制定垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭監(jiān)控指標(biāo)的技術(shù)路線與方法
摘要：垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭污染是困擾整個(gè)環(huán)衛(wèi)行業(yè)的問(wèn)題，篩選垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭代表性物質(zhì)，針對(duì)性制定其惡臭監(jiān)控指標(biāo)具有重要的意義。本文結(jié)合垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭的特征，討論了建立垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭監(jiān)控指標(biāo)的技術(shù)路線與整體思路，介紹了有關(guān)的采樣和實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法，以供參考。
關(guān)鍵詞：垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站；惡臭；技術(shù)路線
1 引言
近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人們環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭污染問(wèn)題受到了普遍重視。2006年，我國(guó)建設(shè)部頒布實(shí)施《垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)規(guī)程》（CJJ109-2006），要求定期對(duì)垃圾站臭氣污染狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)估，但沒(méi)有指明具體的臭氣監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。依據(jù)《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)）（GB14554-1993），惡臭的監(jiān)測(cè)應(yīng)包括八種單項(xiàng)污染物指標(biāo)和一種綜合指標(biāo)臭氣濃度，但具體到垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站，其中有些指標(biāo)，比如氨氣，三甲胺在垃圾站臭氣中的含量遠(yuǎn)在人的嗅覺(jué)閾值以下，實(shí)際沒(méi)有必要列入監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，所以，根據(jù)實(shí)際情況合理篩選垃圾站代表性惡臭物質(zhì)，制定垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭監(jiān)測(cè)指標(biāo)，很有必要。
2 垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭的特征與臭味表述
垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭為生活源惡臭，與工業(yè)源惡臭不同，垃圾臭氣的組成更為復(fù)雜，并且，作為垃圾的中轉(zhuǎn)設(shè)施，垃圾存放期短，沒(méi)有經(jīng)過(guò)充分的發(fā)酵，臭味與垃圾填埋場(chǎng)等終端處理設(shè)施的臭味也不盡相同。垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭屬間歇式無(wú)組織排放，轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)時(shí)臭味大，停機(jī)清洗后臭味消失，臭氣的強(qiáng)度或濃度受天氣、氣候條件的影響較大。由于多位于城市市區(qū)，垃圾站臭氣易與其它臭源混雜，臭氣成分復(fù)雜，臭氣成分之間可能存在復(fù)合作用或抵消作用，臭味機(jī)理不明。
甲硫醇、二甲二硫醚等有機(jī)硫類(lèi)化合物為GB14554-1993規(guī)定的典型惡臭物質(zhì)，據(jù)報(bào)道，它們普遍存在于垃圾站臭氣中，但含量低，變動(dòng)范圍大，給垃圾站臭氣的儀器分析帶來(lái)困難。這些物質(zhì)不構(gòu)成垃圾站臭氣的主要成分，但由于嗅覺(jué)閾值低（通常在ppb以下），所以仍可能是垃圾站主要惡臭物質(zhì)。
臭氣強(qiáng)度、臭氣濃度、臭氣指數(shù)均為定量描述臭味強(qiáng)烈程度的嗅覺(jué)或官能控制指標(biāo)，即在嗅覺(jué)官能實(shí)驗(yàn)法中，對(duì)臭氣氣味的大小予以數(shù)量化表示的指標(biāo)。其中，臭氣強(qiáng)度最為簡(jiǎn)單，直觀，直接根據(jù)嗅辨員的嗅覺(jué)判斷對(duì)臭味進(jìn)行分級(jí)，其分級(jí)方法中有廣泛應(yīng)用的是日本的六級(jí)臭氣強(qiáng)度分級(jí)法，見(jiàn)表1。該分級(jí)法中各區(qū)段的中間值基本為等距離，其間隔距離與嗅覺(jué)的反應(yīng)之間（描述內(nèi)容）為對(duì)等分布，這種對(duì)應(yīng)關(guān)系，符合Weber-Fech-ner法則。
表1 臭氣強(qiáng)度等級(jí)的劃分 |
臭氣濃度和臭氣指數(shù)在臭味強(qiáng)度的定量上更為精確，前者是指用無(wú)臭的清潔空氣對(duì)臭氣樣品連續(xù)稀釋至嗅辨員閾值時(shí)的稀釋倍數(shù)。后者與臭氣濃度的關(guān)系可用以下公式表示：
z=10logY
z為臭氣指數(shù)；Y為臭氣濃度。
3 技術(shù)路線
參照國(guó)內(nèi)外制定惡臭監(jiān)控指標(biāo)或惡臭標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)文獻(xiàn)，垃圾站臭味監(jiān)控指標(biāo)亦可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是以嗅覺(jué)為基礎(chǔ)的官能控制指標(biāo)，臭氣濃度；另一類(lèi)是單項(xiàng)惡臭污染物指標(biāo)。技術(shù)路線如圖1。
3.1 兩類(lèi)指標(biāo)及其關(guān)系
垃圾站臭氣化學(xué)成分之間相互作用復(fù)雜，需要制定以人的感覺(jué)為基礎(chǔ)的綜合指標(biāo)，即臭氣濃度或臭氣指數(shù)，以反映垃圾站臭味的實(shí)際情況。臭氣濃度為國(guó)際上比較通用的表征臭氣強(qiáng)度的量化指標(biāo)，在臭味的定量上比臭氣強(qiáng)度精確，檢測(cè)方法也比較成熟，如國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T14675惡臭的測(cè)定三點(diǎn)比較式嗅袋法。另一方面，對(duì)垃圾站惡臭進(jìn)行控制，還必須找出其代表性惡臭成分，設(shè)置單項(xiàng)惡臭污染物指標(biāo)，對(duì)垃圾站惡臭代表性物質(zhì)進(jìn)行重點(diǎn)控制。
兩類(lèi)指標(biāo)在惡臭的評(píng)價(jià)中可以相互補(bǔ)充，臭氣濃度指標(biāo)可以綜合反映出垃圾臭味的強(qiáng)度，具有普遍性意義；惡臭代表物濃度指標(biāo)可以客觀地反映某種惡臭物質(zhì)在臭氣中的濃度水平及其對(duì)惡臭污染貢獻(xiàn)的大小，具有代表性意義。
 圖1 確立垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站惡臭監(jiān)控指標(biāo)技術(shù)路線 |
3.2 關(guān)于垃圾站單項(xiàng)惡臭指標(biāo)的篩選
如圖1所示，確定垃圾站惡臭監(jiān)控指標(biāo)主要是篩選其單項(xiàng)惡臭污染物指標(biāo)。垃圾站臭氣成分復(fù)雜，篩選惡臭指標(biāo)必須建立在廣泛、深入、細(xì)致的調(diào)查研究基礎(chǔ)上，通常選擇嗅覺(jué)閾值低、排放源多、排放量高、污染強(qiáng)度大的惡臭物質(zhì)為指標(biāo)。篩選過(guò)程一般要經(jīng)過(guò)以下步驟：①查閱文獻(xiàn)資料，調(diào)查垃圾成分，了解垃圾站臭氣成分的主要類(lèi)型，初步建立其分析測(cè)試方法，為臭氣成分的調(diào)查做準(zhǔn)備；②對(duì)垃圾臭氣的各類(lèi)化學(xué)成分做全面的調(diào)查，統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定垃圾站臭氣的主要成分和其中典型惡臭物質(zhì)的含量與分布；③結(jié)合當(dāng)?shù)乩慕M成，對(duì)主要垃圾種類(lèi)做模擬實(shí)驗(yàn)，找出其惡臭特征物。由于儀器靈敏度的限制，現(xiàn)場(chǎng)采樣實(shí)驗(yàn)室分析的方法可能遺漏掉嗅覺(jué)閾值很低的微量物質(zhì)，垃圾模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)其中的一部分進(jìn)行放大，也是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的必要補(bǔ)充。④分析垃圾站臭氣主要成分與典型惡臭成分的分布規(guī)律及其與現(xiàn)場(chǎng)臭氣強(qiáng)度的關(guān)系，篩選主要惡臭物質(zhì)。分析過(guò)程中，可針對(duì)重點(diǎn)物質(zhì)做其標(biāo)準(zhǔn)氣與臭氣強(qiáng)度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，避免臭氣成分間的相互作用帶來(lái)的復(fù)雜影響；⑤主要惡臭物質(zhì)的嗅覺(jué)閾值實(shí)驗(yàn)與分析，結(jié)合前述過(guò)程，確定垃圾站單項(xiàng)惡臭污染物指標(biāo)。
4 實(shí)驗(yàn)方法
4.1 垃圾站臭氣檢測(cè)的布點(diǎn)與采樣
為全面調(diào)查某一地方垃圾站臭氣的主要成分，首先需要選擇比較豐富、有代表性的實(shí)驗(yàn)站點(diǎn)，包括有不同的地理位置特征，不同的規(guī)模大小等。一般，所選垃圾站的位置區(qū)域至少應(yīng)包括居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、辦公區(qū)、菜市場(chǎng)周?chē)耙恍┗旌蠀^(qū)域。另外，選取的實(shí)驗(yàn)站點(diǎn)周?chē)鷳?yīng)沒(méi)有其它惡臭散發(fā)源，如公共廁所、臭河涌、加油站、油漆作業(yè)點(diǎn)、焊接點(diǎn)、燒烤點(diǎn)、餐飲場(chǎng)所等，并避開(kāi)人流車(chē)流相對(duì)集中的地方，以免對(duì)垃圾站惡臭的測(cè)定帶來(lái)影響。
垃圾站采樣點(diǎn)的設(shè)置和樣品采集應(yīng)滿足樣品的整體性、代表性和可比性，采樣點(diǎn)的設(shè)置一般包括：①站內(nèi)、污水排放口等臭源強(qiáng)烈點(diǎn)；②垃圾入口、出口等臭源較強(qiáng)烈的點(diǎn)；③垃圾站有臭氣方位的邊界點(diǎn)；④上風(fēng)向?qū)φ拯c(diǎn)。采樣可根據(jù)垃圾站作業(yè)情況以一天為一個(gè)周期，間斷采樣數(shù)次；也可在垃圾站不同作業(yè)狀態(tài)下多次采樣。
垃圾站現(xiàn)場(chǎng)采樣多屬于瞬時(shí)采樣，如罐采樣、氣袋采樣等，受多種因素的影響，可能捕集不到低含量的垃圾惡臭物質(zhì)，或捕集量達(dá)不到儀器靈敏度的要求。此時(shí)，除了增大采樣進(jìn)樣量外，可進(jìn)行垃圾的模擬實(shí)驗(yàn)。模擬實(shí)驗(yàn)的垃圾種類(lèi)單一，臭氣的組成簡(jiǎn)單，可有效避免這種情況出現(xiàn)，并且，使用這種方法，還可掌握某類(lèi)垃圾釋放的特征惡臭物質(zhì)。
4.2 垃圾站臭氣成分的儀器分析方法
根據(jù)本項(xiàng)目前期研究工作，垃圾臭氣中檢出率較高的低極性物質(zhì)有數(shù)十種，主要分布在烷烴類(lèi)、鹵代烴、苯系物或芳香烴、有機(jī)硫化合物、醇、酯、酮、醚等。另外還可能存在低級(jí)脂肪酸、低級(jí)醛、氨、硫化氫等惡臭物質(zhì)。國(guó)外有關(guān)惡臭的研究比較早，也比較完備，目前日本《惡臭防止法》控制的典型惡臭污染物累計(jì)達(dá)到22 種，見(jiàn)表2。其中包括了垃圾站主要惡臭類(lèi)物質(zhì)。
表2 日本惡臭防止法列入控制的22種惡臭污染物 |
垃圾站臭氣中揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機(jī)物的分離分析通常采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法，但在樣品前處理環(huán)節(jié)有所不同。近年來(lái)，Canister罐采樣，采用空氣預(yù)濃縮技術(shù)處理空氣樣品，進(jìn)入GC/MS或GC/FPD系統(tǒng)分析的儀器分析方法在國(guó)內(nèi)得到應(yīng)用。該方法是歐美國(guó)家分析空氣樣品的先進(jìn)方法（美國(guó)環(huán)保局標(biāo)準(zhǔn)方法USEPATO-15），Canister罐采樣可以大大提高儀器的靈敏度，避免不穩(wěn)定的臭氣物質(zhì)發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)多種物質(zhì)的同時(shí)分析和多次分析，適合有機(jī)硫類(lèi)、苯系物、鹵代烴、醇、酮、酯、醚等化合物的分析。對(duì)于較高極性的低級(jí)脂肪酸，因容易吸附在金屬罐內(nèi)壁造成損失，更適合采用吸附－熱解吸的樣品前處理方法。低級(jí)醛類(lèi)物質(zhì)的分析則可參照國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局編《空氣與廢氣監(jiān)測(cè)分析方法》（第四版）的方法進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)略
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