制定垃圾转运站恶臭监控指标的技术路线与方法
摘要：垃圾转运站恶臭污染是困扰整个环卫行业的问题，筛选垃圾转运站恶臭代表性物质，针对性制定其恶臭监控指标具有重要的意义。本文结合垃圾转运站恶臭的特征，讨论了建立垃圾转运站恶臭监控指标的技术路线与整体思路，介绍了有关的采样和实验技术方法，以供参考。
关键词：垃圾转运站；恶臭；技术路线
1 引言
近年来，随着经济社会的发展和人们环境意识的增强，垃圾转运站恶臭污染问题受到了普遍重视。2006年，我国建设部颁布实施《垃圾转运站运行维护技术规程》（CJJ109-2006），要求定期对垃圾站臭气污染状况进行监测和评估，但没有指明具体的臭气监测项目。依据《恶臭污染物排放标准）（GB14554-1993），恶臭的监测应包括八种单项污染物指标和一种综合指标臭气浓度，但具体到垃圾转运站，其中有些指标，比如氨气，三甲胺在垃圾站臭气中的含量远在人的嗅觉阈值以下，实际没有必要列入监测项目，所以，根据实际情况合理筛选垃圾站代表性恶臭物质，制定垃圾转运站恶臭监测指标，很有必要。
2 垃圾转运站恶臭的特征与臭味表述
垃圾转运站恶臭为生活源恶臭，与工业源恶臭不同，垃圾臭气的组成更为复杂，并且，作为垃圾的中转设施，垃圾存放期短，没有经过充分的发酵，臭味与垃圾填埋场等终端处理设施的臭味也不尽相同。垃圾转运站恶臭属间歇式无组织排放，转运作业时臭味大，停机清洗后臭味消失，臭气的强度或浓度受天气、气候条件的影响较大。由于多位于城市市区，垃圾站臭气易与其它臭源混杂，臭气成分复杂，臭气成分之间可能存在复合作用或抵消作用，臭味机理不明。
甲硫醇、二甲二硫醚等有机硫类化合物为GB14554-1993规定的典型恶臭物质，据报道，它们普遍存在于垃圾站臭气中，但含量低，变动范围大，给垃圾站臭气的仪器分析带来困难。这些物质不构成垃圾站臭气的主要成分，但由于嗅觉阈值低（通常在ppb以下），所以仍可能是垃圾站主要恶臭物质。
臭气强度、臭气浓度、臭气指数均为定量描述臭味强烈程度的嗅觉或官能控制指标，即在嗅觉官能实验法中，对臭气气味的大小予以数量化表示的指标。其中，臭气强度最为简单，直观，直接根据嗅辨员的嗅觉判断对臭味进行分级，其分级方法中有广泛应用的是日本的六级臭气强度分级法，见表1。该分级法中各区段的中间值基本为等距离，其间隔距离与嗅觉的反应之间（描述内容）为对等分布，这种对应关系，符合Weber-Fech-ner法则。
表1 臭气强度等级的划分 |
臭气浓度和臭气指数在臭味强度的定量上更为精确，前者是指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。后者与臭气浓度的关系可用以下公式表示：
z=10logY
z为臭气指数；Y为臭气浓度。
3 技术路线
参照国内外制定恶臭监控指标或恶臭标准的有关文献，垃圾站臭味监控指标亦可分为两类：一类是以嗅觉为基础的官能控制指标，臭气浓度；另一类是单项恶臭污染物指标。技术路线如图1。
3.1 两类指标及其关系
垃圾站臭气化学成分之间相互作用复杂，需要制定以人的感觉为基础的综合指标，即臭气浓度或臭气指数，以反映垃圾站臭味的实际情况。臭气浓度为国际上比较通用的表征臭气强度的量化指标，在臭味的定量上比臭气强度精确，检测方法也比较成熟，如国家标准方法GB/T14675恶臭的测定三点比较式嗅袋法。另一方面，对垃圾站恶臭进行控制，还必须找出其代表性恶臭成分，设置单项恶臭污染物指标，对垃圾站恶臭代表性物质进行重点控制。
两类指标在恶臭的评价中可以相互补充，臭气浓度指标可以综合反映出垃圾臭味的强度，具有普遍性意义；恶臭代表物浓度指标可以客观地反映某种恶臭物质在臭气中的浓度水平及其对恶臭污染贡献的大小，具有代表性意义。
 图1 确立垃圾转运站恶臭监控指标技术路线 |
3.2 关于垃圾站单项恶臭指标的筛选
如图1所示，确定垃圾站恶臭监控指标主要是筛选其单项恶臭污染物指标。垃圾站臭气成分复杂，筛选恶臭指标必须建立在广泛、深入、细致的调查研究基础上，通常选择嗅觉阈值低、排放源多、排放量高、污染强度大的恶臭物质为指标。筛选过程一般要经过以下步骤：①查阅文献资料，调查垃圾成分，了解垃圾站臭气成分的主要类型，初步建立其分析测试方法，为臭气成分的调查做准备；②对垃圾臭气的各类化学成分做全面的调查，统计分析实验数据，确定垃圾站臭气的主要成分和其中典型恶臭物质的含量与分布；③结合当地垃圾的组成，对主要垃圾种类做模拟实验，找出其恶臭特征物。由于仪器灵敏度的限制，现场采样实验室分析的方法可能遗漏掉嗅觉阈值很低的微量物质，垃圾模拟实验对其中的一部分进行放大，也是对现场实验的必要补充。④分析垃圾站臭气主要成分与典型恶臭成分的分布规律及其与现场臭气强度的关系，筛选主要恶臭物质。分析过程中，可针对重点物质做其标准气与臭气强度的关系实验，避免臭气成分间的相互作用带来的复杂影响；⑤主要恶臭物质的嗅觉阈值实验与分析，结合前述过程，确定垃圾站单项恶臭污染物指标。
4 实验方法
4.1 垃圾站臭气检测的布点与采样
为全面调查某一地方垃圾站臭气的主要成分，首先需要选择比较丰富、有代表性的实验站点，包括有不同的地理位置特征，不同的规模大小等。一般，所选垃圾站的位置区域至少应包括居民区、商业区、办公区、菜市场周围及一些混合区域。另外，选取的实验站点周围应没有其它恶臭散发源，如公共厕所、臭河涌、加油站、油漆作业点、焊接点、烧烤点、餐饮场所等，并避开人流车流相对集中的地方，以免对垃圾站恶臭的测定带来影响。
垃圾站采样点的设置和样品采集应满足样品的整体性、代表性和可比性，采样点的设置一般包括：①站内、污水排放口等臭源强烈点；②垃圾入口、出口等臭源较强烈的点；③垃圾站有臭气方位的边界点；④上风向对照点。采样可根据垃圾站作业情况以一天为一个周期，间断采样数次；也可在垃圾站不同作业状态下多次采样。
垃圾站现场采样多属于瞬时采样，如罐采样、气袋采样等，受多种因素的影响，可能捕集不到低含量的垃圾恶臭物质，或捕集量达不到仪器灵敏度的要求。此时，除了增大采样进样量外，可进行垃圾的模拟实验。模拟实验的垃圾种类单一，臭气的组成简单，可有效避免这种情况出现，并且，使用这种方法，还可掌握某类垃圾释放的特征恶臭物质。
4.2 垃圾站臭气成分的仪器分析方法
根据本项目前期研究工作，垃圾臭气中检出率较高的低极性物质有数十种，主要分布在烷烃类、卤代烃、苯系物或芳香烃、有机硫化合物、醇、酯、酮、醚等。另外还可能存在低级脂肪酸、低级醛、氨、硫化氢等恶臭物质。国外有关恶臭的研究比较早，也比较完备，目前日本《恶臭防止法》控制的典型恶臭污染物累计达到22 种，见表2。其中包括了垃圾站主要恶臭类物质。
表2 日本恶臭防止法列入控制的22种恶臭污染物 |
垃圾站臭气中挥发性、半挥发性有机物的分离分析通常采用气相色谱质谱联用法，但在样品前处理环节有所不同。近年来，Canister罐采样，采用空气预浓缩技术处理空气样品，进入GC/MS或GC/FPD系统分析的仪器分析方法在国内得到应用。该方法是欧美国家分析空气样品的先进方法（美国环保局标准方法USEPATO-15），Canister罐采样可以大大提高仪器的灵敏度，避免不稳定的臭气物质发生变化，实现多种物质的同时分析和多次分析，适合有机硫类、苯系物、卤代烃、醇、酮、酯、醚等化合物的分析。对于较高极性的低级脂肪酸，因容易吸附在金属罐内壁造成损失，更适合采用吸附－热解吸的样品前处理方法。低级醛类物质的分析则可参照国家环境保护总局编《空气与废气监测分析方法》（第四版）的方法进行。
参考文献略
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