臭气强度与臭气浓度间的定量关系研究.docx
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Vol.27No.4
Aug.2014 27
城市环境与城市生态
URBANENVIRONMENT&URBANECOLOGY
耿静,韩萌,王亘,等.臭气强度与臭气浓度间的定量:
关系研究[J].城市环境与城市生态,2014,27(4):
27-30.
GENGJing,HANMeng,WANGGen,etal.QuantityRelationshipofOdorIntensityandConcentration!
J].UrbanEnvironment&UrbanEcology,2014,27(4):
27-30.
臭气强度与臭气浓度间的定量关系研究
耿静*,韩萌,王亘,翟增秀,鲁富蕾
(天津市环境保护科学研究院,国家环境保护恶臭污染控制重点实验室,天津300191)
摘要:
臭气强度和臭气浓度是恶臭感官评价的两个重要指标。
臭气强度和臭气浓度的对应关系研究在恶臭基准值研究、恶臭标准制订等方面具有重要的参考价值。
通过规范的臭气强度和臭气浓度测试法,分析了679个恶臭样品的臭气强度和臭气浓度数值,得出臭气强度与臭气浓度的关系式,根据恶臭感官测试的特殊性划分臭气强度对应的臭气浓度区间,并与日本公布的浓强度对应区间进行了比对,为国内开展恶臭预测、评价等方面的研究提供了基础数据。
关键词:
臭气强度;臭气浓度;臭气浓度区间
中图分类号:
X512 文献标识码:
A 文章编号:
140088(原1002-1264)(2014)04-0027-04
QuantityRelationshipofOdorIntensityandConcentration
GENGJing*,HANMeng,WANGGen,ZHAIZeng-xiu,LUFu-lei
(TianjinAcademyofEnvironmentalProtectionScience,StateEnvironmentalProtectionKeylaboratoryofOdor
PollutionControl,Tianjin300191,China)
Abstract:
Odorintensityandodorconcentrationaretwoimportantindicesusinginodorsensoryevaluation.Therelationshipofodorintensityandodorconcentrationhasimportantrefencevalueontheresearchofodorfiducialvalueandtheformulationofodoremissionstandard.Thispaperanalyzed679odorsamplesthroughstandardodorintensitymeasurementandodorconcentrationmeasurement,calculatedIntensity-ConcentrationRelationshipformula.Basedontheparticularityofodorsensemeasurement,thispaperproposedtheodorconcentrationzonecorrespondingtoeachodorintensity,andcontrastwiththeJapanesedata.TheresultofthismeasurementofferedbasicdataforodorpredictionandodorevaluationresearchinChina.
Keywords:
odorintensity;odorconcentration;odorconcentrationzone
恶臭是一种感官污染,恶臭污染的测试和评价以人的主观感觉为依据。
臭气强度和臭气浓度是恶臭感官评价的两个重要指标。
其中,臭气强度测试法测试过程简便,不需要分析仪器,嗅辨员直接嗅辨恶臭样品,通过语言或相应的数字直接描述恶臭对人体的感官影响气臭气浓度测试法是我国恶臭感官测试的标准方法,使用分析仪器将恶臭样品逐级稀释,直至样品无臭,通过统计嗅辨员的嗅觉阈值求得臭气浓度数值,实现了恶臭污染的定量化分析。
臭气强度测试法简便快捷,可以在现场判断恶臭污染的程度;臭气浓度测试法客观严密,将恶臭污染进行定量化分析,是环境管理部门对恶臭污染进行执法和仲裁的重要依据。
在实际工作中,臭气强度和臭气浓度相互印证,在恶臭预测、评价、管理工作中起重要作用。
由于臭气强度测试法较为简单快捷,根据臭气强度与臭气浓度的对应关系,可在臭气强度测试的基础上,预测臭气浓度的范围,快速判断恶臭排放是否超标,并作出相应的管理乂寸策。
在臭气浓度测试中,可根据臭气强度等级确定起始稀释倍数,快速准确的完成实验,在实验中最大限度的节约人力和实验耗材。
同时,由于恶臭强度测试法的直观性,根据臭气强度与臭气浓度的对应关系,可在臭气浓度测试的基础上,判断臭气强度等级,对恶臭污染程度进行评价和划分,为恶臭基准值的确定、恶臭排放标准的制订等提供重要的数据支持。
日本统计了1983年一1992年之间全国6个主要行业的恶臭测试结果,得出了臭气强度与臭气浓度的
基金项目:
国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ060165);国家自然科学基金资助项目(21207098)
收稿日期:
2014-05-28;修回日期:
2014-07-21 *通讯作者:
耿静,工程师,jane_a@
对应关系。
1995年,日本环境省修订《恶臭防止法》,提出以恶臭强度2.5~3.5级作为环境恶臭排放标准的制订依据⑵。
我国的恶臭污染研究起步较晚,恶臭的评价和管理大多借鉴日本的测试数据。
从上世纪九十年代李应芝⑶列举的硫化氢等17种恶臭物质的臭气强度与臭气浓度的关系数据,到近期邹梓等⑷开展垃圾垃圾场臭气评价工作时引用的国内臭气浓度与臭气强度关系式,都与日本《恶臭防止法》中公布的数据一致。
张欢等⑴划分的恶臭污染评价等级,李春芸⑹对臭气浓度和臭气强度两种方法的探讨也都直接或间接引用了日本的测试结果。
但是由于国外的恶臭污染情况与特征污染物质等与我国不尽相同,国外建立的臭气强度和臭气浓度关系式是否与我国的实际情况相符合,需要通过大量的实测数据进行验证。
为了确立我国的恶臭感官评价定量关系,有必要从我国的实际情况出发,收集各个行业的恶臭污染样品,通过规范化的臭气强度测试和臭气浓度测试,统计臭气强度与臭气浓度数据,建立两者的对应关系。
1嗅辨测试
1.1样品来源
国家环境保护恶臭污染控制重点实验室在2012-2013年间对679个恶臭样品进行了臭气强度和臭气浓度的测试。
样品来自20多个企业,涉及的行业包括污水泵站和污水处理、垃圾转运和垃圾填埋、喷漆涂料、工程塑料、机械加工、金属冶炼、铸造材料、香精香料等十余个恶臭污染的典型行业。
1.2测试方法
臭气浓度测定采用国家标准测试方法《空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法》(GBm4675-93)。
测试人员需满足标准中对嗅辨员的要求。
嗅辨过程中,要求嗅辨员应客观、公正、实事求是、不夸大、不肓从。
臭气强度测定采用日本的6级强度测试法,将人对气体的嗅觉感觉划分为0~5级(见表1)。
«1恶臭强度6级哀示法
级别嗅觉感觉
~无臭
1能稍微感觉出极微弱的臭味,对应检知阈值的浓度范国
2能勉强辨别出臭味的品质,对应确认阕值的浓度范围
3可明显感觉到有臭味
4强烈的臭味
5让人无法忍受的强烈臭味
为了加强臭气强度测试的规范化,臭气强度与臭气浓度由相同的嗅辨员进行测试。
实验前采用日本臭气对策协会推荐的方法I气对嗅辨员进行强度级别的确认训练。
具体方法:
第一步,配制强度为2级、3级、4级的任意恶臭物质,交与嗅辨员进行嗅辨练习。
第二步,配制强度为2级、3级、4级的任意种类的混合臭气,交与嗅辨员进行嗅辨练习。
测试时,嗅辨员根据自己的嗅辨感觉,结合6级强度测试法分级表,报出相应的臭气强度等级。
判定师统计参与实验的6名嗅辨员的答案,去掉最大值和最小值,保留4个中间数据,取平均值。
2结果与讨论
2.1测试结果
6级强度测试法在计算环节会产生0.5级,为了精确计算臭气强度和臭气浓度的对应关系,统计臭气强度时,从0级开始,以0.5级递增至5级。
根据统计,679个样品的臭气强度和臭气浓度分布情况见表2。
表2679个样品的臭气强度和奥气浓度分布情况
强度
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
个数
4
13
127
68
57
31
121
93
111
26
28
浓度范围*
<10
<18
<69
12-87
37-309
74-741
173~3090
417-7413
741-13183
3090-23442
7413-173780
浓度比值**
-
-
-
7.3
8.4
10
17.9
17.8
17.8
7.6
23.4
注:
*由于三点比较式臭袋法的检出限为10,10以下数据的检测结果记录为<10;**浓度比值代表臭气浓度最大值和最小值的比值
由表2可知,679个样品的臭气强度覆盖了0~5级的强度级别。
各强度级别均对应一定的臭气浓度范闱。
其中0-2.5级(即无臭到轻微的臭气)之间,臭气浓度的变化范围较小,数值相对稳定;3.0~4.0级(即明显的臭气到强烈的臭气)之间,臭气浓度的最大值与最小值的比达到17.8-17.9倍,变化范围较大;4.5级时(即非常强烈的臭气),臭气浓度变化范围较小;5级对应让人难以忍受的臭气,作为臭气强度的最高级别,臭气浓度数值不存在最大值。
不同臭气强度对应的臭气浓度变化范围与嗅辨过程中臭气愉悦度的影响有关。
在强度值较低(0-2.5级)的情况下,气味比较微弱,气味本身的特征不明确,嗅辨员判断气味强度时不容易受到臭气愉悦度的影响。
在强度值处于3.0-4级时,气味强度处于明显到强烈之间,气味特征比较明确。
由于气味的愉悦度的不同,嗅辨员普遍对于气味好闻的样品报出较低的强度值,对于气味难闻的样品报出较高的强度值。
当强度值达到一定程度后(4级以上),气味非常强烈,任何气味特征的臭气都给人非常难闻的感受,愉悦度对嗅辨员的影响较低。
2.2臭气浓度与臭气强度的对应关系
将各个强度对应的臭气浓度数据取几何平均值后,得出臭气强度和臭气浓度的对应数据,见表3中的原始浓度。
表3679个样品的臭气强度及对应的臭气浓度数据
强度0.00.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
原始浓度・57
24
38
104
281
704
1608
2911
7804
18759
修正浓度.49
21
49
113
265
617
1437
3347
7795
18156
注:
*<10的数据按照5进行计算
按照实测数据,绘制臭气强度与臭气浓度的关系曲线(见图1),根据图形可知臭气强度与臭气浓度呈现对数关系。
这种对数关系与韦伯一费希纳定律(Webe—Fecher定律)相吻合。
韦伯一费希纳定律是表明心理量和物理量之间关系的定律。
韦伯一费希
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- 关 键 词:
- 臭气 强度 浓度 定量 关系 研究