惡臭氣體的常用檢測方法介紹
惡臭是一種令人厭惡、損人健康、室內(nèi)外空氣中最常見的污染物。在我國,一方面為滿足人們生活水平提高的要求而大力發(fā)展生產(chǎn),“三廢"排放量逐步增加,其中惡臭問題變得日益嚴(yán)重;另一方面, 隨著人民生活水平的提高,人們對環(huán)境,特別是對惡臭帶來的污染也更加敏感。近幾年來,人們對各種異常氣味的不滿情緒和控告事件不斷增加,惡臭的投訴率一直呈現(xiàn)上升的趨勢:澳大利亞的投訴比例最高,達(dá)91.3%,其次是美國,比例超50%,日本惡臭污染的年平均量達(dá)到一萬余件,我國的惡臭投訴占所有環(huán)境投訴的18.7%。因此關(guān)于惡臭的研究和治理已經(jīng)引起了我國政府的高度重視 ,控制消除惡臭污染勢在必行。惡臭污染正在成為各國環(huán)境問題的焦點,要想解決惡臭的投訴問題,首要任務(wù)就是能夠?qū)崿F(xiàn)對惡臭氣體的檢測。環(huán)保局規(guī)定了我國惡臭監(jiān)測的八種物質(zhì):氨、三甲胺、甲硫醚、甲硫醇、二甲二硫、苯乙烯、硫化氫、二硫化碳。但是在我們?nèi)粘I钪羞h(yuǎn)遠(yuǎn)不止這八種物質(zhì),現(xiàn)在人們能夠感知的惡臭氣體就有多達(dá)四千余種。產(chǎn)生惡臭的污染源極為廣泛,有工業(yè)污染源、生活污染源(如衛(wèi)生間,堆放垃圾物,下水道等)。特別是在加工處理污染物(垃圾、動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)
、脂類和碳水化合物以及污水)的過程中,都不斷產(chǎn)生醇類、醛類和脂類等不完全氧化的惡臭物質(zhì)及大量難聞的臭氣,其致臭原因主要 是由于含有特征發(fā)臭基因。惡臭物質(zhì)的相對分子質(zhì)量在350 以下,沸點低,化學(xué)物質(zhì)顯現(xiàn)出高揮發(fā)性和親水親脂性兩大特性,因此惡臭污染就呈現(xiàn)出測定困難、評價困難、治理困難等特征。
1,惡臭氣體的常用監(jiān)測方法
三點比較式臭袋法
三點比較式臭袋法的原理是將 3 只無臭袋中的2只分別充入無臭空氣和采樣來的被測惡臭氣體樣品,供嗅辨員嗅辨,當(dāng)嗅辨員正確識別有臭氣袋后,再逐級進(jìn)行稀釋、嗅辨,直至稀釋樣品的臭氣濃度低千嗅辨員的嗅覺闕值時停止實驗。每個樣品由若干名嗅辨員同時測定,最后根據(jù)嗅辨員的個人闕值和嗅辨小組成員的平時闕值,求得臭氣濃度。它主要是通過人的鼻子嗅臭,按照臭氣濃度分為五級
:0 級(無臭味);1 級(勉強(qiáng)感到氣味);2 級(感到較弱的氣味);3 級(感到明顯氣味);4 級(較強(qiáng)烈的氣味;)5 級(強(qiáng)烈的氣味。)
三點比較式臭袋法是中國、日本、韓國、東南亞地區(qū)等眾多國家和地區(qū)采用的惡臭測定方法,該方法能夠反映出人們對臭氣環(huán)境的直接感受情況,可以迅速的對臭氣濃度進(jìn)行測定,而且由于人的嗅覺器官的分辨效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于儀器的檢測結(jié)果,因此檢測結(jié)果的靈敏度很高。但是,該方法不能對臭氣物質(zhì)的種類進(jìn)行定性分析,也不能分辨出混合氣體含有種類數(shù)目和不同成分的濃度比例等,檢測過程要求是在無臭環(huán)境中進(jìn)行,操作環(huán)節(jié)復(fù)雜,需要消耗的人力較多(一般需要 6 名嗅辨員和 1 名或 2 名判定師),檢測結(jié)果時效性差,嗅辨員的主觀性也給測量結(jié)果帶來不可預(yù)測的誤差,單次檢測人工成本高等問題,該方法不能適用于低濃度和有毒物質(zhì)的檢測,因此,三點比較式臭袋法無法實現(xiàn)對惡臭氣體的定性定量分析,亦不能滿足惡臭污染在線監(jiān)測的要求。
2,氣相色譜法
氣相色譜法是利用惡臭氣體在不同相中的滲透性不同的原理實現(xiàn)監(jiān)測,氣體首先現(xiàn)場采樣,經(jīng)載氣系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、色譜柱、檢測系統(tǒng)后即可檢測出惡臭氣體的濃度,整個過程要嚴(yán)格控制溫度.對苯乙烯、硫化氫等特征氣態(tài)污染物也可采用化學(xué)分析方法分析,如苯乙烯、三甲胺用帶有固相或液相吸收劑的采樣管采樣后再用氣相色譜法 (FID ) 檢測分析,硫化物用 GC/FPD法,氨、硫化氫和二硫化碳也可用帶有液相吸收劑的采樣管采樣吸收顯色,用分光光度法完成測定。
氣相色譜法作為混合氣體檢測的主要分離分析方法,具有如下優(yōu)勢:氣相色譜法一般用來對多組分、低濃度的混合物進(jìn)行分離檢測,可以用來分離相似的化合物,分離效率高;可以實現(xiàn)痕量檢測,定量準(zhǔn)確,對空氣中一種或幾種惡臭物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析,得到的氣相色譜圖峰形良好,且基本沒有雜質(zhì)的影響。
氣相色譜法主要用在實驗室分析儀器上,這就要求將被測氣體采集裝袋,帶回實驗室,再使用色譜儀檢測,這種檢測方式是滯后于現(xiàn)場環(huán)境的,不能對環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行實時的監(jiān)督。而且氣相色譜儀的成本較高,體積大,對于現(xiàn)場檢測、實時檢測都存在著一定的局限性。
3,紫外差分吸收光譜法
從穩(wěn)定光源發(fā)出的光,經(jīng)反射鏡準(zhǔn)直通過大氣吸收后
,由透鏡收集光會聚進(jìn)入光譜儀 。由于沿光程的氣體分子的吸收、分子散射,導(dǎo)致了接收光強(qiáng)減弱。 在光通過距離 L 的光程后,接收光可以由Lambert -Beer 定律來表示。
此種方法有檢測速度快的特點,但這種方法需要預(yù)知檢測物質(zhì)的成分確定其曲線圖,限制了其使用范圍,而且在檢測過程中易產(chǎn)生干擾影響的物質(zhì)比較多,實驗所需的顯色物質(zhì)大多數(shù)都是不穩(wěn)定的會導(dǎo)致測量結(jié)果存在一定的誤差等缺點。
4,傳感器陣列法是指選取具有不同選擇性的傳感器組成陣列,根據(jù)傳感器信號的變化情況,結(jié)合一定的算法用來對混合氣體的成分濃度進(jìn)行測定的方法。傳感器陣列法也就是所謂的電子鼻系統(tǒng)。電子鼻系統(tǒng)是模擬人們嗅覺器官而研制開發(fā)的一種氣體檢測系統(tǒng)。
根據(jù)目標(biāo)檢測氣體的性質(zhì)不同,選取的傳感器陣列的個數(shù)、型號、以及類型都有所不同。氣體檢測常用的傳感器類型包括:金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器、電化學(xué)傳感器、光離子化傳感器、導(dǎo)電聚合物氣敏傳感器。傳感器陣列法的優(yōu)點在于不需要分離步驟,也無需增加分離裝置,在氣室內(nèi)就能完成混合氣體的檢測,檢測速度快,結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,應(yīng)用范圍廣,受外界環(huán)境影響較小,比較適合便攜監(jiān)測和在線檢測的要求。