惡臭污染作為一種典型的感官公害,已成為全球性的環(huán)境問題。它不僅影響居民的生活質(zhì)量,還可能引發(fā)頭痛等健康問題,甚至對(duì)社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成負(fù)面影響。因此,準(zhǔn)確、客觀、高效地監(jiān)測(cè)與測(cè)定惡臭,是進(jìn)行有效管控和治理的基礎(chǔ)。
惡臭監(jiān)測(cè)的復(fù)雜性源于其本質(zhì):
感官性:惡臭是人的嗅覺感官對(duì)氣味混合物的一種主觀感受。
復(fù)合性:通常由多種低濃度、閾值各異的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)、無機(jī)物(如H?S、NH?)等共同作用產(chǎn)生。
動(dòng)態(tài)性:氣味強(qiáng)度受氣象條件(風(fēng)速、風(fēng)向、溫濕度)、排放源工況等影響極大。
核心監(jiān)測(cè)指標(biāo):
臭氣濃度:用無臭空氣對(duì)樣品進(jìn)行稀釋,直至達(dá)到嗅覺閾值時(shí)的稀釋倍數(shù)(無量綱)。這是目前國內(nèi)外最核心的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。
臭氣強(qiáng)度:對(duì)氣味大小進(jìn)行主觀等級(jí)劃分(如0-5級(jí))。
特征物質(zhì)濃度:對(duì)關(guān)鍵致臭成分(如H?S、NH?、甲硫醇、VOCs等)進(jìn)行定量分析。
主要惡臭測(cè)定方法與技術(shù)原理
惡臭測(cè)定技術(shù)主要分為兩大類:感官分析法和儀器分析法。
?。ㄒ唬?感官分析法 - 以人為本的“金標(biāo)準(zhǔn)”
該方法以經(jīng)過嚴(yán)格篩選和培訓(xùn)的嗅辨員的鼻子作為“檢測(cè)器”,直接反映人體對(duì)氣味的真實(shí)感受,是法律仲裁的最終依據(jù)。
動(dòng)態(tài)稀釋嗅辨法(三點(diǎn)比較式臭袋法)
原理:使用惡臭采樣袋現(xiàn)場(chǎng)采集氣體,返回實(shí)驗(yàn)室后,由配氣員用純凈空氣按幾何級(jí)數(shù)稀釋樣品,再由嗅辨員嗅辨,最終統(tǒng)計(jì)計(jì)算得出臭氣濃度。
標(biāo)準(zhǔn):中國(GB/T 14675)、日本、歐盟等多國標(biāo)準(zhǔn)方法。
優(yōu)點(diǎn):直接符合惡臭的感官定義,能反映混合氣味的綜合效果。
缺點(diǎn):耗時(shí)耗力(通常需6名嗅辨員+1名配氣員)、成本高、無法連續(xù)在線監(jiān)測(cè)、結(jié)果受人員狀態(tài)影響、不能識(shí)別具體成分。
儀器分析法 - 客觀快速
儀器法旨在通過物理化學(xué)手段,實(shí)現(xiàn)對(duì)惡臭的快速、連續(xù)、成分特異性監(jiān)測(cè)。
傳感器法(電子鼻)
原理:模仿生物嗅覺系統(tǒng),由一組對(duì)不同氣味分子有廣譜響應(yīng)但靈敏度各異的氣體傳感器陣列(常見金屬氧化物、電化學(xué)、PID、MOS等)和模式識(shí)別算法(如PCA、LDA、ANN)組成。通過“氣味指紋”來識(shí)別和判斷氣味類別與強(qiáng)度。
設(shè)備:便攜式或在線式惡臭測(cè)定儀(電子鼻)。
優(yōu)點(diǎn):快速響應(yīng)(秒至分鐘級(jí))、可連續(xù)/在線監(jiān)測(cè)、便攜、操作簡(jiǎn)單。
光譜法
可調(diào)諧二極管激光吸收光譜(TDLAS):用于高選擇性、高靈敏地監(jiān)測(cè)單一特征惡臭物質(zhì)(如H?S、NH?),適合邊界在線監(jiān)測(cè)。
傅里葉變換紅外光譜(FTIR):可同時(shí)測(cè)量多種VOCs成分,適用于污染源解析,但設(shè)備昂貴、復(fù)雜。
色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS/O)
原理:氣相色譜(GC)分離復(fù)雜氣味中的各組分,分離后的組分一方面進(jìn)入質(zhì)譜(MS)進(jìn)行定性和定量分析,另一方面通過嗅探口(O)由專業(yè)人員實(shí)時(shí)嗅辨,將化學(xué)成分與感官描述直接關(guān)聯(lián)。
優(yōu)點(diǎn):是分析惡臭物質(zhì)組成、追溯異味源的有力工具,能識(shí)別關(guān)鍵致臭物。
惡臭監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)需要主觀與客觀、定性與定量相結(jié)合的系統(tǒng)工程。目前,動(dòng)態(tài)稀釋嗅辨法作為法律“金標(biāo)準(zhǔn)”地位不可動(dòng)搖,而以電子鼻為代表的儀器分析法則在快速篩查、連續(xù)監(jiān)控和溯源預(yù)警方面發(fā)揮著不可替代的作用。未來,隨著傳感技術(shù)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的深度融合,惡臭監(jiān)測(cè)將朝著更智能、更精準(zhǔn)、更快速、更網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,最終構(gòu)建起一個(gè)“人機(jī)結(jié)合、天地一體”的智慧惡臭監(jiān)測(cè)與管理體系,為改善人居環(huán)境提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。