樂(lè) 昊,李?,|*,蓋鑫磊
(1.南京信息工程大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 南京 210044;2.江蘇省大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)與污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210044)
惡臭(異味)是典型的擾民污染,也是當(dāng)前我國(guó)城鎮(zhèn)居民投訴最強(qiáng)烈的環(huán)境問(wèn)題之一,兼有環(huán)境污染和健康威脅的兩重性,是一個(gè)嚴(yán)重的社會(huì)民生問(wèn)題,被列為世界七大公害之一。惡臭污染物成分包括一切刺激嗅覺(jué)器官引起民眾不悅感的氣體物質(zhì),除氨、硫化氫和二硫化碳等少數(shù)無(wú)機(jī)物外,主要是有機(jī)物,其中絕大部分是含硫化合物、含氮化合物、芳香烴、酯、醛、醇、酮和低級(jí)脂肪酸等揮發(fā)性有機(jī)物(volatile organic compounds,VOCs)。惡臭從產(chǎn)生到擾民是一個(gè)多環(huán)節(jié)的復(fù)雜過(guò)程,包括氣味物質(zhì)的形成與排放、大氣遷移擴(kuò)散、受體暴露、感知評(píng)價(jià)以及煩惱投訴等。相比于污染物的濃度控制,異味測(cè)定和控制更為困難,由于惡臭污染的發(fā)生具有突發(fā)性、時(shí)段性和局地性等特點(diǎn),使得傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)管手段具有較大的應(yīng)用局限性,不能滿足環(huán)境管理的需求。因此,與其他大氣環(huán)境污染問(wèn)題相比,惡臭污染的識(shí)別、評(píng)價(jià)、監(jiān)管和控制面臨著許多難題,亟需在科學(xué)研究和技術(shù)方法上有更多的創(chuàng)新和突破。
隨著人們對(duì)惡臭污染的逐漸重視,惡臭的評(píng)價(jià)與測(cè)定方法也在不斷完善,總體上可以從兩個(gè)層面介入:其一為以人的嗅覺(jué)感知為判斷標(biāo)準(zhǔn)和惡臭物質(zhì)的定量定性分析監(jiān)測(cè)。惡臭作為一種嗅覺(jué)感知污染,其判定的依據(jù)來(lái)源于人,故嗅覺(jué)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)被迅速引入,且隨著科技的進(jìn)步,惡臭配氣和測(cè)定方法也更加精確合理。其二為儀器測(cè)定,旨在對(duì)惡臭事件中的致臭因子進(jìn)行分析,通過(guò)大量的試驗(yàn)研究,選出人類最為敏感的異味氣體,并對(duì)其單獨(dú)進(jìn)行化學(xué)分析。儀器測(cè)定比嗅覺(jué)測(cè)定更加客觀和準(zhǔn)確,但由于有關(guān)惡臭污染研究不夠深入,實(shí)際結(jié)果與人的主觀惡臭評(píng)價(jià)仍有一定的差距。
本文從惡臭監(jiān)測(cè)的研究進(jìn)展出發(fā),比較了國(guó)內(nèi)外多種不同的惡臭評(píng)價(jià)與測(cè)定方法,進(jìn)一步闡述了其在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn),并根據(jù)惡臭監(jiān)測(cè)中實(shí)際存在的問(wèn)題,對(duì)未來(lái)惡臭監(jiān)測(cè)的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
目前我國(guó)針對(duì)惡臭氣體源排放特征、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和防控技術(shù)的基礎(chǔ)研究較少,導(dǎo)致管理部門(mén)和企業(yè)在惡臭污染監(jiān)管和治理方面均缺乏充分的理論指導(dǎo),無(wú)法對(duì)惡臭污染問(wèn)題進(jìn)行有效管控,已成為環(huán)保管理部門(mén)亟待解決的一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題?!笆濉逼陂g我國(guó)對(duì)VOCs和惡臭等大氣污染物的防治工作提出了新的要求,但由于目前在監(jiān)測(cè)和防治手段方面仍有許多技術(shù)瓶頸,更多、更深入的基礎(chǔ)研究和技術(shù)研發(fā)工作有待進(jìn)行,以推動(dòng)本領(lǐng)域的發(fā)展。
圖1分別給出了國(guó)內(nèi)各城市典型惡臭來(lái)源地邊界的臭氣濃度和限定的二級(jí)新建廠界臭氣濃度,可以發(fā)現(xiàn),我國(guó)一些廠區(qū)的惡臭水平遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致這些工廠不可避免地因惡臭問(wèn)題而被投訴。
圖1 我國(guó)各城市典型惡臭來(lái)源地邊界的臭氣濃度和限定的二級(jí)新建廠界臭氣濃度[10-14]Fig.1 Odor concentration at the boundary of typical odor sources in different cities and the odor concentration at the boundary of secondary new factory required in China
圖2給出了某地以氨為判別標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)氨排放貢獻(xiàn),結(jié)果表明市政處理可能是城市因惡臭被投訴的重點(diǎn)。
圖2 工業(yè)氨的排放貢獻(xiàn)[15]Fig.2 Contribution of industrial ammonia emission
圖3給出了垃圾填埋場(chǎng)常規(guī)的惡臭氣體組成和臭味貢獻(xiàn),可以發(fā)現(xiàn),加強(qiáng)對(duì)氨和還原性硫的控制對(duì)惡臭污染的消減十分重要。
圖3 垃圾填埋場(chǎng)惡臭氣體組成[11]和臭味貢獻(xiàn)[10]Fig.3 Odorous gas composition of a landfill and odor contribution in a landfill
圖4給出了2018—2020年我國(guó)每月的惡臭投訴事件及其占大氣投訴事件的比例,可以發(fā)現(xiàn),近年來(lái)我國(guó)惡臭投訴事件頻發(fā),且占所有空氣質(zhì)量問(wèn)題投訴事件的40%左右,是大氣污染舉報(bào)中的第一大問(wèn)題。惡臭/異味污染造成的環(huán)境影響不可忽視,這已經(jīng)成為一個(gè)重要的社會(huì)民生問(wèn)題,對(duì)惡臭污染的研究和控制,更是成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn),這在另一方面也推動(dòng)了惡臭監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展。惡臭監(jiān)測(cè)的主流方法可以分為兩類:一類是通過(guò)嗅覺(jué)器官對(duì)惡臭氣體進(jìn)行感知量化測(cè)定的嗅覺(jué)感知法;另一類則是對(duì)惡臭組分和濃度進(jìn)行檢測(cè)的儀器分析法。此外,還可以利用特定氣體與化學(xué)試劑發(fā)生顯色反應(yīng),通過(guò)對(duì)單一特征氣體進(jìn)行分析,來(lái)描述某一時(shí)間段的氣味水平。
圖4 2018—2020年我國(guó)每月的惡臭投訴事件及其占大氣投訴事件的比例(數(shù)據(jù)來(lái)源生態(tài)環(huán)境部)Fig.4 Monthly odor complaints in China from 2018 to 2020 and its proportion in air complaints
美國(guó)在20世紀(jì)50年代便將嗅覺(jué)感知作為惡臭氣體的一種測(cè)定方法,隨著檢測(cè)步驟的規(guī)范化,材料測(cè)試協(xié)會(huì)(American Society of Testing Materials,ASTM)的注射器法被改良成臭氣測(cè)定方法,它是利用潔凈注射器和無(wú)臭氣體稀釋惡臭氣體來(lái)進(jìn)行嗅覺(jué)測(cè)定。日本作為最早開(kāi)展這方面研究的亞洲國(guó)家之一,最初稱之為“官能實(shí)驗(yàn)法”,在20世紀(jì)70年代,日本的巖崎博士將其細(xì)化改善,提出了三點(diǎn)比較式臭袋法。我國(guó)的惡臭污染研究從20世紀(jì)80年代開(kāi)始,多從日本學(xué)習(xí)并借鑒了惡臭氣體的測(cè)定方法,在1993年頒布的《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中將三點(diǎn)比較式臭袋法作為惡臭氣體評(píng)估的統(tǒng)一測(cè)定方法。
隨著技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)由于感官測(cè)定的主觀先入性,越來(lái)越多的監(jiān)測(cè)儀器被應(yīng)用于惡臭污染的定性定量分析,例如氣相色譜儀、氣質(zhì)聯(lián)用儀和電子鼻等。這些儀器能夠客觀、科學(xué)地監(jiān)測(cè)和識(shí)別惡臭污染的主要致臭因子和各成分的貢獻(xiàn)程度,有助于制定更為切實(shí)可行的防控政策。
惡臭氣體成分分析是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題,面臨許多困難,不僅表現(xiàn)在時(shí)間、空間、量級(jí)上的多維度分布,而且很多物質(zhì)具有嗅覺(jué)閾值低、極性強(qiáng)、活性高的特點(diǎn),給儀器測(cè)定帶來(lái)極大的困難。同時(shí),不同致臭氣體的氣味強(qiáng)烈程度在相同的濃度有著不同的表現(xiàn),并且存在氣味相消或相乘的現(xiàn)象,所以利用儀器測(cè)定無(wú)法有效地反映惡臭污染的真實(shí)特點(diǎn)以及其對(duì)人的影響程度。因此,有必要將惡臭污染的受體,人的嗅覺(jué)感受作為檢測(cè)器來(lái)進(jìn)行惡臭氣體的評(píng)估和測(cè)定工作。
惡臭的嗅覺(jué)感知方法就是根據(jù)人的嗅覺(jué)對(duì)惡臭氣味的響應(yīng)而建立起來(lái)的,通過(guò)人的感受對(duì)惡臭程度進(jìn)行描述,這是一種非常簡(jiǎn)單、有效的判別方式?;诖?,目前國(guó)際上較為主流的嗅覺(jué)感知方法有三點(diǎn)比較式臭袋法、動(dòng)態(tài)嗅覺(jué)測(cè)定和異味地圖。前兩種方法是對(duì)已收集樣品進(jìn)行稀釋判別的惡臭定量分析,而異味地圖則是根據(jù)特定地點(diǎn)受惡臭襲擾的程度對(duì)區(qū)域惡臭污染進(jìn)行的惡臭定性分析。
三點(diǎn)比較式臭袋法的定義是:首先準(zhǔn)備數(shù)組無(wú)臭袋,每組3只,并進(jìn)行編號(hào)標(biāo)記,其中2只充入無(wú)臭空氣,另1只按一定稀釋比例充入被測(cè)惡臭氣體樣品和無(wú)臭空氣;然后讓嗅辨員進(jìn)行嗅辨實(shí)驗(yàn),判斷哪個(gè)袋子是有異味的,再增加稀釋倍數(shù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),直至嗅辨員判斷錯(cuò)誤,并記錄稀釋倍數(shù),且需要多個(gè)嗅辨員(至少6個(gè))一起參與,取判斷正確的最大稀釋倍數(shù)與判斷錯(cuò)誤的稀釋倍數(shù)計(jì)算環(huán)境的臭氣濃度。具體計(jì)算公式為
Y
=10式中:X
為個(gè)人的感知閾值;a
為判斷正確的最大稀釋倍數(shù);a
為判斷錯(cuò)誤的稀釋倍數(shù);Y
為污染源樣品的惡臭濃度;X
為去除嗅辨員中個(gè)人感知閾值中的最大值與最小值后所得的算術(shù)平均閾值。三點(diǎn)比較式臭袋法的優(yōu)點(diǎn)是不易發(fā)生樣品間的交叉污染,應(yīng)用技術(shù)較為成熟,但實(shí)驗(yàn)精度仍有待提高,且臭袋無(wú)法重復(fù)利用,成本較高,樣品可能會(huì)在采集輸送過(guò)程中發(fā)生一定程度的損耗,造成最終結(jié)果的誤差。同時(shí),由于三點(diǎn)比較式臭袋法選擇的稀釋方法是一個(gè)從有味到無(wú)味的過(guò)程,嗅辨員更易發(fā)生嗅辨疲勞。有研究表明,當(dāng)嗅辨員持續(xù)接觸某種氣體時(shí),會(huì)對(duì)這種氣體的敏感度有一定程度的下降,被稱為適應(yīng)性嗅覺(jué)疲勞。但當(dāng)間斷地接觸這種氣體時(shí),敏感度又會(huì)增加,此時(shí)對(duì)氣體的熟悉增加了嗅辨員的辨識(shí)能力。因此,在利用三點(diǎn)比較臭袋法時(shí),嗅辨員每天會(huì)有限定的嗅辨數(shù)量,并在每一次進(jìn)行嗅辨前都要間隔足夠長(zhǎng)的時(shí)間。
Han等利用三點(diǎn)比較式臭袋法對(duì)天津?yàn)I海新區(qū)的6類重要惡臭排放源進(jìn)行了氣味探究,在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)臭味濃度和感官刺激值最高的分別是煉油廠和橡膠制造業(yè),且煉油廠、噴涂、橡膠制造和樹(shù)脂合成行業(yè)的臭味濃度均超過(guò)我國(guó)《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》;Zhang等則是通過(guò)三點(diǎn)比較式臭袋法對(duì)北京污水處理廠中各個(gè)處理流程的氣味排放程度進(jìn)行了檢知,最終發(fā)現(xiàn)預(yù)處理、生物和污泥處理裝置的臭味濃度最高,這為后續(xù)的工程管理提供了依據(jù)。
動(dòng)態(tài)嗅覺(jué)測(cè)定的應(yīng)用基礎(chǔ)是動(dòng)態(tài)配氣嗅覺(jué)儀。動(dòng)態(tài)配氣嗅覺(jué)儀的開(kāi)發(fā)和使用標(biāo)準(zhǔn)以歐美為主,其發(fā)明的初衷是由于20世紀(jì)研究人員公布了大量惡臭化合物的檢知閾值數(shù)據(jù),但由于稀釋方法的不統(tǒng)一和精度不高,造成各自之間的數(shù)據(jù)往往相差幾個(gè)數(shù)量級(jí),促進(jìn)了擁有精準(zhǔn)配氣功能的嗅覺(jué)儀的發(fā)展。它能通過(guò)儀器使惡臭樣品與潔凈無(wú)味的空氣進(jìn)行精準(zhǔn)混合,并模擬人的正常呼吸流量,同時(shí)收集嗅辨員參與嗅辨時(shí)的嗅覺(jué)感受,記錄不同嗅辨員的嗅辨結(jié)果和他們進(jìn)行嗅辨時(shí)的自信程度,通過(guò)一系列的數(shù)理統(tǒng)計(jì)計(jì)算,可得出樣品的臭味濃度。在歐洲,臭味濃度被定義為使測(cè)試樣品稀釋至臭味檢知閾值所需的潔凈無(wú)味空氣的稀釋倍數(shù),此時(shí)測(cè)試樣品的臭味只有50%的嗅辨員能夠檢知到,其單位是OU/m。
動(dòng)態(tài)配氣嗅覺(jué)儀的優(yōu)點(diǎn)在于它的配氣精準(zhǔn)、稀釋比例精確且由高到低,即是一個(gè)無(wú)異味到有異味的過(guò)程,有效避免了嗅辨員的嗅覺(jué)疲勞,提高了嗅辨精度。其缺點(diǎn)是它是一種不連續(xù)的測(cè)量方式,因?yàn)樗鼫y(cè)定的樣品是在一個(gè)明確的時(shí)間地點(diǎn)采集,并帶到嗅辨室進(jìn)行測(cè)定的,所以它不能持續(xù)監(jiān)測(cè)氣體的排放。此外,動(dòng)態(tài)配氣嗅覺(jué)儀內(nèi)部的管道、嗅杯易發(fā)生交叉污染,盡管每次嗅辨前儀器都會(huì)進(jìn)行自動(dòng)清洗,但每次嗅辨后都不可避免地會(huì)有些許殘留吸附,對(duì)下一次的嗅辨造成影響,尤其在進(jìn)行高濃度的惡臭強(qiáng)度測(cè)試時(shí),動(dòng)態(tài)配氣嗅覺(jué)儀的沖洗時(shí)間長(zhǎng)達(dá)12 h以上。因此,如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)配氣嗅覺(jué)儀內(nèi)部管道樣品吸附污染的快速去除,已成為當(dāng)前儀器發(fā)展的難題和研究方向。
Hove等為了提高動(dòng)態(tài)嗅覺(jué)測(cè)定的重復(fù)性,研究了嗅辨員人數(shù)、工作狀態(tài)、嗅辨次數(shù)和氣味類型對(duì)惡臭氣體嗅辨精度的影響,當(dāng)僅測(cè)定一種惡臭氣體時(shí),嗅辨人數(shù)的增加可以明顯提高嗅辨的精度;當(dāng)測(cè)定多種惡臭氣體時(shí),氣味類型對(duì)嗅辨結(jié)果的重復(fù)性影響最大,其次為嗅辨人數(shù)。由此可以發(fā)現(xiàn),嗅辨人數(shù)的增加是提高嗅辨結(jié)果重復(fù)性的有效措施之一,因此發(fā)展多人同時(shí)進(jìn)行嗅辨測(cè)定活動(dòng)的動(dòng)態(tài)配氣嗅覺(jué)儀也是目前的研究熱點(diǎn)之一。Rincón等利用加拿大生產(chǎn)的ONOSE-8動(dòng)態(tài)嗅覺(jué)儀(見(jiàn)圖5),研究了固體廢棄物堆肥氣體的臭味濃度,該動(dòng)態(tài)嗅覺(jué)儀最多能允許8個(gè)人同時(shí)進(jìn)行嗅辨活動(dòng),最終發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)和食物產(chǎn)生的垃圾經(jīng)堆肥處理后會(huì)造成強(qiáng)烈的氣味污染。事實(shí)上,僅僅是對(duì)環(huán)境樣品進(jìn)行惡臭氣體分析是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足受影響區(qū)域的民眾訴求的,因此將其與氣體擴(kuò)散模型相結(jié)合是目前較為常用的惡臭氣體分析方法,各個(gè)國(guó)家的研究人員利用氣體擴(kuò)散模型計(jì)算出符合本國(guó)要求的安全距離,對(duì)惡臭行業(yè)的建址做出了一定的限制。
圖5 ONOSE-8動(dòng)態(tài)嗅覺(jué)儀Fig.5 ONOSE-8 Dynamic olfactometer
異味地圖的繪制基于實(shí)地的臭味測(cè)定,這是一種利用嗅辨員嗅覺(jué)對(duì)已知惡臭源的特定區(qū)域進(jìn)行臭味判定的方法,嗅辨員通過(guò)判斷不同點(diǎn)位氣味的存在與否來(lái)刻畫(huà)該地區(qū)的臭味暴露特征。根據(jù)不同的研究需求,可以選擇網(wǎng)格法和煙羽法。
2.3.1 網(wǎng)格法
網(wǎng)格法是一種長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)調(diào)查方法,在已知惡臭排放源的情況下,通過(guò)設(shè)置網(wǎng)格監(jiān)測(cè)點(diǎn),估計(jì)其排放的影響范圍,最終繪制該地區(qū)的臭味暴露頻率地圖。首先根據(jù)事先規(guī)劃的網(wǎng)格,每次至少有8名符合歐洲嗅辨標(biāo)準(zhǔn)的嗅辨員參與,每位嗅辨員都有特定的路線,每次的嗅辨時(shí)間持續(xù)10 min左右,每10 s嗅辨員記錄一次數(shù)據(jù),明確味道的存在與否;然后統(tǒng)計(jì)每一個(gè)嗅辨員在每一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的嗅辨結(jié)果,當(dāng)嗅辨結(jié)果中有超過(guò)10%的結(jié)果是認(rèn)為存在氣味的,該點(diǎn)在此次嗅辨中被定義為“臭味小時(shí)”;最后在長(zhǎng)期觀測(cè)中(至少半年),計(jì)算出每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)“臭味小時(shí)”的出現(xiàn)頻率,該網(wǎng)格點(diǎn)構(gòu)成的矩形區(qū)域的“臭味小時(shí)”出現(xiàn)頻率由4個(gè)頂點(diǎn)的平均值確定,并給出該地區(qū)不同區(qū)域的臭味評(píng)估報(bào)告。網(wǎng)格法臭味監(jiān)測(cè)示意圖,見(jiàn)圖6。
圖6 網(wǎng)格法臭味監(jiān)測(cè)示意圖[58]Fig.6 Schematic diagram of odor monitoring by grid method[58]
2.3.2 煙羽法
相較于網(wǎng)格法,煙羽法是在已知特定天氣條件下識(shí)別特定來(lái)源的臭味氣體暴露程度的短期監(jiān)測(cè),其大致分為兩類:靜態(tài)煙羽法和動(dòng)態(tài)煙羽法,其中較為常用的便是動(dòng)態(tài)煙羽法。在煙羽的下風(fēng)向,從遠(yuǎn)離污染源的點(diǎn)位出發(fā),至少2名嗅辨員不斷進(jìn)出氣味煙羽,通過(guò)在不同點(diǎn)位檢測(cè)到氣味的存在與否來(lái)確定氣味煙羽的影響范圍,多個(gè)嗅辨員多次進(jìn)行嗅辨,在一次監(jiān)測(cè)活動(dòng)中,如果某點(diǎn)位的氣味存在確認(rèn)小于10%,則認(rèn)為該點(diǎn)位是無(wú)味的,反之則是有氣味存在。利用該方法能夠?qū)μ囟ǖ攸c(diǎn)一定天氣條件下突發(fā)的有毒有害惡臭污染事件迅速做出反應(yīng),以便疏散人群或后續(xù)的處理。煙羽法臭味監(jiān)測(cè)示意圖見(jiàn)圖7。
圖7 煙羽法臭味監(jiān)測(cè)示意圖(EN 16841:2016-2)Fig.7 Schematic diagram of odor monitoring by plume method(EN 16841:2016-2)
現(xiàn)場(chǎng)臭味測(cè)定的優(yōu)點(diǎn)是在于能夠明確地給出一個(gè)已知污染源長(zhǎng)期或短期的氣味擾動(dòng)程度,清晰地反映該地區(qū)的惡臭污染程度;缺點(diǎn)是該方法的成本較高,且受嗅辨人員主觀的影響較大,需要進(jìn)行嚴(yán)格地甄選,而且該方法只能給出氣味的存在與否,不能給出臭味氣體的臭味濃度。
Zhang等利用網(wǎng)格法來(lái)量化研究養(yǎng)豬場(chǎng)對(duì)于附近空氣污染的惡臭強(qiáng)度,由于空氣中的氣味影響呈現(xiàn)間斷式的高峰和零值,為此還引入了臭味強(qiáng)度峰值與均值的比較,以便研究氣味的瞬時(shí)影響效應(yīng)。最終發(fā)現(xiàn),在距離排放源1 000 m以內(nèi),氣味的檢知呈現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的情況,感知?dú)馕兜臅r(shí)間間隔隨著距離的縮短而減少;相反的是,空氣中的氣味峰值平均比隨著距離的增加而增大。
Capelli等將煙羽法與氣體擴(kuò)散模型相結(jié)合,用來(lái)估算意大利某一垃圾填埋場(chǎng)的惡臭排放程度。其中應(yīng)用于氣體擴(kuò)散的觀點(diǎn)有兩種:一種認(rèn)為惡臭排放是關(guān)于地表風(fēng)速的函數(shù);另一種則是認(rèn)為惡臭排放是一個(gè)固定的常數(shù)。經(jīng)過(guò)煙羽法的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)與氣體擴(kuò)散模型相印證,結(jié)果表明:第一種觀點(diǎn)會(huì)對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的惡臭排放有一個(gè)明顯的高估;而第二種觀點(diǎn)模擬輸出的結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果有很好的相關(guān)性。最終的結(jié)果也證明了垃圾填埋場(chǎng)的惡臭排放并不是一個(gè)被動(dòng)的區(qū)域源點(diǎn),空氣對(duì)流的擾動(dòng)也不完全是氣味排放的主要推動(dòng)力。
近年來(lái),臭味投訴事件頻發(fā),嚴(yán)重影響了人們的生活質(zhì)量,嗅覺(jué)感知的主觀判斷差異性極大,同時(shí)一些惡臭成分可能會(huì)對(duì)嗅辨員造成不可逆的損傷,所以對(duì)惡臭事件的探究,需要一種更為客觀、精確、科學(xué)的方法,以明確致臭因子及其臭味貢獻(xiàn)。早在1993年,我國(guó)頒布的《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 14554—1993)便給出了8種需要嚴(yán)格管控的惡臭物質(zhì)(見(jiàn)表1),并對(duì)其監(jiān)測(cè)方法和具體的排放濃度做出了規(guī)定。其中,氨氣和硫化氫常常被用作特定污染源的特征氣體,但在實(shí)際情況中,惡臭事件中的特征氣體難以確認(rèn),僅僅是單一組分的惡臭氣體結(jié)果也并不能代表惡臭污染的氣味特點(diǎn)。儀器測(cè)定法就是利用不同的氣體分析儀去識(shí)別多種惡臭物質(zhì),同時(shí)給出其具體濃度的一種測(cè)定方法。目前,世界上較為常用的惡臭氣體污染物分析測(cè)定儀器有氣相色譜(GC)儀、氣相色譜-質(zhì)譜(GC/MS)聯(lián)用儀、電子鼻和光譜儀等。其中,GC儀、GC/MS聯(lián)用儀的應(yīng)用最廣泛,其分析測(cè)定方法主要采用美國(guó)EPA推薦的TO-14、TO-15、TO-17等方法。但由于惡臭氣體組分的復(fù)雜性和多樣性,各類物質(zhì)之間的理化性質(zhì)差異很大,單一的分析測(cè)定方法并不能滿足惡臭污染物識(shí)別的要求,需要從濃縮與富集方法、儀器分析條件、檢測(cè)器選擇等方面進(jìn)行系統(tǒng)研究,建立起針對(duì)不同類型物質(zhì)及行業(yè)特征污染物質(zhì)的鑒別方法體系,從而準(zhǔn)確識(shí)別關(guān)鍵的致臭物質(zhì),為后續(xù)惡臭污染事件的溯源、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和治理提供理論與技術(shù)支持。
表1 單一惡臭管控物質(zhì)及其測(cè)定方法Table 1 Single odor control substance and determination methods
然而,現(xiàn)有的分析檢測(cè)技術(shù)尚無(wú)法完全滿足惡臭特征污染物質(zhì)識(shí)別的需求,尤其是一些行業(yè)特征污染物質(zhì)的識(shí)別仍然存在很大困難。因此,發(fā)展超高靈敏度、特異性的惡臭物質(zhì)測(cè)試新技術(shù)、新方法是惡臭氣體解析與特征污染物質(zhì)識(shí)別的迫切需求。
氣相色譜(Gas Chromatograph,GC)作為VOCs監(jiān)測(cè)中的一種常規(guī)儀器,其在惡臭監(jiān)測(cè)的范圍內(nèi)也應(yīng)用極廣。GC儀部件組成大致可以分為4個(gè)部分:采樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)。惡臭環(huán)境樣品首先經(jīng)采樣系統(tǒng)后進(jìn)入色譜柱(分離系統(tǒng)),柱中存在固定相和流動(dòng)相,其中固定相多為比表面積大且具有多孔結(jié)構(gòu)的固體吸附劑,如活性炭和硅膠等;流動(dòng)相也被稱載氣,多由氮?dú)?、氦氣等與固定相無(wú)反應(yīng)的惰性氣體構(gòu)成。不同的惡臭氣體成分在固定相的吸附程度不同,在載氣的輸送下,吸附程度小的先從色譜柱的末端流出,根據(jù)停留柱中時(shí)間的長(zhǎng)短可確定單一組分的性質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)定性分析。這一切都會(huì)在檢測(cè)器上呈現(xiàn)為一個(gè)個(gè)具有不同峰高的尖峰,各峰最高值的時(shí)間可以作為定性分析的依據(jù),而峰的面積則被用于定量分析,經(jīng)信號(hào)輸出系統(tǒng)后,得出所測(cè)得的氣體濃度。氣相色譜(GC)儀的分析流程見(jiàn)圖8。
圖8 氣相色譜(GC)儀的分析流程Fig.8 Analytical steps of the gas chromatograph
在GC儀中,最重要的部件就是檢測(cè)器,它將分離后檢測(cè)到的各氣體組分以易于測(cè)量的電信號(hào)的方式輸出。不同的檢測(cè)器對(duì)于氣體的敏感程度不同,檢出的限值也不相同,這就需要我們?cè)诓煌膼撼舡h(huán)境選用合適的檢測(cè)器,目前較為常用的檢測(cè)器有氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)、電子捕獲檢測(cè)器(ECD)和熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)等。其中,F(xiàn)ID是VOCs中應(yīng)用最為廣泛的檢測(cè)器,其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)大部分有機(jī)化合物有響應(yīng),且靈敏度較高,但由于使用氫氣等易燃?xì)怏w作為載氣,需嚴(yán)格遵守操作規(guī)范,并且樣品會(huì)在檢測(cè)過(guò)程中被破壞;ECD對(duì)于電子親和力強(qiáng)的物質(zhì)具有高選擇性和高靈敏度,常用于氣體檢測(cè)中的含氧化合物和鹵代物的檢測(cè);TCD是最傳統(tǒng)的氣相色譜檢測(cè)器,適用于大多數(shù)VOCs的監(jiān)測(cè),屬于通用類檢測(cè)器,但靈敏度不如上面兩種檢測(cè)器,一般用于常規(guī)氣體的監(jiān)測(cè),不適用于痕量氣體,載氣通常是He。GC儀不同檢測(cè)器的檢測(cè)對(duì)象和檢測(cè)組分,見(jiàn)表2。
表2 氣相色譜(GC)儀不同檢測(cè)器的檢測(cè)對(duì)象和檢測(cè)組分Table 2 Detect objects and detect components of different detectors of the gas chromatograph
氣相色譜-質(zhì)譜(Gas Chromatograph-Mass Spectrometer,GC-MS)聯(lián)用儀由GC儀和MS儀共同構(gòu)成,相較于單獨(dú)的GC儀,樣品經(jīng)GC-MS聯(lián)用儀后可以得到化合物的分子量大小、元素組成、經(jīng)驗(yàn)式以及分子結(jié)構(gòu)等信息。質(zhì)譜儀作為氣相色譜儀的檢測(cè)器,主要由三部分構(gòu)成,分別為離子源、質(zhì)量分析器和離子檢測(cè)器。待測(cè)組分經(jīng)離子源在高真空狀態(tài)下被電離形成帶電粒子,通過(guò)加速電場(chǎng)的作用進(jìn)入質(zhì)量分析器,按質(zhì)荷比的大小將離子分離,分別進(jìn)入檢測(cè)器;檢測(cè)器根據(jù)接收到的質(zhì)荷比輸出相應(yīng)的電信號(hào),經(jīng)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算處理,繪制成質(zhì)譜圖。其電離方式常常選擇電子轟擊電離源(Electron Impact Ionization Source,EIIS),待測(cè)樣品的分子在此電離方式下被破碎成較小質(zhì)量的碎片離子和中性粒子。當(dāng)被測(cè)樣品為單一物質(zhì)時(shí),將會(huì)得到該物質(zhì)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息,但如果是未經(jīng)分離的混合物時(shí),這時(shí)得出的信息則是該混合物的各物質(zhì)疊加后的質(zhì)譜圖,而氣相色譜儀具有優(yōu)異的氣體分離能力,所以在研究中常常將氣相色譜儀與質(zhì)譜儀聯(lián)用。Gao等使用GC-MS聯(lián)用儀對(duì)典型食品企業(yè)的VOCs排放進(jìn)行了表征,結(jié)果發(fā)現(xiàn)含氧VOCs對(duì)惡臭污染的貢獻(xiàn)最高,而且在研究的工廠內(nèi)發(fā)現(xiàn)苯、1,3-丁二烯和1,2-二氯乙烷會(huì)對(duì)人有致癌風(fēng)險(xiǎn);Cheng等則是對(duì)垃圾填埋場(chǎng)和堆肥廠的惡臭排放進(jìn)行了評(píng)估,結(jié)果發(fā)現(xiàn)堆肥廠的惡臭污染較嚴(yán)重,且其臭氣濃度與鹵化物和硫化物濃度的相關(guān)性最高,堆肥廠的主要致臭因子是氨、乙酸乙酯和1-丁醇,垃圾填埋廠的主要致臭因子是硫化氫、苯和氨。
GC-MS聯(lián)用儀的優(yōu)點(diǎn)是能夠識(shí)別氣體組分,并對(duì)其進(jìn)行定性與定量分析,有利于研究人員篩選出在惡臭污染事件中的主導(dǎo)氣體,并評(píng)估危險(xiǎn)氣體對(duì)人體造成的健康影響。但在實(shí)際情況中,由儀器獲得的氣體濃度并不能直接與臭味濃度相聯(lián)系,以便用來(lái)評(píng)估惡臭污染的影響。為此,研究人員引入氣體的嗅覺(jué)閾值,即特定氣體能為人所感知的濃度,利用氣體濃度與嗅覺(jué)閾值相比得出臭味濃度。但由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),同一氣體嗅覺(jué)閾值的結(jié)果有很多的版本,且各版本之間的差距明顯,因此利用這種方法研究氣味污染仍具有一定的局限性和偏差。而且,事實(shí)上,由于一些臭味氣體的嗅覺(jué)閾值很低,儀器的檢出限可能達(dá)不到檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn),會(huì)忽略相當(dāng)一部分的臭味貢獻(xiàn)組分。
氣相色譜-嗅覺(jué)(Gas Chromatography-Olfactometry,GC-O)測(cè)試儀實(shí)際上是對(duì)GC-MS聯(lián)用儀的一種改進(jìn),除了常規(guī)的氣體成分分析外,還附加了嗅覺(jué)檢知器。臭味樣品在進(jìn)行色譜分離后,分離樣品被等分為兩份,分別進(jìn)入質(zhì)譜檢測(cè)器和嗅覺(jué)檢知器端口。相較于傳統(tǒng)的GC-MS聯(lián)用儀不能給出臭味事件中的氣味特征,嗅辨員能在GC-O測(cè)試儀的嗅覺(jué)端口處對(duì)臭味氣體給出一個(gè)感觀描述。GC-O測(cè)試儀的分析流程,見(jiàn)圖9。
圖9 氣相色譜-嗅覺(jué)(GC-O)測(cè)試儀的分析流程Fig.9 Analytical steps of the gas chromatography- olfactometry
GC-O測(cè)試儀的優(yōu)點(diǎn)在于由于色譜柱的分離作用,它能夠分析氣味樣品中各成分的氣味特征,有利于研究不同組分對(duì)于異味事件的貢獻(xiàn)程度。
Gilio等利用GC-O測(cè)試儀對(duì)被居民投訴的城市固體廢棄物處理廠的環(huán)境空氣進(jìn)行了分析,最終發(fā)現(xiàn)嗅辨端口的加入提高了惡臭判定的精度,這是由于人的嗅覺(jué)感知相較于儀器的檢出限更加靈敏,且在分析過(guò)程中GC-O測(cè)試儀能給出環(huán)境樣本中各成分氣體的濃度和氣味特征,而丙酮、二甲苯、三甲苯和乙基苯被認(rèn)為是固體廢棄物處理廠惡臭的主要貢獻(xiàn)者。此外,有研究人員就GC-O測(cè)試儀的適用性在污水處理廠進(jìn)行了實(shí)地驗(yàn)證,認(rèn)為其能夠滿足廠區(qū)惡臭物質(zhì)的篩選和排查,有助于改進(jìn)工藝、消減特定臭味氣體的排放,從而改善廠區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量。
電子鼻(Electronic Nose,EN)也被稱為人工嗅覺(jué)系統(tǒng),通過(guò)模擬人的嗅覺(jué)感知來(lái)主動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別氣體。EN通常由氣體采樣單元、化學(xué)信號(hào)感應(yīng)單元和氣味識(shí)別系統(tǒng)構(gòu)成。其中,化學(xué)信號(hào)感應(yīng)單元是由一系列的氣敏傳感器組成的陣列構(gòu)成,當(dāng)環(huán)境樣品通過(guò)傳感器,由于不同的傳感器對(duì)不同氣體的響應(yīng)不同,因而輸出不同的特征信號(hào)。通過(guò)與研究人員進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)惡臭氣體測(cè)試時(shí)建立的信號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比,來(lái)識(shí)別復(fù)雜氣體,并直接給出氣體的臭氣濃度。傳感器作為其中的核心部件,目前使用最為廣泛的大致有4種類型,分別是電導(dǎo)傳感器、壓電傳感器、金屬氧化物傳感器和光學(xué)傳感器。因使用場(chǎng)地臭味氣體的組成不同,故監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)選用對(duì)監(jiān)測(cè)氣體有著不同敏感度的傳感器組合。
EN的優(yōu)點(diǎn)在于它能夠?qū)崟r(shí)對(duì)排放源和受體群眾的區(qū)域空氣進(jìn)行長(zhǎng)期的連續(xù)監(jiān)測(cè),及時(shí)地反饋惡臭事件的存在與否,并對(duì)其進(jìn)行客觀地評(píng)估,給出臭味濃度和臭味頻率;缺點(diǎn)是其使用場(chǎng)所被局限于已知主要惡臭因子的區(qū)域,通過(guò)對(duì)此地環(huán)境空氣進(jìn)行評(píng)估,校準(zhǔn)EN的響應(yīng)來(lái)建立完善的臭味指紋數(shù)據(jù)庫(kù),并與嗅辨員的嗅覺(jué)感知相對(duì)應(yīng),之后才能夠投入使用,對(duì)未知?dú)怏w的場(chǎng)景應(yīng)用的準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步分析,而且EN中傳感器在長(zhǎng)期使用過(guò)程中會(huì)有響應(yīng)疲勞的發(fā)生,需要定期進(jìn)行校準(zhǔn)。
由于EN的工作是基于特定氣敏傳感器的組合,所以目前它通常被應(yīng)用于工業(yè)園區(qū)或者垃圾填埋場(chǎng)等為人所熟知的惡臭發(fā)生地,用來(lái)實(shí)時(shí)地監(jiān)控臭氣濃度,當(dāng)惡臭排放超過(guò)當(dāng)?shù)丨h(huán)境標(biāo)準(zhǔn)時(shí),EN發(fā)出警報(bào),企業(yè)迅速做出反應(yīng),并及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu),降低臭氣濃度。Deshmukh等研究了EN在造紙業(yè)中監(jiān)測(cè)揮發(fā)性有機(jī)硫氣體排放的適用性,使用了7個(gè)對(duì)致臭因子具有高靈敏度的金屬氧化物傳感器和1個(gè)一氧化碳傳感器,并將EN得到的結(jié)果與色譜儀測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較,認(rèn)為EN具有臭氣濃度在線或離線測(cè)量的能力;Szulczyński等為了監(jiān)測(cè)波蘭格但斯克的惡臭影響,在城市中的6個(gè)惡臭污染易發(fā)地設(shè)置了監(jiān)測(cè)站,每個(gè)監(jiān)測(cè)站中的EN系統(tǒng)有6個(gè)金屬氧化物傳感器和1個(gè)光離子(PID)傳感器,并進(jìn)行了6個(gè)月的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)臭氣的月平均濃度與地點(diǎn)和氣象參數(shù)有很大的聯(lián)系,臭氣濃度的最高值在垃圾填埋場(chǎng)和污水處理廠附近,而且空氣溫度越高、相對(duì)濕度越小,臭氣的濃度也會(huì)相應(yīng)增大,這為城市惡臭氣體的管理提供了有效依據(jù)。
光譜法是一種基于朗伯比爾定律的氣體分析方法,它利用惡臭氣體在中紅外光段存在特征吸收的特點(diǎn)來(lái)確定其組分濃度。其中,最常見(jiàn)的光譜儀是傅里葉變換紅外光譜(FTIR)儀,它的主要組成部件由光源、邁克爾干涉儀和檢測(cè)器構(gòu)成,其工作原理是紅外光源發(fā)出的光線經(jīng)干涉儀后被分光器分成兩束,在光學(xué)平臺(tái)中進(jìn)行多次反射過(guò)程造成兩束光的光程差發(fā)生變化,并在檢測(cè)器處發(fā)生干涉,檢測(cè)器獲取干涉圖,該干涉圖包含了光源的全部信息,經(jīng)傅里葉變換后便形成了該光源的紅外光譜圖。當(dāng)待測(cè)氣體進(jìn)入光路時(shí),因氣體對(duì)不同波長(zhǎng)的光有較強(qiáng)的選擇吸收性,使光源的紅外光譜發(fā)生變化,形成該氣體的特征吸收光譜,通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)氣體通過(guò)時(shí)的光譜圖進(jìn)行對(duì)比,便能對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行定量與定性分析。
在臺(tái)灣半導(dǎo)體工業(yè)區(qū),Tsao等驗(yàn)證了多條線路的FTIR儀在臭味污染時(shí)期監(jiān)測(cè)的有效性,在整個(gè)園區(qū)內(nèi),臭味氣體中氨氣的出現(xiàn)率最高,其次是乙酸丁酯和臭氧,在盛行風(fēng)的作用下,各條線路所測(cè)得的臭味氣體的比例相差很大,說(shuō)明以往的單線測(cè)量會(huì)錯(cuò)過(guò)一些排放物質(zhì)或者低估了排放水平,而多條線路共同測(cè)定則很好地解決了氣象因素和排放差異造成的測(cè)量誤差;Todd等利用FTIR儀對(duì)卡羅萊納州集約化養(yǎng)殖業(yè)的氨排放進(jìn)行了一次長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),時(shí)間分辨率達(dá)到了2 min,結(jié)果顯示5月、8月和11月的氨氣濃度分別為0.74 ppm、0.81ppm和0.25 ppm(1 ppm=10),氨氣的最低濃度出現(xiàn)在農(nóng)場(chǎng)廢棄物的堆放中心;Chen等利用可移動(dòng)FTIR儀對(duì)石化園區(qū)惡臭源進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)二甲基甲酰胺是該園區(qū)的主要致臭因子,通過(guò)在重點(diǎn)區(qū)域的上下風(fēng)向設(shè)置兩臺(tái)FTIR儀可得到污染上升圖,并用來(lái)確定主要污染源,同時(shí)得出合成革生產(chǎn)對(duì)園區(qū)臭味氣體丁酮、乙酸乙酯和異丙醇的貢獻(xiàn)不可忽視。
光譜儀具有響應(yīng)快(時(shí)間分辨率可達(dá)分鐘級(jí))、定量精準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn),但由于其易受外部氣象條件的影響,且受測(cè)定線路單一、探測(cè)系統(tǒng)需要冷卻、運(yùn)行計(jì)算的時(shí)間較長(zhǎng)、儀器體積過(guò)大等條件的限制,使得它在常規(guī)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用并不廣泛。
在一些臭味事件中,常常是一種惡臭氣體占據(jù)主導(dǎo)位置,例如:在農(nóng)業(yè)廢棄物的處理場(chǎng)所,氨氣是最主要的惡臭來(lái)源;在固體廢棄物的垃圾填埋場(chǎng)中,硫化氫和芳香烴控制著惡臭的刺激程度。因此,在一些特定的場(chǎng)所,特征氣體的測(cè)定可以一定程度上代表惡臭污染的程度。
比色管法便是其中應(yīng)用較為廣泛的一種特征氣體測(cè)定方法,其測(cè)定原理是利用化學(xué)反應(yīng)的顯色作用,通過(guò)比較和測(cè)定顏色的深度來(lái)確定待測(cè)氣體的濃度。該方法通過(guò)向比色管內(nèi)加入定量的顯色劑,并通入不同濃度的特征標(biāo)準(zhǔn)氣體,此時(shí)比色管會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色,根據(jù)所通氣體濃度的不同形成標(biāo)準(zhǔn)色階,當(dāng)通入已知成分的待測(cè)氣體時(shí),將形成的顏色與標(biāo)準(zhǔn)色階相比較,就能得出待測(cè)氣體的濃度。如今,研究人員在此基礎(chǔ)上對(duì)比色管法做了進(jìn)一步的改善,即在比色管的外壁上標(biāo)有一定的刻度,通過(guò)比色管中顯色劑的變色長(zhǎng)度來(lái)確定待測(cè)氣體的濃度。這種方法既能夠用于待測(cè)樣品的初步確認(rèn),也能用于已知成分氣體的測(cè)定,但不適用于低濃度的氣體,且存在靈敏度不高、定量不準(zhǔn)確的缺點(diǎn),更多的使用場(chǎng)景是在惡臭現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急測(cè)量。He等利用比色管法對(duì)不同廢棄物好氧生物降解中氨氣排放進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果發(fā)現(xiàn)氨氣的排放在富含蛋白質(zhì)和木質(zhì)纖維素的廢棄物中濃度很高,且主要發(fā)生在堆肥的中后期。
隨著惡臭監(jiān)測(cè)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)對(duì)惡臭污染了解的加深,僅僅是對(duì)惡臭污染事件的監(jiān)測(cè)研究是無(wú)法滿足實(shí)際需求的,因此為了消除惡臭污染的影響,除臭技術(shù)也在不斷地發(fā)展。根據(jù)惡臭去除方法原理的不同,目前主流的除臭技術(shù)主要分為三類,分別是物理法、化學(xué)法和生物法,具體原理與優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表3。
表3 惡臭去除方法的原理與優(yōu)缺點(diǎn)Table 3 Odor removal methods and their advantages and disadvantages
從20世紀(jì)開(kāi)始,物理法和化學(xué)法便被廣泛地應(yīng)用于污水處理廠和垃圾填埋場(chǎng)的惡臭處理,但由于其機(jī)制的限制,這兩種除臭方法都不適合連續(xù)處理高濃度的惡臭氣體,且由于運(yùn)維費(fèi)用高昂和會(huì)產(chǎn)生二次污染的缺點(diǎn),逐漸地被具有低成本和環(huán)境友好等特點(diǎn)的生物法所取代,目前生物法已成為國(guó)內(nèi)污水處理廠除臭技術(shù)的主流方法之一。
惡臭污染是當(dāng)前我國(guó)被投訴最強(qiáng)烈的環(huán)境問(wèn)題之一,其污染直接作用于人的嗅覺(jué)感知,并以人的厭惡程度表現(xiàn)出來(lái)。目前,人們對(duì)于惡臭氣體的致臭組分、過(guò)程和機(jī)制仍缺乏足夠的研究,尤其是對(duì)于致臭因子的篩選和致臭成分氣體間的相互作用等方面的研究不足。同時(shí),僅僅利用儀器對(duì)特定成分的濃度進(jìn)行測(cè)定是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,人的嗅覺(jué)感知依舊是惡臭污染程度判斷的基礎(chǔ)。但是,有相當(dāng)一部分的嗅辨環(huán)境會(huì)對(duì)嗅辨員造成不可恢復(fù)的損傷,長(zhǎng)時(shí)間的嗅辨分析也會(huì)造成嗅覺(jué)疲勞。因此,需要將嗅辨結(jié)果與具有高效分離技術(shù)和高分辨率檢測(cè)器的惡臭污染物鑒別方法體系相結(jié)合,以獲得基于污染源特征的臭氣濃度響應(yīng)模型,提高在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精確度。同時(shí),還需要開(kāi)展典型惡臭源污染特征的解析來(lái)識(shí)別關(guān)鍵致臭物質(zhì),構(gòu)建惡臭污染源指紋圖譜和特征惡臭污染物排放清單,并結(jié)合惡臭氣體的擴(kuò)散模型和對(duì)人體健康影響的調(diào)查,建立惡臭暴露風(fēng)險(xiǎn)的多元評(píng)估方法。最終,利用綜合指紋圖譜對(duì)污染源的準(zhǔn)確定性、反演模型對(duì)污染源的精確定位和惡臭污染動(dòng)態(tài)溯源技術(shù)方法,對(duì)惡臭污染源頭排放、遷移擴(kuò)散、受體暴露和監(jiān)控溯源進(jìn)行全過(guò)程的控制研究,這樣才能對(duì)惡臭污染形成準(zhǔn)確識(shí)別、科學(xué)評(píng)估和有效防控的控制管理體系。