทั่วไป คือการกำหนดขีดจำกัดที่เทียบเท่ากับค่า STEL ระหว่างสองถึงห้าเท่าของ TWA เฉลี่ย 10 ถึง 15 นาที
เครื่องมือตรวจวัดส่วนใหญ่ประกอบด้วยสัญญาณเตือนอย่างน้อยสามรายการแยกจากกันสำหรับก๊าซพิษแต่ละประเภทที่ตรวจวัด โดยเครื่องวัดก๊าซพิษจะมีสัญญาณเตือน TWA ซึ่งจะเปิดใช้งานทันทีเมื่อความเข้มข้นเกินค่าที่กำหนด

VOCs จำนวนมากก่อให้เกิดอันตรายจากการระเบิด ความเป็นพิษ ซึ่งมีความเข้มข้นที่แตกต่างกัน (ตารางที่ 2) ระดับการแจ้งเตือนที่ตั้งไว้เพื่อตรวจสอบค่าความเข้มข้น TWA, STEL มักจะต่ำกว่าระดับที่ตั้งไว้สำหรับค่า LEL ในขณะที่ pellistor (catalytic hot bead หรือ วีทสโตน บริดจ์) เป็นเซ็นเซอร์ทั่วไปสำหรับตรวจวัดก๊าซไวไฟในระดับ LEL แต่ไม่นิยมใช้สำหรับก๊าซพิษ เซ็นเซอร์ Photoionization (PID) เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสำหรับตรวจวัดสารระเหยที่เป็นพิษ

ตารางค่า OEL, LEL ของก๊าซไวไฟและก๊าซพิษ

การควบคุมอันตรายจากสารอินทรีย์ระเหยง่าย

แนวทางกำหนดค่าควบคุมของ TVOC ขององค์กรต่างๆ

การควบคุมอันตรายจากสารอินทรีย์ระเหยง่าย

เอกสารอ้างอิงของกรมควบคุมมลพิษ https://www.pcd.go.th/