惡臭污染的監測方法和控制技術
摘要：惡臭是一種另人厭惡、損人健康、室內外空氣中更易常見的污染物。
關鍵字：惡臭
一、惡臭污染現狀
惡臭是一種另人厭惡、損人健康、室內外空氣中更易常見的污染物。近幾年來，人們對各種異常氣味造成的不滿情緒和控告事件不斷增加。在美國惡臭事件占大氣污染事件的601%，在日本惡臭訴訟案也僅次于噪聲占據第二。日本1971年就正式制定了世界上的第一部《惡臭防治法》，1992年在土耳其召開的關于農業廢棄物管理問題的國際研討會上，許多傳家一致呼吁：“對于惡臭不必說哪種有害，哪種無害，僅僅因其存在就構成了災害”。各國專家和學者均統一將惡臭污染從大氣污染中單獨分離出來，列為世界七大環境公害之一。在我國，一方面為滿足人們生活水平提高的要求而大力發展生產，“三廢”排放量在增加，其中惡臭問題變得日益嚴重；另一方面，隨著人民生活水平提高，人們對環境，特別是對惡臭帶來的污染也更加敏感，惡臭擾民事件也已經常發生，因此關于惡臭的研究和治理已經引起了我國政府的高度重視，控制消除惡臭污染勢在必行。
二、惡臭污染的特點，主要發生源
惡臭物質的相對分子質量在350以下，沸點低，其致臭原因主要是由于含有特征發臭基因。含發臭基因的氣體分子與嗅覺細胞作用，經嗅覺神經向腦部神經傳遞信息，從而完成對氣味的鑒別。感覺臭味的一個總的先決條件是其化學物質顯現出高揮發性和親水親脂性兩大特性，正由于惡臭物具有高揮發性及親水親脂性，惡臭是人們的一種感覺，因此惡臭污染就呈現出測定困難，評價困難，治理困難等特征。特別是治理方面，通常有害氣體對人產生的生理影響與其濃度成正比，而惡臭給人的感覺量與對人的刺激量的對數成正比，韋伯-費希納公式很好地反映了這種關系：
Y=klgx
式中y:惡臭強度，k：惡臭系數，lg：對數，x：惡臭物質濃度，1×10-6。
從公式中不難推算出，將惡臭物質去除90%，人的感覺認為只去除了50%。一般情況下，人的嗅覺閾值對多數惡臭物質都在110-9以下，遠遠超過了分析儀器對惡臭物質的最低檢測濃度10-6～10-9。
產生惡臭的污染源極為廣泛，有工業污染源，生活污染源（如衛生間，堆放垃圾物，下水道等）和體泌污染物。特別是在加工處理污染物（垃圾、動植物體內的蛋白質、脂類和碳水化合物以及污水）的過程中，都不斷產生醇類、醛類和脂類等不完全氧化的惡臭物質及大量難聞的臭氣。通過對各種污染物及污染源的研究得知，硫系污染物是典型的惡臭污染，硫系惡臭物質設計的行業甚為廣泛，而且硫系惡臭物質具有極大的毒性，在各種惡臭污染中影響也是最大的。如某化工有限責任公司在M的生產合成工藝中產生惡臭的H2S尾氣；在物料輸送過程中也有少量滴漏，主要為CS2、苯胺等，該廠在DM生產工藝的氧化反應過程中，產生的尾氣，成分復雜，整個車間惡臭難聞。另一家化工企業的黃藥、黑藥生產過程中也產生惡臭的H2S尾氣，致使惡臭污染嚴重，備受市委、政府和市民的關注。
三、惡臭污染的監測方法
惡臭的監測采樣方法（《空氣質量惡臭的測定三點比較式臭袋法》GB/T14675-93）為：根據工廠和四周居民居住情況，監測采樣時在工廠上風向設一對照點，惡臭源下風向按扇形布設三個廠界測點，并在下風向居民住宅處設置敏感點，用惡臭氣體真空瓶采樣，采樣后將樣品瓶帶回，由6名嗅辨員進行嗅辨，它主要是通過人的鼻子（標準鼻子用標準臭袋檢查）嗅臭，按照臭氣濃度分為五級：0級：無臭味；1級：勉強感到氣味；2級：感到較弱的氣味；3級：感到明顯氣味；4級：較強烈的氣味；5級：強烈的氣味。
三點比較式臭袋法的原理是先將三只無臭袋中的二只充入無臭空氣和被測惡臭氣體樣品供嗅辨員嗅辨，當嗅辨員正確識別有臭氣袋后，再逐級進行稀釋、嗅辨，直至稀釋樣品的臭氣濃度低于嗅辨員的嗅覺閾值時停止實驗。每個樣品由若干名嗅辨員同時測定，最后根據嗅辨員的個人閾值和嗅辨小組成員的平時閾值，求得臭氣濃度。
采樣主要步驟：
1、采樣平真空處理。在試驗室內，用真空排氣處理系統將采樣瓶排氣至瓶內壓力接近負1.0×105pa。
2、現場打開瓶塞采樣。采樣時應根據排氣狀況的調查結果，確定采樣的時機和充氣速度，保證采集的氣體樣品具有代表性。采樣時打開采樣瓶塞，使樣品氣體充入采樣瓶內至常壓后蓋好瓶塞，避光運回實驗室，24小時內測定。
3、實驗室嗅辨員嗅辨。采集氣體樣品的采樣瓶運回實驗室后，取下瓶上的大塞并迅速從該瓶口裝入帶通氣管瓶塞的10L聚脂襯袋。用注射器由采樣瓶小塞處抽取瓶內氣體配制供嗅辨的氣袋，室內空氣經大塞通氣管進入襯袋保持瓶內壓力不變。由配氣員（必須是嗅覺檢測合格者）首先對采集樣品在3L無臭氣袋內按不同稀釋梯度配制幾個不同稀釋倍數的樣品，進行嗅辨嘗試，從中選擇一個既能明顯嗅出氣味又不強烈刺激的樣品，以樣品的稀釋倍數作為配制小組嗅辨樣品的初始稀釋倍數。配氣員將108只3L無臭袋分成6組，每一組中的三只袋分別標上1、2、3號，將其中一只按正確的初始稀釋倍數定量注入取自采樣瓶或采樣袋中樣品后充滿清潔空氣，其余兩只僅充滿清潔空氣。然后將6組氣袋分發給六名嗅辨員嗅辨。六名嗅辨員對于分發的三只氣袋分別取下通氣管上的塞子，對三只氣袋中氣體進行嗅辨比較，并挑出有味的袋子。全員嗅辨結束后，即終止該下一級稀釋倍數實驗。若有人回答錯誤時，即終止該人嗅辨。
4、計算平均閾值，求得臭氣濃度。當有五名嗅辨員回答錯誤時實驗全部終止，最后根據嗅辨員的個人閾值和嗅辨小組成員的平均閾值，求得臭氣濃度。
對苯乙烯、硫化氫等特征氣態污染物也可采用化學分析方法分析，如苯乙烯、三甲胺用帶有固相或液相吸收劑的采樣管采樣后再用氣相色譜法（FID）檢測分析，硫化物用GC/FPD法，氨、硫化氫和二硫化碳也可用帶有液相吸收劑的采樣管采樣吸收顯色，用分光光度法完成測定。
四、幾種常見的惡臭污染控制技術介紹
惡臭污染自身的特點，使得它既有相同于大氣污染，以空氣為傳播介質，通過呼吸系統對人體產生影響，又具有以臭味閾值濃度較低，處理后要求惡臭物質濃度更低甚至為零的個性。這就使得惡臭污染治理有難于一般空氣污染的治理。目前，治理惡臭主要有物理法、化學法、環境生物技術、環境納米技術。物理法常具有掩蔽法、稀釋法，冷凝法和吸附法等，其共同點是不改變惡臭物質的化學性質，只是用一種物質將它的臭味掩蔽和稀釋或者將其氣相轉移到液相或固相，雖然原理簡單，操作敏捷，成本較低，但惡臭物質對人體的影響依然存在，其實用來掩蓋的氣味本身又是一種污染物。
化學法主要有酸堿吸收、化學吸附、催化燃燒，這些方法共同特點是使用另外一種物質與惡臭物質進行化學反應，改變其化學結構，使之轉變 為無臭物或臭味較小的物質，所用設備繁多且工藝復雜，能耗大，成本高，特別是二次污染后再生困難，后處理難度大。
環境生物技術是利用微生物的代謝活動降解惡臭物質，使之氧化為最終產物從而達到無臭無害化。目前有生物吸收法（懸浮生長系統）、生物過濾法（附著生長系統）、生物滴濾法（填料塔式生物脫臭法）3種脫臭方式。其中生物過濾法又有土壤脫臭法，堆肥脫臭法，生物濾池脫臭法，這些方法的共同點：⑴微生物是生物脫臭工藝的核心；⑵生物脫臭工藝的效能也是極為重要的一個方面。
環境納米技術是在納米尺寸10-9—10-7m范圍內通過直接操作和安排原子，分子創新的物質。它是現代物理（介觀物理，量子力學和混沌物理等）和先進工程技術（計算機，微電子，掃描隧道顯微鏡等技術）結合的產物。有的納米離子合金的活性遠遠高于常規催化劑的活性，其原因在于納米顆粒表面所占的體積百分數大，一方面表面光滑程度變差，形成了凹凸不平的原子臺階，增加了化學反應的接觸面；另一方面，表面原子配位不全導致表面的鍵態和電子態與顆粒內部不同，從而增加表面的活性中心數，有利于催化化學反應。如直接用納米微粒做催化劑催化高分子化合物的氧化，還原反應及合成反應，并且大大提高了反應效率。由于烯烴雙鍵碳原子往往與尺寸較大的官能團-烴基相鄰接，致使雙鍵很難打開，但加入1nm的銠微粒后，可使打開雙鍵變得容易，使氫化反應順利進行，并且氫化速度與金屬銠粒子的粒徑成反比。正由于納米技術有點特性，使得它對NOX，甲醛，甲苯等污染物的降解效果幾乎可達到100%。
綜上述幾種方法，物理法不能改變惡臭濃度；化學法二次污染后再生困難，后處理難度大；環境生物技術、環境納米技術，目前有相當好的研究發展前景，特別在實際應用領域有著更高的價值。不過這兩種方法仍然存在著成本投入大，運作比較復雜。對于我國一個發展中的國家來說，如果能找到一種凈化環境有害氣體特別是惡臭污染的簡單易行有廉價的技術和方法，無疑將大大減輕國家的負擔，又改善了現有的環境空氣質量。
目前我國已有部分地方從國外引進了一種從 天然植物提取液——一種簡單、易行、廉價的控制消除惡臭的技術方法。ECOLO氣味控制系統公司是世界上著名的環保技術服務公司，也是世界上最大的異味控制專業公司。ECOLO氣味控制系統公司長期以來從事固體廢物處理，環境異味氣體處理等環境保護工作。它的除臭技術含有多項專利技術和專利工藝配方。產品屬全天然制品，具有無毒、無刺激性、不可燃、無燒性爆炸性等特點，其安全性和有效性得到美國、加拿大、英國、澳大利亞、香港及中國等幾十個國家和地區的政府認可。核心技術的是以從350多種純天然植物提取液，經過先進的微乳化技術，形成透明的水溶液商品名為airSolution作為消除臭味的工作液，配以先進的專利自動異味控制設備噴灑技術或噴霧技術或揮發出工作液有效分子，吸附空氣中的異味分子，與異味分子發生分解，催化氧化，聚合，取代，置換和加成等等的化學反應，促使異味分子發生改變原有的分子結構，使之失去臭味。反應的最后產物為無臭無害的分子，如水、氧、氮等等。
airSolution不僅除去異味的能力強，而且可以根據客戶的要求，不同的場合，不同的臭味源產生不同的異味分子，選用不同配方溶液才能除去不同異味。
在實際工作中，對不同的場合、不同的異味源，可以選用不同的型號airSolution液體，就可以達到消除異味的目的。綜上所述，惡臭污染雖然難根除，但監測和控制其影響，還是有所作為的。
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