恶臭污染的监测方法和控制技术
摘要：恶臭是一种另人厌恶、损人健康、室内外空气中更易常见的污染物。
关键字：恶臭
一、恶臭污染现状
恶臭是一种另人厌恶、损人健康、室内外空气中更易常见的污染物。近几年来，人们对各种异常气味造成的不满情绪和控告事件不断增加。在美国恶臭事件占大气污染事件的601%，在日本恶臭诉讼案也仅次于噪声占据第二。日本1971年就正式制定了世界上的第一部《恶臭防治法》，1992年在土耳其召开的关于农业废弃物管理问题的国际研讨会上，许多传家一致呼吁：“对于恶臭不必说哪种有害，哪种无害，仅仅因其存在就构成了灾害”。各国专家和学者均统一将恶臭污染从大气污染中单独分离出来，列为世界七大环境公害之一。在我国，一方面为满足人们生活水平提高的要求而大力发展生产，“三废”排放量在增加，其中恶臭问题变得日益严重；另一方面，随着人民生活水平提高，人们对环境，特别是对恶臭带来的污染也更加敏感，恶臭扰民事件也已经常发生，因此关于恶臭的研究和治理已经引起了我国政府的高度重视，控制消除恶臭污染势在必行。
二、恶臭污染的特点，主要发生源
恶臭物质的相对分子质量在350以下，沸点低，其致臭原因主要是由于含有特征发臭基因。含发臭基因的气体分子与嗅觉细胞作用，经嗅觉神经向脑部神经传递信息，从而完成对气味的鉴别。感觉臭味的一个总的先决条件是其化学物质显现出高挥发性和亲水亲脂性两大特性，正由于恶臭物具有高挥发性及亲水亲脂性，恶臭是人们的一种感觉，因此恶臭污染就呈现出测定困难，评价困难，治理困难等特征。特别是治理方面，通常有害气体对人产生的生理影响与其浓度成正比，而恶臭给人的感觉量与对人的刺激量的对数成正比，韦伯-费希纳公式很好地反映了这种关系：
Y=klgx
式中y:恶臭强度，k：恶臭系数，lg：对数，x：恶臭物质浓度，1×10-6。
从公式中不难推算出，将恶臭物质去除90%，人的感觉认为只去除了50%。一般情况下，人的嗅觉阈值对多数恶臭物质都在110-9以下，远远超过了分析仪器对恶臭物质的最低检测浓度10-6～10-9。
产生恶臭的污染源极为广泛，有工业污染源，生活污染源（如卫生间，堆放垃圾物，下水道等）和体泌污染物。特别是在加工处理污染物（垃圾、动植物体内的蛋白质、脂类和碳水化合物以及污水）的过程中，都不断产生醇类、醛类和脂类等不完全氧化的恶臭物质及大量难闻的臭气。通过对各种污染物及污染源的研究得知，硫系污染物是典型的恶臭污染，硫系恶臭物质设计的行业甚为广泛，而且硫系恶臭物质具有极大的毒性，在各种恶臭污染中影响也是最大的。如某化工有限责任公司在M的生产合成工艺中产生恶臭的H2S尾气；在物料输送过程中也有少量滴漏，主要为CS2、苯胺等，该厂在DM生产工艺的氧化反应过程中，产生的尾气，成分复杂，整个车间恶臭难闻。另一家化工企业的黄药、黑药生产过程中也产生恶臭的H2S尾气，致使恶臭污染严重，备受市委、政府和市民的关注。
三、恶臭污染的监测方法
恶臭的监测采样方法（《空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法》GB/T14675-93）为：根据工厂和四周居民居住情况，监测采样时在工厂上风向设一对照点，恶臭源下风向按扇形布设三个厂界测点，并在下风向居民住宅处设置敏感点，用恶臭气体真空瓶采样，采样后将样品瓶带回，由6名嗅辨员进行嗅辨，它主要是通过人的鼻子（标准鼻子用标准臭袋检查）嗅臭，按照臭气浓度分为五级：0级：无臭味；1级：勉强感到气味；2级：感到较弱的气味；3级：感到明显气味；4级：较强烈的气味；5级：强烈的气味。
三点比较式臭袋法的原理是先将三只无臭袋中的二只充入无臭空气和被测恶臭气体样品供嗅辨员嗅辨，当嗅辨员正确识别有臭气袋后，再逐级进行稀释、嗅辨，直至稀释样品的臭气浓度低于嗅辨员的嗅觉阈值时停止实验。每个样品由若干名嗅辨员同时测定，最后根据嗅辨员的个人阈值和嗅辨小组成员的平时阈值，求得臭气浓度。
采样主要步骤：
1、采样平真空处理。在试验室内，用真空排气处理系统将采样瓶排气至瓶内压力接近负1.0×105pa。
2、现场打开瓶塞采样。采样时应根据排气状况的调查结果，确定采样的时机和充气速度，保证采集的气体样品具有代表性。采样时打开采样瓶塞，使样品气体充入采样瓶内至常压后盖好瓶塞，避光运回实验室，24小时内测定。
3、实验室嗅辨员嗅辨。采集气体样品的采样瓶运回实验室后，取下瓶上的大塞并迅速从该瓶口装入带通气管瓶塞的10L聚脂衬袋。用注射器由采样瓶小塞处抽取瓶内气体配制供嗅辨的气袋，室内空气经大塞通气管进入衬袋保持瓶内压力不变。由配气员（必须是嗅觉检测合格者）首先对采集样品在3L无臭气袋内按不同稀释梯度配制几个不同稀释倍数的样品，进行嗅辨尝试，从中选择一个既能明显嗅出气味又不强烈刺激的样品，以样品的稀释倍数作为配制小组嗅辨样品的初始稀释倍数。配气员将108只3L无臭袋分成6组，每一组中的三只袋分别标上1、2、3号，将其中一只按正确的初始稀释倍数定量注入取自采样瓶或采样袋中样品后充满清洁空气，其余两只仅充满清洁空气。然后将6组气袋分发给六名嗅辨员嗅辨。六名嗅辨员对于分发的三只气袋分别取下通气管上的塞子，对三只气袋中气体进行嗅辨比较，并挑出有味的袋子。全员嗅辨结束后，即终止该下一级稀释倍数实验。若有人回答错误时，即终止该人嗅辨。
4、计算平均阈值，求得臭气浓度。当有五名嗅辨员回答错误时实验全部终止，最后根据嗅辨员的个人阈值和嗅辨小组成员的平均阈值，求得臭气浓度。
对苯乙烯、硫化氢等特征气态污染物也可采用化学分析方法分析，如苯乙烯、三甲胺用带有固相或液相吸收剂的采样管采样后再用气相色谱法（FID）检测分析，硫化物用GC/FPD法，氨、硫化氢和二硫化碳也可用带有液相吸收剂的采样管采样吸收显色，用分光光度法完成测定。
四、几种常见的恶臭污染控制技术介绍
恶臭污染自身的特点，使得它既有相同于大气污染，以空气为传播介质，通过呼吸系统对人体产生影响，又具有以臭味阈值浓度较低，处理后要求恶臭物质浓度更低甚至为零的个性。这就使得恶臭污染治理有难于一般空气污染的治理。目前，治理恶臭主要有物理法、化学法、环境生物技术、环境纳米技术。物理法常具有掩蔽法、稀释法，冷凝法和吸附法等，其共同点是不改变恶臭物质的化学性质，只是用一种物质将它的臭味掩蔽和稀释或者将其气相转移到液相或固相，虽然原理简单，操作敏捷，成本较低，但恶臭物质对人体的影响依然存在，其实用来掩盖的气味本身又是一种污染物。
化学法主要有酸碱吸收、化学吸附、催化燃烧，这些方法共同特点是使用另外一种物质与恶臭物质进行化学反应，改变其化学结构，使之转变 为无臭物或臭味较小的物质，所用设备繁多且工艺复杂，能耗大，成本高，特别是二次污染后再生困难，后处理难度大。
环境生物技术是利用微生物的代谢活动降解恶臭物质，使之氧化为最终产物从而达到无臭无害化。目前有生物吸收法（悬浮生长系统）、生物过滤法（附着生长系统）、生物滴滤法（填料塔式生物脱臭法）3种脱臭方式。其中生物过滤法又有土壤脱臭法，堆肥脱臭法，生物滤池脱臭法，这些方法的共同点：⑴微生物是生物脱臭工艺的核心；⑵生物脱臭工艺的效能也是极为重要的一个方面。
环境纳米技术是在纳米尺寸10-9—10-7m范围内通过直接操作和安排原子，分子创新的物质。它是现代物理（介观物理，量子力学和混沌物理等）和先进工程技术（计算机，微电子，扫描隧道显微镜等技术）结合的产物。有的纳米离子合金的活性远远高于常规催化剂的活性，其原因在于纳米颗粒表面所占的体积百分数大，一方面表面光滑程度变差，形成了凹凸不平的原子台阶，增加了化学反应的接触面；另一方面，表面原子配位不全导致表面的键态和电子态与颗粒内部不同，从而增加表面的活性中心数，有利于催化化学反应。如直接用纳米微粒做催化剂催化高分子化合物的氧化，还原反应及合成反应，并且大大提高了反应效率。由于烯烃双键碳原子往往与尺寸较大的官能团-烃基相邻接，致使双键很难打开，但加入1nm的铑微粒后，可使打开双键变得容易，使氢化反应顺利进行，并且氢化速度与金属铑粒子的粒径成反比。正由于纳米技术有点特性，使得它对NOX，甲醛，甲苯等污染物的降解效果几乎可达到100%。
综上述几种方法，物理法不能改变恶臭浓度；化学法二次污染后再生困难，后处理难度大；环境生物技术、环境纳米技术，目前有相当好的研究发展前景，特别在实际应用领域有着更高的价值。不过这两种方法仍然存在着成本投入大，运作比较复杂。对于我国一个发展中的国家来说，如果能找到一种净化环境有害气体特别是恶臭污染的简单易行有廉价的技术和方法，无疑将大大减轻国家的负担，又改善了现有的环境空气质量。
目前我国已有部分地方从国外引进了一种从 天然植物提取液——一种简单、易行、廉价的控制消除恶臭的技术方法。ECOLO气味控制系统公司是世界上著名的环保技术服务公司，也是世界上最大的异味控制专业公司。ECOLO气味控制系统公司长期以来从事固体废物处理，环境异味气体处理等环境保护工作。它的除臭技术含有多项专利技术和专利工艺配方。产品属全天然制品，具有无毒、无刺激性、不可燃、无烧性爆炸性等特点，其安全性和有效性得到美国、加拿大、英国、澳大利亚、香港及中国等几十个国家和地区的政府认可。核心技术的是以从350多种纯天然植物提取液，经过先进的微乳化技术，形成透明的水溶液商品名为airSolution作为消除臭味的工作液，配以先进的专利自动异味控制设备喷洒技术或喷雾技术或挥发出工作液有效分子，吸附空气中的异味分子，与异味分子发生分解，催化氧化，聚合，取代，置换和加成等等的化学反应，促使异味分子发生改变原有的分子结构，使之失去臭味。反应的最后产物为无臭无害的分子，如水、氧、氮等等。
airSolution不仅除去异味的能力强，而且可以根据客户的要求，不同的场合，不同的臭味源产生不同的异味分子，选用不同配方溶液才能除去不同异味。
在实际工作中，对不同的场合、不同的异味源，可以选用不同的型号airSolution液体，就可以达到消除异味的目的。综上所述，恶臭污染虽然难根除，但监测和控制其影响，还是有所作为的。
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