多重恶臭污染源对环境的影响评估分析
随着人们生活水平的提高，城市居民对于自身生活质量和周围环境的要求也逐步提高。因此，对于一些污染的投诉也日益增多，恶臭污染便是其中投诉的重点之一。恶臭污染是一种直接作用于人的嗅觉的污染。我国的恶臭污染情况较为复杂，恶臭污染源既有化工厂、制药厂、食品厂等点源，又有排污河、污水处理厂、垃圾填埋场等线源、面源、散发源等，各污染源彼此交错，因此给环境管理部门对恶臭污染源的判别造成了较大的困难。
本项研究以某居住区周边的工厂、排污河、垃圾堆放场的恶臭污染影响为例，通过在不同风向下的采样、测试、分析及对工厂特征物质的监测，以判定不同污染源对周围环境的影响程度。
1 项目概况
该研究项目中的工厂为焦化厂，厂界长约600m，宽约300m。该厂的配煤、粉碎、炼焦等车间均已安装了相应的环保治理设施，达到排放标准，但粗焦油储罐未安装相应的治理设施，为无序排放源。焦化厂的北侧约300m处及西侧约600m处有居民区，焦化厂与居民区之间有农田相隔。据当地居民反映时常能闻到工厂散发出的异味，为此曾多次向环境管理部门进行投诉。但由于居民区周围同时存在着排污河、农灌水渠和垃圾堆放场等多个污染源，因此需判定不同污染源对于居民区的影响情况及影响程度。各污染源、居民区的位置见下图。
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居民区②南侧的排污河为天津市的主干排污河— 南排污河，其是天津市工业废水和生活污水的主要排污河渠，全长83km，距离居民区②约50m，此段河宽度约10m。南排污河年排污水量约为3647万m3 ，其水质特征见表1。
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由于该排污河水体污染严重，流动性较差，厌氧菌大量繁殖，降解水中有机污染物时会产生恶臭气体。农灌水渠引南排污河河水，位于居民区①东侧约100m处，宽约3m，伴有恶臭气味。垃圾堆放场距离居民区②约 400m，主要收集周围居民区的生活垃圾，垃圾在厌氧降解的过程中会产生恶臭气体。
由于不同的污染源位于居民区的不同方向，且恶臭污染受风向的影响很大，因此东风时，农灌水渠是居民区①的恶臭污染源，焦化厂可能会对居民区②造成恶臭影响；南风时，焦化厂、南排污河位于居民区①的上风向，是潜在的恶臭污染源，同时南排污河可能会对居民区②造成恶臭污染；西风时，垃圾填埋场可能会对居民区②造成恶臭污染；北风时，居民区不受各污染源的影响。
2 采样及分析
由于恶臭污染受风向的影响很大，恶臭污染区域往往在污染源的下风向，因此本项研究根据各污染源与居民区的位置关系，在东、南、西、北各风向条件下对居民区及各污染源进行监测以判定各污染源对周围环境的影响情况（监测点位见上图）。其中焦化厂的采样点位设置在储油罐的罐口，南排污河与农灌水渠的采样点位设置在下风向河道旁5m内，垃圾填埋场的采样点位设置在场内下风向场界处，居民区采样点位设置在居民区中心位置。
由于排污河及垃圾堆放场常见的恶臭污染物为硫化氢、氨，因此本项目选取硫化氢、氨作为判定因子，同时对工厂排放的VOCs进行定性分析，并在居民区①和居民区②对工厂的特征排放物进行监测，以确定工厂是否会对居民区造成污染。评价标准为《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）、《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）。硫化氢采样分析方法采用的是亚甲基兰分光光度法，大气采样器（青岛崂山应用技术研究所2020型）采集样品体积60L，紫外分光光度计（上海光谱仪器有限公司752型）在630nm处进行分光光度测定。氨采样分析方法采用的是纳氏试剂分光光度法（GB/T14668- 93），大气采样器（青岛崂山应用技术研究所2020型）采集样品体积30L，紫外分光光度计（上海光谱仪器有限公司752型）在420nm处进行分光光度测定。VOCs的定性分析采用的是美国环境保护署（EPA）TO14方法，用3.2L的采样罐采样，导入一定体积样品进入预冷冻浓缩系统进行低温捕集，快速升温后进气相色谱/质谱（GC/MS）分析。
（1）实验仪器
3.2L采样罐：Entech Silonite Canister；预冷冻浓缩系统：Entech7100；采样罐自动进样器： Entech7016；气相色谱：安捷伦5890；质谱：安捷伦5972。
（2）预冷冻浓缩系统条件
1）一级冷阱
进样体积：400mL；捕集阱温度：-150℃；预热温度：20℃；解析温度：20℃；烘烤温度：130℃；烘烤时间：5min。
2）二级冷阱
捕集阱温度：-50℃；解析温度：180℃；解析时间：3.5min；烘烤温度：190℃。
3）三级冷阱
捕集阱温度：-160℃；进样时间：2min；烘烤时间：2min。
（3）GC/MS分析条件
1）GC 色谱柱：DB-5ms，60m×0.32mm×1.0μm；载气：氦气；载气流速：1.5mL/min；初始柱温：35℃（5min）；程序升温：5℃/min升温到150℃（在150℃停留0min）， 15℃/min升温到220℃（7min）。
2）MS 接口温度：280℃；EI源温度：230℃；四极杆温度：150℃；扫描方式：全扫描（scan）；质量范围： 30～180amu；扫描时间：＜1s。
样品连续采集三天，每天三次，取平均值。
3 结果与讨论
（1）居民区硫化氢的监测结果（见表2）
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由表2可知，居民区①的硫化氢浓度由高到低依次排列为南风＞东风＞北风＞西风，但数值比较接近且均未超过标准限值，这说明各污染源对居民区①的硫化氢影响较小；居民区②硫化氢浓度由高到低依次排列为南风＞东风≥西风＞北风，特别是南风时浓度明显高于其他风向，且超出标准限值1.8倍，说明南排污河对于居民区②的硫化氢污染较为严重。
（2）居民区氨的监测结果（见表3）
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由表3可知，居民区①南风、东风、西风时氨的浓度明显高于北风本底值，由高到低依次排列为南风＞东风＞西风＞北风，说明各污染源排放的氨对于居民区①均有一定的影响，尤其是南风时超出标准限值，说明焦化厂对居民区①的氨污染较为严重；居民区②的氨浓度由高到低依次排列为北风＞南风＞西风＞东风，北风本底值高于其他风向，可能是居民区②的北方存在其他的污染源，例如生活垃圾、旱厕、堆肥等都可能构成恶臭污染源，还需进一步排查确定，东风时氨的浓度较低，说明焦化厂对居民区②的氨污染较小。
（3）各污染源硫化氢和氨的浓度（见表4）
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另外，通过对焦化厂粗焦油储罐散发的气体组分进行定性分析，发现废气中含有1-乙基-2-甲基苯、 1,2,4-三甲基苯、异丙苯、1-乙烯基-2-甲基苯、萘、 2-甲基萘等芳香类化合物。同时，在焦化厂为上风向时，在居民区①监测到工厂的特征污染物萘，说明焦化厂对于居民区①有一定的恶臭污染影响。在居民区②未监测到焦化厂的特征物质。
通过以上监测结果，可以分析出造成居民区①的恶臭污染主要为南风时焦化厂排放的氨和一些芳香类化合物，另外东风时农灌水渠散发的氨也会对居民区①造成一定的恶臭影响；居民区②的恶臭污染源主要是南排污河散发的氨和硫化氢，北风时氨的浓度偏高可能是存在生活垃圾、旱厕、堆肥等其他污染源，由于与焦化厂距离较远，居民区②应不会受焦化厂的排放影响。
根据焦化厂的污染源和排放污染物的性质，建议该厂应将粗焦油储罐密闭存放，采用集气罩收集处理，选用的处理方法可为淋洗、生物过滤、活性炭吸附的三级处理工艺。
4 结论
多重恶臭污染源对环境的复合影响给环境部门的管理与控制带来了困扰。常见的多重恶臭污染源有以下几种情况：
（1）多个污染源位于环境敏感点的不同方位，可根据各污染源与环境敏感点的相对位置关系，制定不同风向条件下的采样测试方案进行分析。
（2）多个不同类型的污染源位于环境敏感点的相同方位，可针对各污染源的特征挥发恶臭物质进行监测判别。
（3）多个相同类型的污染源位于环境敏感点的相同方位，这种情况比较复杂，需对污染源的源强进行测试，并结合大气扩散数学模型判定各污染源的影响大小。
参考文献：
[1] 梁涛，等.应用基础与工程科学学报[J].2005：155-163.
[2] GB14554-93恶臭污染物排放标准[S].
[3] TJ36-79工业企业设计卫生标准[S].
[4] 空气和废气监测分析方法（第四版）[M].北京：环境科学出版社，2003.
[5] US EPA. Compendium of Methods for the Determination of Toxic Organic Compounds in Ambient Air,Method TO-14, Center for Environmental Research Information,Office of Research and De- velopment, US,EPA, Cincinnati, OH, 1989.
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