揮発性有機化合物
VOC は、接着剤、新車の内装、布張りの家具、海藻、木など、さまざまなものに含まれています。

揮発性有機化合物（VOC）は、室温で高い蒸気圧を持つ有機化合物です。[ 1 ] VOCは一般的な存在であり、布張りの家具、美術工芸品、ドライクリーニングされた衣類、清掃用品など、さまざまな場所や製品に存在しています。[ 2 ] VOCは、香りや香水の臭いの原因であるだけでなく、汚染物質でもあります。VOCは、花粉媒介者の誘引、捕食者からの保護、さらには植物間の相互作用など、動植物間のコミュニケーションにおいて重要な役割を果たしています。[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] VOCの中には、「新車の匂い」のように心地よいと感じられる臭いにもかかわらず、人の健康に有害であったり、環境に害を及ぼしたりするものもあります。[ 6 ]

人為起源VOCは、特に濃度が最も高い屋内では、法律で規制されています。ほとんどのVOCは急性毒性はありませんが、長期的な慢性的な健康影響を引き起こす可能性があります。一部のVOCは医薬品として使用されていますが、娯楽目的で使用されているため行政規制の対象となっているものもあります。VOCの高い蒸気圧は低い沸点と相関しており、沸点は周囲の空気中に存在するサンプルの分子の数と関連しており、この特性は揮発性として知られています。[ 7 ]

定義

VOCという用語には様々な定義が用いられています。以下にいくつかの例を示します。

カナダ

カナダ保健省は、 VOCを沸点がおおよそ50～250℃（122～482℉）の範囲にある有機化合物と分類しています。ここでは、大気質に影響を与える可能性のある、一般的に見られるVOCに重点を置いています。[ 8 ]

欧州連合

欧州連合（EU）は、VOCを「 293.15 Kにおける蒸気圧が0.01 kPa以上、または特定の使用条件下で対応する揮発性を有する有機化合物およびクレオソートの分画」と定義しています。 [ 9 ] VOC溶剤排出指令は、EUにおける揮発性有機化合物（VOC）の産業排出量削減のための主要な政策手段でした。この指令は、印刷、表面洗浄、車両塗装、ドライクリーニング、履物および医薬品の製造など、溶剤を使用する幅広い活動を対象としています。VOC溶剤排出指令では、これらの活動を行う施設に対し、指令に定められた排出制限値またはいわゆる削減スキームの要件のいずれかを遵守することを義務付けています。2004年に承認された塗料指令第13条は、従来のVOC溶剤排出指令を改正し、装飾用塗料およびワニス、ならびに車両仕上げ製品における有機溶剤の使用を制限しています。塗料指令は、特定の用途における塗料およびワニスの最大VOC含有量制限値を定めています。[ 10 ] [ 11 ]溶剤排出指令は、 2013年から産業排出指令に置き換えられました。

スイス

20 °C での蒸気圧が 0.1 mbar 以上、または 1013.25 mbar での沸点が 240 °C 以下である有機化合物。

中国

中華人民共和国は、 VOCを「自動車、工業生産および民生用、あらゆる種類の燃料の燃焼、油の貯蔵および輸送、内装仕上げ、家具および機械のコーティング、調理油の煙および微粒子（PM 2.5）」、および類似の発生源から発生する化合物と定義しています。[ 12 ]国務院が2018年7月に発表した「青空防衛戦勝利のための3カ年行動計画」では、2020年までに2015年のVOC排出量を10%削減するという行動計画が策定されています。[ 13 ]

インド

インド中央汚染管理委員会は、1981年に大気汚染防止法を制定し、1987年に改正して、インドの大気汚染への懸念に対処しました。[ 14 ]この法律ではVOCと他の大気汚染物質を区別していませんが、中央汚染管理委員会は「窒素酸化物（NOx）、二酸化硫黄（SO2）、微小粒子状物質（PM10）、浮遊粒子状物質（SPM）」を監視しています。[ 15 ]

アメリカ合衆国

熱酸化装置は、産業用空気流からのVOCに対する大気汚染軽減の選択肢を提供します。[ 16 ]熱酸化装置は、EPAが承認したVOC処理装置です。

米国環境保護庁（EPA）および米国の州政府機関が光化学スモッグの前駆物質の制御に用いるVOCの定義には、スモッグ形成過程において非反応性または低反応性であると判断されたVOCに対する適用除外が含まれている。カリフォルニア州南海岸大気質管理地区およびカリフォルニア州大気資源局（CARB）が発行するVOC規制が顕著である。[ 17 ]しかし、VOCという用語のこの具体的な用法は、特に屋内空気質に適用する場合、誤解を招く可能性がある。なぜなら、屋外大気汚染として規制されていない多くの化学物質が、依然として屋内空気汚染にとって重要な場合があるからである。

1995年9月の公聴会の後、カリフォルニア州のARB（反応性有機ガス規制委員会）は有機ガスの測定に「反応性有機ガス（ROG）」という用語を使用しました。CARBは委員会の調査結果に基づき、消費者製品規制における「揮発性有機化合物」の定義を改訂しました。[ 18 ]

VOCは飲料水に加えて、表層水への汚染物質排出（直接排出および下水処理場経由）[ 19 ]においても有害廃棄物として規制されていますが、[ 20 ]、非産業用屋内空気においては規制されていません。[ 21 ]労働安全衛生局（OSHA）は職場におけるVOC曝露を規制しています。有害物質に分類される揮発性有機化合物は、輸送中に パイプラインおよび有害物質安全局によって規制されています。

生物学的に生成されたVOC

一般的な生体由来のVOCであるリモネンは、主に針葉樹林に生育する木々から大気中に放出されます。

地球の大気中のVOCのほとんどは生物起源であり、主に植物から放出されます。[ 7 ]

主要な生体由来VOC [ 22 ]
化合物 相対的な貢献 排出量（Tg/年）
イソプレン62.2% 594±34
テルペン10.9% 95±3
ピネン異性体 5.6% 48.7±0.8
セスキテルペン2.4% 20±1
メタノール6.4% 130±4

生体揮発性有機化合物（BVOC）は、植物、動物、微生物によって放出されるVOCを包含し、非常に多様であるが、最も一般的なのはテルペノイド、アルコール、カルボニルである（メタンと一酸化炭素は通常考慮されない）。[ 23 ]メタンを除いて、生物源はVOCの形で年間約760テラグラムの炭素を放出する。 [ 22 ] VOCの大部分は植物によって生成され、主な化合物はイソプレンである。少量のVOCは動物と微生物によって生成される。[ 24 ]多くのVOCは二次代謝物であると考えられており、草食動物に対する植物の防御など、生物の防御に役立つことが多い。多くの植物が放出する強い臭いは、VOCのサブセットである緑葉揮発性物質で構成される。これらの揮発性物質は近くの生物が検知して反応することを目的としているが、植物材料自体にナノセンサーや赤外線送信機を埋め込むことで、無線電子伝送を介して検知および通信することができる。 [ 25 ]

排出量は、揮発と成長の速度を決定する温度や、生合成の速度を決定する日光など、さまざまな要因の影響を受けます。排出はほぼ葉、特に気孔からのみ発生します。陸上の森林から排出されるVOCは、大気中のヒドロキシルラジカルによって酸化されることが多く、 NOx汚染物質がない場合、VOCの光化学反応によりヒドロキシルラジカルがリサイクルされ、持続可能な生物圏と大気圏のバランスが保たれます。[ 26 ]温暖化や紫外線の増加など、近年の気候変動の影響により、植物からのBVOC排出量は一般的に増加すると予測されており、生物圏と大気圏の相互作用が乱され、主要な生態系が損傷を受ける可能性があります。[ 27 ] VOCの主なクラスは、ミルセンなどのテルペンクラスの化合物です。[ 28 ]

規模の感覚をつかむために、米国ペンシルベニア州と同じ面積62,000平方キロメートル（24,000平方マイル）の森林は、成長期の典型的な8月の1日に340万キログラム（750万ポンド）のテルペンを放出すると推定されています。[ 29 ]トウモロコシは、VOC （ジベレックス-3-ヘキセン-1-オール）やその他の植物ホルモンを生成します。[ 30 ]オリーブ、コーヒー、ダークチョコレートなどの食品に含まれる苦味は、味覚受容体がVOCを感知することで発生します。[ 31 ]

人為的発生源

塗料やコーティング剤は、VOC の主要な人為的発生源です。
石油系燃料の取り扱いは、VOC の主な発生源です。

人為的な発生源は、VOCの形で年間約142テラグラム（1.42×10の11乗kg、または1420億kg）の炭素を排出します。 [ 32 ]

人為的VOCの主な発生源は以下の通りである[ 33 ]。

室内VOC

屋内には発生源が多数あるため、VOCの濃度は屋内空気中で屋外よりも一貫して高く（最大10倍）なります。[ 36 ] VOCは何千もの屋内製品から放出されます。例としては、ペンキ、ワニス、ワックス、ラッカー、塗装剥離剤、洗剤およびパーソナルケア製品、殺虫剤、建築資材および家具、コピー機やプリンターなどのオフィス機器、修正液およびノー​​カーボンコピー用紙、接着剤や粘着剤、油性マーカー、写真用溶液などのグラフィックおよび工芸材料などがあります。[ 37 ]調理や掃除などの人間の活動によってもVOCが放出される可能性があります。[ 38 ] [ 39 ]調理では、油を加熱すると長鎖アルデヒドやアルカンが放出され、スパイスを準備および/または調理するとテルペンが放出される可能性があります。[ 38 ]洗浄剤には、モノテルペン、セスキテルペン、アルコール、エステルなど、様々なVOCが含まれています。空気中に放出されると、VOCはオゾンやヒドロキシラジカルと反応して、ホルムアルデヒドなどの他のVOCを生成する可能性があります。[ 39 ]

VOCの中には直接室内に放出されるものもあれば、その後の化学反応によって生成されるものもあります。[ 40 ] [ 41 ]室内における全てのVOC（TVOC）の総濃度は、屋外の濃度の最大5倍になることがあります。[ 42 ]

新しい建物では、大量の新しい資材（建材、備品、表面カバー、接着剤、塗料、シーラントなどの処理）が屋内空気にさらされ、複数のVOCガスを放出するため、屋内でのVOCガス放出が特に高くなります。 [ 43 ]このガス放出は、少なくとも2年間にわたって多指数関数的に減少する傾向が見られ、最も揮発性の高い化合物は数日の時定数で減少し、最も揮発性の低い化合物は数年の時定数で減少します。[ 44 ]

新築の場合、最初の数ヶ月間は集中換気やベークアウト処理が必要となる場合があります。既存の建物では、新しい家具、消費財、室内装飾の改修など、新たなVOC発生源が追加される可能性があり、これらはすべてTVOCの継続的なバックグラウンド放出につながるため、換気の改善が必要となります。[ 43 ]

屋内におけるVOC排出量には大きな季節変動があり、夏季には排出量が増加します。これは主に、VOC種が材料を透過して表面へ拡散する速度が気温とともに上昇することによるものです。そのため、夏季には屋内のTVOC濃度が一般的に高くなります。[ 44 ]

室内空気質測定

室内空気中の VOC の測定は、吸着管、例えばTenax (VOC および SVOC 用) またはDNPHカートリッジ (カルボニル化合物用) または空気検出器を使用して行われます。 VOC はこれらの材料に吸着し、その後熱 (Tenax) または溶出(DNPH) によって脱着され、GC-MS / FIDまたはHPLCで分析されます。 これらの VOC 測定の品質管理には参照ガス混合物が必要です。[ 45 ]さらに、屋内で使用される VOC 放出製品 (建築製品や家具など) は、管理された気候条件の放出試験室で調査されます。[ 46 ]これらの測定の品質管理にはラウンドロビン テストが実行されるため、再現性のある放出参照物質が理想的に必要です。[ 45 ]他の方法では、数日間にわたってサンプルを収集するために、一定流量入口を備えた独自の Silcosteel コーティングされたキャニスターが使用されています。[ 47 ]これらの方法は、テナックスのような物質の吸着特性によって制限されない。

室内VOC排出規制

ほとんどの国では、室内空気質に関して、Tenax TAによる空気からの吸着、加熱脱着、100%非極性カラム（ジメチルポリシロキサン）によるガスクロマトグラフ分離など、以下のように測定可能な各有機化合物からなるVOC（揮発性有機化合物）の個別の定義が使用されています。VOC（揮発性有機化合物）は、 n-ヘキサンからn-ヘキサデカンまでの範囲のガスクロマトグラムに現れるすべての化合物です。n-ヘキサンよりも先に現れる化合物はVVOC（高揮発性有機化合物）、n-ヘキサデカンよりも後に現れる化合物はSVOC（半揮発性有機化合物）と呼ばれます。

フランス、ドイツ（AgBB/DIBt）、ベルギー、ノルウェー（TEK規制）、イタリア（CAM Edilizia）では、市販製品からのVOC排出を制限する規制が制定されています。欧州の産業界は、EMICODE、[ 48 ] M1、[ 49 ]ブルーエンジェル、[ 50 ] GuT（繊維製床材）、[ 51 ]ノルディックスワンエコラベル、[ 52 ] EUエコラベル、[ 53 ]室内空気快適性[ 54 ]など、数多くの自主的なエコラベルや評価システムを開発しました。米国では、いくつかの基準が存在し、カリフォルニア州基準CDPHセクション01350 [ 55 ]が最も一般的です。これらの規制と基準により市場が変化し、低排出製品の増加につながりました。

健康リスク

乳児や小児における呼吸器系、アレルギー、免疫系への影響は、人工VOCやその他の屋内外の大気汚染物質と関連している。[ 56 ]

スチレンやリモネンなどの一部のVOCは、窒素酸化物やオゾンと反応して新たな酸化生成物や二次エアロゾルを生成し、感覚刺激症状を引き起こす可能性があります。[ 57 ] VOCは対流圏オゾンとスモッグの形成に寄与します。[ 58 ] [ 59 ]

健康への影響としては、目、鼻、喉の炎症、頭痛、協調運動障害、吐き気、聴覚障害[ 60 ]、肝臓、腎臓、中枢神経系の損傷[ 61 ]などが挙げられます。一部のVOCは、ヒトにがんを引き起こすことが疑われているか、あるいはその可能性があることが分かっています。VOCへの曝露に関連する主な兆候や症状には、結膜の炎症、鼻や喉の不快感、頭痛、アレルギー性皮膚反応、呼吸困難、血清コリンエステラーゼ値の低下、吐き気、嘔吐、鼻血、疲労、めまいなどがあります。[ 62 ]

有機化学物質が健康に及ぼす影響は、毒性の強いものから健康への影響が知られていないものまで、大きく異なります。他の汚染物質と同様に、健康への影響の程度と性質は、曝露レベルや曝露時間など、多くの要因に依存します。眼や呼吸器の炎症、頭痛、めまい、視覚障害、記憶障害などは、一部の人々が一部の有機物質に曝露した直後に経験した即時的な症状です。現在のところ、家庭で一般的に見られる有機物質の濃度によってどのような健康影響が生じるかについては、ほとんど分かっていません。[ 63 ]

摂取

室内空気中の濃度と比較するとゼロですが、ベンゼン、トルエン、メチルtert-ブチルエーテル（MTBE）は母乳サンプル中に検出され、私たちが一日を通してさらされるVOCの濃度を高めています。[ 64 ]ある研究では、肺胞呼気と吸入空気中のVOCの濃度に差があることが指摘されており、VOCは肺外経路で摂取、代謝、排泄されることが示唆されています。[ 65 ] VOCは飲料水からもさまざまな濃度で摂取されます。一部のVOC濃度は、EPAの国家主要飲料水規制と中国生態環境部が定めた国家飲料水基準を超えていました。[ 66 ]

経皮吸収

大気中および地下水中のVOCの存在は、より多くの研究を促しました。特定のVOCの経皮吸収の影響を測定するためのいくつかの研究が行われています。ホルムアルデヒドやトルエンなどのVOCへの経皮曝露は、カテリシジンLL-37、ヒトβ-ディフェンシン2および3などの皮膚上の抗菌ペプチドのダウンレギュレーションを引き起こします。 [ 67 ] キシレンとホルムアルデヒドは、動物モデルにおいてアレルギー性炎症を悪化させます。[ 68 ]トルエンはまた、皮膚調節における重要なタンパク質であるフィラグリンの調節不全を促進します。[ 69 ]これは、タンパク質の損失を確認するための免疫蛍光法と、mRNAの損失を確認するためのウェスタンブロッティングによって確認されました。これらの実験はヒトの皮膚サンプルで行われました。トルエンへの曝露は、経表皮層の水分を減少させ、皮膚の層の脆弱性を高めます。[ 67 ] [ 70 ]

VOC排出量の制限値

室内空気へのVOC排出量の制限値は、AgBB、[ 71 ] AFSSET、カリフォルニア州公衆衛生局などによって公表されています。これらの規制により、塗料および接着剤業界の多くの企業は、製品のVOCレベルを低減する対応を迫られています。VOCラベルおよび認証プログラムは、室内空気質に関連する可能性のある一部の化合物を含む、製品から放出されるすべてのVOCを適切に評価していない可能性があります。[ 72 ]色付き塗料に追加される着色剤1オンスには、5〜20グラムのVOCが含まれている場合があります。ただし、濃い色の場合は5〜15オンスの着色剤が必要になる場合があり、塗料1ガロンあたり300グラム以上のVOCが追加されることになります。[ 73 ]

医療現場におけるVOC

VOCは病院や医療現場でも見られます。これらの環境では、これらの化学物質は様々な場所の清掃、消毒、衛生管理に広く使用されています。[ 74 ]そのため、看護師、医師、衛生スタッフなどの医療従事者は、喘息などの健康への悪影響を受ける可能性があります。しかし、これらの化合物への曝露に影響を与える正確なレベルと決定要因を特定するには、さらなる評価が必要です。[ 74 ] [ 75 ] [ 76 ]

ハロゲン化炭化水素や芳香族炭化水素などの個々のVOCの濃度は、同じ病院内でもエリアによって大きく異なります。一般的に、エタノール、イソプロパノール、エーテル、アセトンが施設内における主な化合物です。[ 77 ] [ 78 ]同様に、米国で実施された研究では、看護助手がエタノールなどの化合物に最も多く曝露され、医療機器準備者が2-プロパノールに最も多く曝露されていることが明らかになりました。[ 77 ] [ 78 ]

清掃・衛生担当者のVOCへの曝露に関しては、米国の4つの病院で実施された調査で、滅菌・消毒作業員はd-リモネンや2-プロパノールへの曝露と関連している一方、塩素含有製品を使用して清掃する作業員はα-ピネンやクロロホルムへの曝露レベルが高い傾向があることが明らかになった。[ 76 ]床やその他の表面清掃作業（床ワックスがけなど）に従事し、第四級アンモニウム、アルコール、塩素系製品を使用する作業員は、前述の2つのグループよりもVOC曝露が高く、特にアセトン、クロロホルム、α-ピネン、2-プロパノール、d-リモネンへの曝露と関連している。[ 76 ]

介護施設や老人ホームなどの他の医療環境は、高齢者や脆弱な人々がこれらの屋内環境でかなりの時間を過ごし、一般的に使用されている洗浄剤、スプレー、芳香剤に由来するVOCに曝露される可能性があるにもかかわらず、研究対象になることはほとんどありませんでした。[ 79 ] [ 80 ]ある研究では、200種類以上の化学物質が特定され、そのうち41種類に健康への悪影響があり、そのうち37種類がVOCでした。健康への影響には、皮膚感作、生殖毒性および臓器特異的毒性、発がん性、変異原性、内分泌かく乱特性が含まれます。[ 79 ]さらに、同じヨーロッパの国で実施された別の研究では、高齢者の息切れとトルエンやo-キシレンなどのVOCへの曝露増加との間に有意な関連性があることがわかりました。[ 81 ]

ホスピタリティと小売業におけるVOC

接客業の従業員は、清掃用品（芳香剤、床用洗剤、消毒剤など）、建築資材や家具、芳香剤など、様々な発生源からのVOCにも曝露されている。[ 82 ]接客業の現場で見つかる最も一般的なVOCの1つはアルカンで、清掃用品の主成分（35%）である。[ 82 ]接客業で使用されるアルカンを含むその他の製品には、洗濯用洗剤、塗料、潤滑剤などがある。[ 82 ]特にハウスキーパーはホルムアルデヒドにも曝露される可能性があり[ 83 ]、これはタオルや寝具の製造に使用される一部の布地に含まれていますが、数回洗濯すると曝露量は減少します。[ 84 ]一部のホテルでは今でも清掃に漂白剤を使用しており、この漂白剤はクロロホルムと四塩化炭素を形成する可能性があります。[ 85 ]ホテルでは芳香剤がよく使用され、多くの異なる化学物質で構成されています。[ 82 ]

ホスピタリティ業界におけるVOCへの曝露に関連する健康への悪影響は数多くあります。清掃用品に含まれるVOCは、皮膚、目、鼻、喉の炎症を引き起こし、皮膚炎に発展する可能性があります。[ 86 ]清掃用品に含まれるVOCは、呼吸器疾患や癌などのより深刻な症状を引き起こす可能性もあります。[ 82 ]ある研究では、n-ノナンとホルムアルデヒドが目と上気道の炎症の主な原因であり、クロロホルムとホルムアルデヒドが癌のリスクを高めることがわかりました。[ 82 ]一部の溶剤ベースの製品も、腎臓や生殖器に損傷を与えることが示されています。[ 86 ]ある研究では、ホテルの星評価がVOCへの曝露に影響を与える可能性があることが示されました。星評価の低いホテルは、家具に使用されている素材の品質が低い傾向があるためです。[ 87 ]さらに、高級ホテルの間では環境に配慮した取り組みが進み、刺激の少ない洗浄剤を使用するようになってきています。[ 87 ]

労働者が VOC に曝露されるもう一つの同様の環境は小売空間である。研究によると、小売空間は住宅、オフィス、車両など他のすべての屋内空間と比較して VOC 濃度が最も高い。[ 88 ] [ 89 ]存在する VOC の濃度と種類は店舗の種類によって異なりますが、小売空間での VOC の一般的な発生源としては、自動車の排気ガス、建築材料、洗剤、製品、香料などがあります。[ 90 ]ある研究では、VOC 濃度は販売エリアと比較して小売保管スペースの方が高く、特にホルムアルデヒドが多かったことがわかりました。[ 91 ]小売空間ではホルムアルデヒド濃度は 8.0 ～ 19.4 μg/m 3であったのに対し、保管スペースでは 14.2 ～ 45.0 μg/m 3でした。 [ 91 ] VOC への職業上の曝露も作業によって異なります。ある研究では、労働者が新製品のプラスチックフィルムをはがしているときに総 VOC 濃度のピークに曝露されたことがわかりました。[ 91 ]このピークは他の全ての作業の総VOC濃度ピークの7倍であり、比較的短時間の作業であるにもかかわらず、小売業労働者のVOCへの曝露に大きく寄与している。[ 91 ]

小売店や接客業においてVOC濃度を最小限に抑える方法の一つは、適切な換気を確保することです。[ 92 ]雇用主は、空気の循環を高めるように家具を配置するとともに、HVAC（暖房、換気、空調）システムが適切に機能して空気中の汚染物質を除去できるようにすることで、適切な換気を確保できます。[ 92 ]従業員は通気口が塞がれていないことを確認する必要があります。[ 92 ]

分析方法

サンプリング

分析用サンプルの採取は困難です。VOCは危険レベルであっても希薄であるため、通常は前濃縮が必要です。大気中の多くの成分は互いに相容れない性質があり、例えばオゾンと有機化合物、ペルオキシアシル硝酸塩と多くの有機化合物などです。さらに、コールドトラップでの凝縮によるVOCの収集では大量の水が蓄積されるため、使用する分析技術に応じて、通常は選択的に除去する必要があります。[ 33 ]固相マイクロ抽出（SPME）技術は、分析用に低濃度のVOCを収集するために使用されます。[ 93 ]呼気分析に適用される場合、サンプリングにはガス採取バッグ、注射器、真空にしたスチール容器およびガラス容器が用いられます。[ 94 ]

原理と測定方法

米国では、国立労働安全衛生研究所（NIOSH）と米国労働安全衛生局（OSHA）によって標準的な方法が確立されています。いずれの方法も単一成分溶媒を使用しますが、 NIOSH法やOSHA法では、ブタノールとヘキサンを同じサンプルマトリックスで採取することはできません。[ 95 ]

VOCは、主に2つの手法で定量・同定されます。主要な手法はガスクロマトグラフィー（GC）です。GCはガス成分の分離を可能にします。水素炎イオン化検出器（FID）と組み合わせることで、GCはpptレベルの炭化水素を検出できます。電子捕獲型検出器を使用することで、GCはクロロカーボンなどの 有機ハロゲン化物にも有効です。

VOC分析に関連する2番目の主要な技術は質量分析法であり、通常はGCと組み合わせてGC-MSというハイフン化された技術となります。[ 96 ]

直接注入質量分析法は、VOCの迅速な検出と正確な定量のために頻繁に利用されています。[ 97 ] PTR-MSは、生物起源および人為起源VOCのオンライン分析に最も広く使用されている方法の一つです。[ 98 ]飛行時間型質量分析法に基づくPTR-MS装置は、100ミリ秒後に20pptv、1分間の測定（信号積分）後に750ppqvの検出限界に達すると報告されています。これらの装置の質量分解能は7000～10,500m/Δmであるため、最も一般的な等重体VOCを分離し、個別に定量することが可能です。[ 99 ]

化学指紋採取と呼気分析

人間の吐く息には数千種類の揮発性有機化合物が含まれており、呼気生検で肺がんなどの疾患を検査するためのVOCバイオマーカーとして使用されています。[ 94 ] [ 100 ]ある研究では、「揮発性有機化合物は主に血液を介して運ばれるため、体内のさまざまなプロセスを監視できます。」[ 101 ]また、体内のVOC化合物は「代謝プロセスによって生成されるか、環境タバコの煙などの外因性の発生源から吸入/吸収される可能性があります」[ 100 ] [ 102 ]揮発性有機化合物の化学指紋法と呼気分析も、パターン認識を利用して呼気ガスなどの複雑な混合物中の揮発性有機化合物の成分を検出する化学センサーアレイで実証されています。

VOC測定のための計測技術

VOC測定の比較可能性を実現するには、SI単位にトレーサブルな参照標準が必要です。多くのVOCについては、特殊ガス供給業者または国立計量標準機関から、シリンダーまたは動的生成法の形で、ガス状の参照標準が入手できます。しかし、酸素化VOC、モノテルペン、ホルムアルデヒドなど多くのVOCについては、これらの分子の化学反応性や吸着のため、適切な量の分画で標準を入手できません。現在、いくつかの国立計量標準機関が、不足している微量濃度の標準ガス混合物、吸着プロセスの最小化、ゼロガスの改良に取り組んでいます。[ 45 ]最終的なスコープは、標準ガスのトレーサビリティと長期安定性が、WMO / GAWプログラムで要求されるデータ品質目標（DQO、この場合は最大20%の不確かさ）に準拠することです。[ 103 ]

参照

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