嗅辨测量仪与三点比较式臭袋法测定恶臭的分析比对

2014-07-09 17:59张园李静
中国科技纵横 2014年8期

张园+李静

【摘 要】 本文对恶臭监测的嗅辨测量仪法与三点比较式臭袋法(GB/T 14675-93)的两种方法进行实验分析比对,通过稳定模拟环境条件下和复杂实际环境条件下的测定结果比较,对嗅辨测量仪的准确性和适用性进行研究,为恶臭监测中嗅辨测量仪的使用提供经验依据。

【关键词】 恶臭监测 嗅辨测量仪 三点比较式臭袋法

恶臭是指一切刺激嗅觉感官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质。随着我国经济的快速发展以及人们对自身生活质量的要求逐步提高,恶臭污染投诉事件不断增多,根据天津市环境监测中心数据显示,在整个环境投诉中,恶臭投诉有逐渐超越噪声的趋势,成为影响人们周围生活环境的首要问题。

《空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法》是目前我国最常用的臭气浓度标准分析方法,具有应用范围广泛,分析数据准确的优点。但该方法的实验效率较低:实验需6个监测人员参与,平均20-30分钟左右分析1个样品,且涉及大量耗材。嗅辨测量仪作为一种便携式的臭味检测设备,与传统的三点比较式臭袋法相比,具有快捷且操作简便的优势,可以更为客观的确定周围臭味的阈值。本文通过嗅辨测量仪与三点比较式臭袋法的实验分析比对,对嗅辨测量仪的准确性和适用性进行研究,为恶臭监测中嗅辨测量仪的使用提供经验依据。

1 实验原理

1.1 嗅辨测量仪的测试原理

嗅辨测量仪是便携式臭气浓度监测分析仪器(美国公共卫生局批准项目号A-58-541),测试原理为:预分析的样品气与经过活性炭盒过滤后制备的纯净空气以特定的稀释比例混合稀释,嗅辨员对混合后的气样进行嗅辨得出臭气的阈值所在范围。稀释倍数从高到低,逐步监测,直到确定分辨不出

1.2 三点比较式臭袋法的测试原理

三点比较式臭袋法测定恶臭气体浓度的原理是先将三只无臭袋中的二只充入无臭空气,另一只则按一定稀释比例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[1]。

三点比较式臭袋法的结果是以臭气浓度作为量化指标,即用无臭的清洁空气对臭气样品连续稀释至嗅辨员阈值时的稀释倍数,这与嗅辨仪的D/T比率分析结果在表征上是一致的,举例说明:如我们要对样品稀释100倍,首先在嗅辨袋内充入定容的3000毫升清洁空气,再向袋内注入样品气30毫升,计算方法为:

100倍稀释倍数=3000毫升清洁空气/30毫升样品气

由此可见,两种方法在监测结果应用上是具有等效性和可比性的。

2.2 稳定模拟环境条件下实验

实验选取硫化氢标准气体为模拟恶臭源进行研究,选取一密闭空间为实验场所,通过计算硫化氢注入量及密闭空间体积,人工模拟出硫化氢浓度分别

2.3 复杂实际环境条件下实验

选取工业污水处理厂、城镇污水处理厂和城市垃圾填埋场等三种不同的实际环境作为实际样气的采集或测试地点,分别使用三点比较式臭袋法和嗅辨测量仪进行测定。嗅辨测量仪的测定在三种不同状态下使用:自然状态,即在正常的自然环境条件下,在实际场地直接使用嗅辨测量仪进行测试;现场采集,指使用真空瓶采集空气样品,在采样现场使用嗅辨测量仪对瓶内所采空气进行测试;实验室指使用真空瓶采集空气样品并将其带回实验室,使用嗅辨测量仪进行测试。比较嗅辨测量仪在以上不同状态下与三点比较式臭袋法的测定结果的相对误差。

风和湍流是影响恶臭污染物扩散的主要动力因子[2],在实际环境试验中,以风速作为主要环境影响条件,由于嗅辨测量仪的测试需要几分钟的时间过程,因此在自然状态下使用嗅辨测量仪时无法获取瞬时值,风速记录以测试过程的变化范围值表示,现场采集和实验室两种状态与三点比较式臭袋法的风速都记录的是采集样品时的瞬时值。

3 结果与分析

由标准气体的实验结果表1可知,在无风速影响的稳定室内环境下,嗅辨测量仪与三点比较式臭袋法的测试结果相对误差范围在3.7%-13.8%之间,具有较为良好的准确性,而且压力、温度、湿度等环境条件的改变对测试准确性无明显影响。

实际气体样品实验结果表2表明,在自然状态下使用嗅辨测量仪与三点比较式臭袋法的测试结果相对误差范围在,这是因为对于嗅辨测量仪来讲,目前没有可以参考的标准方法依据,且测定过程需要短暂的时间,因此相比较于三点比较式臭袋法的瞬时采样后实验室分析而言,无法保证样品来源的一致性,所以误差较大。现场采集,是用真空瓶采集空气样品后,在采样现场使用嗅辨测量仪对瓶内所采空气进行测试,这就基本保证了样品来源的一致性,而误差的来源可能是在测定时风速的影响导致气体流动较快,在使用嗅辨测量仪测定瓶内气体期间,瓶内的实际气体样品产生了变化。实验室状态是将采集完空气样品的真空瓶带回实验室,使用嗅辨测量仪进行测试,这与三点比较式臭袋法的采集和测试条件保持了一致,只是省去了人工配气稀释的过程,因此误差较小。

此外,由于仪器设计原理问题,嗅辨测量仪的使用会对鼻腔造成一定压力,导致人体的嗅辨能力下降,从而影响测试结果,解决这个问题需要使用该仪器的嗅辨员,通过大量的实验摸索来掌握适宜自己的呼吸频率和力量,达到与环境参数的协调统一,方可保证实验结果的可靠性。

4 结语

通过实验分析比对,嗅辨测量仪的测定结果与三点比较式臭袋法的测定结果,在稳定的环境条件下,即无风速影响时,二者之间的相对误差较小,在复杂的实际环境条件下,嗅辨测量仪的使用虽然较为快捷简便,但是由于受风速变化影响,导致结果与三点比较式臭袋法的测定结果可比性较差,且目前国内缺少相关的标准方法依据,因此嗅辨测量仪在恶臭监测工作中的推广和使用,还需要大量的理论支持和经验依据,有待广大监测工作者进一步深入研究。

参考文献:

[1]环境保护部.GB/T 14675-93空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法[S].北京:中国环境科学出版社,1994

[2]张欢.恶臭污染预警应急技术研究[D].天津:河北工业大学研究生学院,2010.endprint

【摘 要】 本文对恶臭监测的嗅辨测量仪法与三点比较式臭袋法(GB/T 14675-93)的两种方法进行实验分析比对,通过稳定模拟环境条件下和复杂实际环境条件下的测定结果比较,对嗅辨测量仪的准确性和适用性进行研究,为恶臭监测中嗅辨测量仪的使用提供经验依据。

【关键词】 恶臭监测 嗅辨测量仪 三点比较式臭袋法

恶臭是指一切刺激嗅觉感官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质。随着我国经济的快速发展以及人们对自身生活质量的要求逐步提高,恶臭污染投诉事件不断增多,根据天津市环境监测中心数据显示,在整个环境投诉中,恶臭投诉有逐渐超越噪声的趋势,成为影响人们周围生活环境的首要问题。

《空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法》是目前我国最常用的臭气浓度标准分析方法,具有应用范围广泛,分析数据准确的优点。但该方法的实验效率较低:实验需6个监测人员参与,平均20-30分钟左右分析1个样品,且涉及大量耗材。嗅辨测量仪作为一种便携式的臭味检测设备,与传统的三点比较式臭袋法相比,具有快捷且操作简便的优势,可以更为客观的确定周围臭味的阈值。本文通过嗅辨测量仪与三点比较式臭袋法的实验分析比对,对嗅辨测量仪的准确性和适用性进行研究,为恶臭监测中嗅辨测量仪的使用提供经验依据。

1 实验原理

1.1 嗅辨测量仪的测试原理

嗅辨测量仪是便携式臭气浓度监测分析仪器(美国公共卫生局批准项目号A-58-541),测试原理为:预分析的样品气与经过活性炭盒过滤后制备的纯净空气以特定的稀释比例混合稀释,嗅辨员对混合后的气样进行嗅辨得出臭气的阈值所在范围。稀释倍数从高到低,逐步监测,直到确定分辨不出

1.2 三点比较式臭袋法的测试原理

三点比较式臭袋法测定恶臭气体浓度的原理是先将三只无臭袋中的二只充入无臭空气,另一只则按一定稀释比例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[1]。

三点比较式臭袋法的结果是以臭气浓度作为量化指标,即用无臭的清洁空气对臭气样品连续稀释至嗅辨员阈值时的稀释倍数,这与嗅辨仪的D/T比率分析结果在表征上是一致的,举例说明:如我们要对样品稀释100倍,首先在嗅辨袋内充入定容的3000毫升清洁空气,再向袋内注入样品气30毫升,计算方法为:

100倍稀释倍数=3000毫升清洁空气/30毫升样品气

由此可见,两种方法在监测结果应用上是具有等效性和可比性的。

2.2 稳定模拟环境条件下实验

实验选取硫化氢标准气体为模拟恶臭源进行研究,选取一密闭空间为实验场所,通过计算硫化氢注入量及密闭空间体积,人工模拟出硫化氢浓度分别

2.3 复杂实际环境条件下实验

选取工业污水处理厂、城镇污水处理厂和城市垃圾填埋场等三种不同的实际环境作为实际样气的采集或测试地点,分别使用三点比较式臭袋法和嗅辨测量仪进行测定。嗅辨测量仪的测定在三种不同状态下使用:自然状态,即在正常的自然环境条件下,在实际场地直接使用嗅辨测量仪进行测试;现场采集,指使用真空瓶采集空气样品,在采样现场使用嗅辨测量仪对瓶内所采空气进行测试;实验室指使用真空瓶采集空气样品并将其带回实验室,使用嗅辨测量仪进行测试。比较嗅辨测量仪在以上不同状态下与三点比较式臭袋法的测定结果的相对误差。

风和湍流是影响恶臭污染物扩散的主要动力因子[2],在实际环境试验中,以风速作为主要环境影响条件,由于嗅辨测量仪的测试需要几分钟的时间过程,因此在自然状态下使用嗅辨测量仪时无法获取瞬时值,风速记录以测试过程的变化范围值表示,现场采集和实验室两种状态与三点比较式臭袋法的风速都记录的是采集样品时的瞬时值。

3 结果与分析

由标准气体的实验结果表1可知,在无风速影响的稳定室内环境下,嗅辨测量仪与三点比较式臭袋法的测试结果相对误差范围在3.7%-13.8%之间,具有较为良好的准确性,而且压力、温度、湿度等环境条件的改变对测试准确性无明显影响。

实际气体样品实验结果表2表明,在自然状态下使用嗅辨测量仪与三点比较式臭袋法的测试结果相对误差范围在,这是因为对于嗅辨测量仪来讲,目前没有可以参考的标准方法依据,且测定过程需要短暂的时间,因此相比较于三点比较式臭袋法的瞬时采样后实验室分析而言,无法保证样品来源的一致性,所以误差较大。现场采集,是用真空瓶采集空气样品后,在采样现场使用嗅辨测量仪对瓶内所采空气进行测试,这就基本保证了样品来源的一致性,而误差的来源可能是在测定时风速的影响导致气体流动较快,在使用嗅辨测量仪测定瓶内气体期间,瓶内的实际气体样品产生了变化。实验室状态是将采集完空气样品的真空瓶带回实验室,使用嗅辨测量仪进行测试,这与三点比较式臭袋法的采集和测试条件保持了一致,只是省去了人工配气稀释的过程,因此误差较小。

此外,由于仪器设计原理问题,嗅辨测量仪的使用会对鼻腔造成一定压力,导致人体的嗅辨能力下降,从而影响测试结果,解决这个问题需要使用该仪器的嗅辨员,通过大量的实验摸索来掌握适宜自己的呼吸频率和力量,达到与环境参数的协调统一,方可保证实验结果的可靠性。

4 结语

通过实验分析比对,嗅辨测量仪的测定结果与三点比较式臭袋法的测定结果,在稳定的环境条件下,即无风速影响时,二者之间的相对误差较小,在复杂的实际环境条件下,嗅辨测量仪的使用虽然较为快捷简便,但是由于受风速变化影响,导致结果与三点比较式臭袋法的测定结果可比性较差,且目前国内缺少相关的标准方法依据,因此嗅辨测量仪在恶臭监测工作中的推广和使用,还需要大量的理论支持和经验依据,有待广大监测工作者进一步深入研究。

参考文献:

[1]环境保护部.GB/T 14675-93空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法[S].北京:中国环境科学出版社,1994

[2]张欢.恶臭污染预警应急技术研究[D].天津:河北工业大学研究生学院,2010.endprint

【摘 要】 本文对恶臭监测的嗅辨测量仪法与三点比较式臭袋法(GB/T 14675-93)的两种方法进行实验分析比对,通过稳定模拟环境条件下和复杂实际环境条件下的测定结果比较,对嗅辨测量仪的准确性和适用性进行研究,为恶臭监测中嗅辨测量仪的使用提供经验依据。

【关键词】 恶臭监测 嗅辨测量仪 三点比较式臭袋法

恶臭是指一切刺激嗅觉感官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质。随着我国经济的快速发展以及人们对自身生活质量的要求逐步提高,恶臭污染投诉事件不断增多,根据天津市环境监测中心数据显示,在整个环境投诉中,恶臭投诉有逐渐超越噪声的趋势,成为影响人们周围生活环境的首要问题。

《空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法》是目前我国最常用的臭气浓度标准分析方法,具有应用范围广泛,分析数据准确的优点。但该方法的实验效率较低:实验需6个监测人员参与,平均20-30分钟左右分析1个样品,且涉及大量耗材。嗅辨测量仪作为一种便携式的臭味检测设备,与传统的三点比较式臭袋法相比,具有快捷且操作简便的优势,可以更为客观的确定周围臭味的阈值。本文通过嗅辨测量仪与三点比较式臭袋法的实验分析比对,对嗅辨测量仪的准确性和适用性进行研究,为恶臭监测中嗅辨测量仪的使用提供经验依据。

1 实验原理

1.1 嗅辨测量仪的测试原理

嗅辨测量仪是便携式臭气浓度监测分析仪器(美国公共卫生局批准项目号A-58-541),测试原理为:预分析的样品气与经过活性炭盒过滤后制备的纯净空气以特定的稀释比例混合稀释,嗅辨员对混合后的气样进行嗅辨得出臭气的阈值所在范围。稀释倍数从高到低,逐步监测,直到确定分辨不出

1.2 三点比较式臭袋法的测试原理

三点比较式臭袋法测定恶臭气体浓度的原理是先将三只无臭袋中的二只充入无臭空气,另一只则按一定稀释比例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[1]。

三点比较式臭袋法的结果是以臭气浓度作为量化指标,即用无臭的清洁空气对臭气样品连续稀释至嗅辨员阈值时的稀释倍数,这与嗅辨仪的D/T比率分析结果在表征上是一致的,举例说明:如我们要对样品稀释100倍,首先在嗅辨袋内充入定容的3000毫升清洁空气,再向袋内注入样品气30毫升,计算方法为:

100倍稀释倍数=3000毫升清洁空气/30毫升样品气

由此可见,两种方法在监测结果应用上是具有等效性和可比性的。

2.2 稳定模拟环境条件下实验

实验选取硫化氢标准气体为模拟恶臭源进行研究,选取一密闭空间为实验场所,通过计算硫化氢注入量及密闭空间体积,人工模拟出硫化氢浓度分别

2.3 复杂实际环境条件下实验

选取工业污水处理厂、城镇污水处理厂和城市垃圾填埋场等三种不同的实际环境作为实际样气的采集或测试地点,分别使用三点比较式臭袋法和嗅辨测量仪进行测定。嗅辨测量仪的测定在三种不同状态下使用:自然状态,即在正常的自然环境条件下,在实际场地直接使用嗅辨测量仪进行测试;现场采集,指使用真空瓶采集空气样品,在采样现场使用嗅辨测量仪对瓶内所采空气进行测试;实验室指使用真空瓶采集空气样品并将其带回实验室,使用嗅辨测量仪进行测试。比较嗅辨测量仪在以上不同状态下与三点比较式臭袋法的测定结果的相对误差。

风和湍流是影响恶臭污染物扩散的主要动力因子[2],在实际环境试验中,以风速作为主要环境影响条件,由于嗅辨测量仪的测试需要几分钟的时间过程,因此在自然状态下使用嗅辨测量仪时无法获取瞬时值,风速记录以测试过程的变化范围值表示,现场采集和实验室两种状态与三点比较式臭袋法的风速都记录的是采集样品时的瞬时值。

3 结果与分析

由标准气体的实验结果表1可知,在无风速影响的稳定室内环境下,嗅辨测量仪与三点比较式臭袋法的测试结果相对误差范围在3.7%-13.8%之间,具有较为良好的准确性,而且压力、温度、湿度等环境条件的改变对测试准确性无明显影响。

实际气体样品实验结果表2表明,在自然状态下使用嗅辨测量仪与三点比较式臭袋法的测试结果相对误差范围在,这是因为对于嗅辨测量仪来讲,目前没有可以参考的标准方法依据,且测定过程需要短暂的时间,因此相比较于三点比较式臭袋法的瞬时采样后实验室分析而言,无法保证样品来源的一致性,所以误差较大。现场采集,是用真空瓶采集空气样品后,在采样现场使用嗅辨测量仪对瓶内所采空气进行测试,这就基本保证了样品来源的一致性,而误差的来源可能是在测定时风速的影响导致气体流动较快,在使用嗅辨测量仪测定瓶内气体期间,瓶内的实际气体样品产生了变化。实验室状态是将采集完空气样品的真空瓶带回实验室,使用嗅辨测量仪进行测试,这与三点比较式臭袋法的采集和测试条件保持了一致,只是省去了人工配气稀释的过程,因此误差较小。

此外,由于仪器设计原理问题,嗅辨测量仪的使用会对鼻腔造成一定压力,导致人体的嗅辨能力下降,从而影响测试结果,解决这个问题需要使用该仪器的嗅辨员,通过大量的实验摸索来掌握适宜自己的呼吸频率和力量,达到与环境参数的协调统一,方可保证实验结果的可靠性。

4 结语

通过实验分析比对,嗅辨测量仪的测定结果与三点比较式臭袋法的测定结果,在稳定的环境条件下,即无风速影响时,二者之间的相对误差较小,在复杂的实际环境条件下,嗅辨测量仪的使用虽然较为快捷简便,但是由于受风速变化影响,导致结果与三点比较式臭袋法的测定结果可比性较差,且目前国内缺少相关的标准方法依据,因此嗅辨测量仪在恶臭监测工作中的推广和使用,还需要大量的理论支持和经验依据,有待广大监测工作者进一步深入研究。

参考文献:

[1]环境保护部.GB/T 14675-93空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法[S].北京:中国环境科学出版社,1994

[2]张欢.恶臭污染预警应急技术研究[D].天津:河北工业大学研究生学院,2010.endprint