恶臭环境污染调查及恶臭问题解决的方法

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  [摘要]本文通过论述恶臭污染的危害和来源,强调了恶臭环境污染调查对于恶臭污染控制的重要性,开拓了解决环境污染中恶臭问题的工作思路,为环境管理和污染防治等工作提供了技术支持。
  [关键词]恶臭污染 危害 调查 解决途径
  [中图分类号] X508 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-8-264-20前言
  恶臭是各种气味(异味)的总称,大气、水、废弃物中的异味通过空气介质,作用于人的嗅觉思维而被感知。我国《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)将恶臭污染物定义为:一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损害生活环境的气体物质。迄今凭人的嗅觉即能感觉到的恶臭物质有4000多种,其中对健康危害较大的有硫醇类、氨、硫化氢、甲基硫、三甲胺、甲醛、苯乙烯、酪酸、酚类等几十种[1-5]。
  恶臭物质分布广影响范围大。 随着我国经济发展和城市化进程的加快,人们的生活水平和环境意识的日益提高,恶臭污染问题逐渐凸现出来。大中城市市民关于恶臭污染的投诉占整个环境污染投诉的25%以上,且呈现不断上升的趋势。因此科学调查恶臭环境污染状况,解决恶臭污染问题已成为环境保护管理的当务之急。
  1恶臭的危害
  恶臭的危害主要表现在对人体的影响,给人们带来不愉快的感觉。常见的症状有恶心、头痛、食欲不振、嗅觉失调、情绪不稳定、失眠、诱发哮喘等。高浓度恶臭可引起人体重要的生理机理发生障碍和病变,使人产生慢性病并缩短寿命,甚至使受污染的人群发生急性病并引死亡,如吸人高浓度的硫化氢气体,可造成人体短时间神志不清、呼吸停止而死亡。恶臭对人体健康的影响可以概括为以下几个方面[6-9]:
  (1)危害呼吸系统。人们突然闻到恶臭,就会产生反射性的抑制吸气,使呼吸次数减少,深度变浅,甚至完全停止吸气,即所谓“闭气”,妨碍正常呼吸功能。
  (2)危害循环系统。随着呼吸的变化,会出现脉搏和血压的变化。如氨等刺激性臭气会使血压出现先下降后上升,脉搏先减慢后加快的现象。
  (3)危害消化系统。经常接触恶臭,会使人厌食、恶心,甚至呕吐,进而发展为消化功能减退。
  (4)危害内分泌系统。经常受恶臭刺激,会使内分泌系统的分泌功能紊乱,影响机体的代谢活动。
  (5)危害神经系统。长期受到一种或几种低浓度恶臭物质的刺激,会引起嗅觉脱失、嗅觉疲劳等障碍。“久闻而不知其臭”,使嗅觉丧失了第一道防御功能,但脑神经仍不断受到刺激和损伤,最后导致大脑皮层兴奋和抑制的调节功能失调。
  (6)对精神的影响。恶臭使人精神烦躁不安,思想不集中,工作效率减低,判断力和记忆力下降,影响大脑的思考活动。
  2恶臭污染源类别
  恶臭污染源可分为人为源和自然发生源两大类。人为源泛指因人类生产、生活过程而存在,将恶臭物质排入大气的污染源,常见的污染源有污水处理厂、化工厂、垃圾填埋场、骨粉厂、畜牧养殖基地、制药厂等;自然源指因富集、生物降解等自然因素形成的恶臭排放源,主要有严重富营养化的河流、烂泥塘、垃圾堆等。
  3恶臭污染源调查的目的和意义
  由于恶臭污染物种类繁多,来源多种多样,因此发生恶臭污染事故时很难凭借现场情况确定事故成因,给后续防治工作带来困难。这就需要掌握科学合理的恶臭污染源调查方法,尽快掌握目标区域基本信息和现场情况,对比相关数据进行综合分析,在第一时间确定恶臭来源和污染物种类,为防治工作提供技术支持。
  一般情况下,污染源调查的目的是建立污染源基本信息库,从而掌握目标区域内的潜在风险因素和危险级别,为建立污染扩散模型、排查事故原因等工作提供技术支持,调查内容包括污染源位置、源强、污染物类型、排放方式等。调查前可以先调阅目标区域内企业生产工艺、公众举报资料、环境监测数据等信息,初步筛选出潜在的污染源,确定目标后再进行深入调查。
  4恶臭污染源调查内容
  4.1人为源的调查
  人为源调查可以通过查阅资料、实地走访、问卷调查、现场监测等途径完成内容主要包括以下几个方面。
  4.1.1地理信息的调查
  由于人为源大多以企业形式存在,因此调查内容主要包括企业地理位置、厂区面积、各个污染源的GPS坐标等,一般通过查看地图、实地测量、查阅资料等方式获得,其目的是掌握污染源空间分布情况。
  4.1.2污染源形态的调查
  污染源形态主要包括点源、面源、线源、体源4大类,其中点源指通过某种装置集中排放的固定点状源,如烟囱、集气筒等;面源指在一定区域范围内,以低矮密集的方式自地面或近地面的高度排放污染物的源,如工艺过程中的无组织排放、储存堆、渣场等排放源;线源指污染物呈线状排放或者由移动源构成线状排放的源,如城市道路的机动车排放源等;体源指由源本身或附近建筑物的空气动力学作用使污染物呈一定体积向大气排放的源, 如焦炉炉体、屋顶天窗等。
  需要注意的是,由于污染源形态调查内容主要用于建立数学模型,而建模过程中不同的空间尺度拥有不同的假设条件,因此调查结果通常需要二次判别。例如:在厂区周边几百米范围内焦炉炉体、屋顶天窗等污染源需要按体源对待,但在环境功能区数十公里的尺度上就可以视为面源;如果多个企业相对集中在某个区域,在环境功能区数十公里的尺度上,这些企业内部的各个点源就需要整体视为一个大面源处理。
  4.1.3污染物排放情况的调查
  污染物排放情况包括污染物种类、污染物排放浓度、排放速率、排放时间、排放方式等,其中污染物种类的调查内容又可细分为污染物气味类型、污染物名称、分子式、理化性质等,可以通过分析生产工艺、查阅环评资料、现场监测等方式获得;污染物排放浓度包括排气筒内污染物浓度、污染源边界处环境空气中污染物浓度;污染物排放速率指单位时间内污染源排出的污染物总量;排放时间包括污染源什么时刻排污、每次排污多久、连续排放还是间歇排放等信息;排放方式包括污染源属于有组织排放还是无组织排放,高空排放还是地面排放,排放有无规律,连续还是间歇排放等信息。   4.1.4排污高度的调查
  排污高度指经过假设条件限定,可以带入数学模型的污染源高度,例如:对于排放热烟气的高架点源,由于烟气排出烟囱后还有一个热力抬升过程,因此其排污高度为排气筒高度与热力抬升高度之和。
  由于不同模型拥有不同的假设条件,因此调查过程中不仅要调查排气筒高度、线源长度、面源面积、体源高度及宽度等基础信息,还需要根据模型需求调查烟气温度、污染物扩散系数等其它信息,最终确定排污高度。
  4.1.5污染源影响范围及周边敏感点分布情况的调查
  污染源影响范围指污染源周边污染物浓度超过人体嗅阈值的区域,其地面边界可以通过数学模型估算,也可以通过走访当地居民、嗅辨员实地嗅辨等方式确定,区域高度则只能通过数学模型估算。敏感点指学校、居民区、医院、疗养所、自然保护区等容易受到危害的区域、场所,调查内容包括各个污染源周边有哪些敏感点、属于哪类敏感点、敏感点至污染源的直线距离、敏感点处于污染源的哪个方位等。将这些内容结合源强、气象参数、功能区类型等信息进行综合分析,就能初步估算污染源的规模和危险级别。
  4.2自然发生源的调查
  与人为源不同,自然源由于缺乏类似生产工艺、建设参数等基础信息,其污染物排放速率等数据极难获得,并且自然源大多属于无组织排放,几乎不存在高架点源,因此其调查方法与调查内容也有所不同,主要包括以下几个方面。
  4.2.1地理信息的调查
  由于自然源的不规则性,该调查工作的重点是确定污染源的边界线和地理位置,其次是掌握污染源面积、长度、走向、特征点(如河流起点、终点、湖泊中心点等)的GPS坐标等信息,一般通过查看地图、实地测量、查阅资料等方式获得,其目的是掌握污染源空间分布情况。
  4.2.2污染源形态的调查
  自然源的形态主要为面源和线源,面源主要包括臭水坑等位于局部区域,长宽比比较小的污染源,线源主要指排污河等呈线状的排放源。由于自然源边界的不规则性,有时难以对面源和线源进行明确划分,因此需要结合模型假设条件、研究尺度等信息进行综合判断。
  4.2.3污染物排放情况的调查
  受基础资料缺乏、监测手段有限等因素制约,一般情况下只能调查到气味类型、排污时刻、持续时间、臭气强度4个方面的信息,如果具备充足的资金和先进的仪器,还能进一步监测到污染物种类、边界处环境空气中污染物浓度、单位时间内释放的污染物数量等,至于找出自然源产生的原因及污染物产生过程,除一些常见污染源外,大多需要单独立项研究。由于自然源的产生大多决定于气象参数和气候条件,因此统计调查结果时需要结合当时的气象参数和气候条件进行综合分析。
  4.2.4排污高度的调查
  由于自然源几乎全部为无组织排放,通常情况下其排污高度可以视为0,即地表排放。
  4.2.5污染源影响范围及周边敏感点分布情况的调查
  与人为源相同,自然源影响范围指污染源周边污染物浓度超过人体嗅阈值的区域,但由于建模困难,区域范围只能通过走访当地居民、嗅辨员实地嗅辨等实地调查方式确定。周边敏感点同样指学校、居民区、医院、疗养所、自然保护区等容易受到危害的区域、场所,调查内容包括各个污染源周边有哪些敏感点、属于哪类敏感点、敏感点至污染源的直线距离、敏感点处于污染源的哪个方位等。
  5恶臭问题的解决方法
  确定恶臭污染源的类型和地点后,就可以根据污染源特征和实际需要选择治理方法,制定治理方案。由于恶臭污染属于感官性污染,因此只要使恶臭物质不能刺激到人的嗅觉器官,即可解决污染问题。按作用机理不同,解决方法可以分为密封法、稀释法、掩蔽法、净化法4大类[10-12]:
  5.1密封法
  用固体、无臭气体或液体隔断恶臭物质扩散来源,使恶臭物质不可能进入或只允许不可避免的极少量进入空气。例如对污水处理厂的进水格栅、初沉池进行加盖处理。
  5.2稀释法
  用大量无臭气体将含恶臭物质的废气稀释,降低恶臭物质的浓度,从而降低臭气的强度。例如居室内气味异常时进行通风。
  5.3掩蔽法
  在一定范围内施放其他芳香物质以遮盖恶臭物质的臭味。例如在汽车内放置空气清新剂。
  5.4净化法
  建立脱臭装置,在恶臭物质排放前,通过物理的、化学的或者生物的方法(吸附、吸收、燃烧等方法)将恶臭物质捕集起来,使之不能在空气中扩散与传输;或者将恶臭物质转化成无臭物质。该方法多用于恶臭污染源的治理。
  各种方法中,净化法能削减恶臭物质的排放量,是解决恶臭环境污染问题的根本方法,也是科学研究的重点。目前常见的恶臭污染治理方法主要有:燃烧法、吸附法、淋洗法、生物法几大类,每一大类又分成若干具体的方法,如燃烧法包括直接燃烧法、蓄热燃烧法、催化燃烧法,近年来又出现了臭氧氧化、等离子体电离、生物滤池、非热氧化技术、光催化分解等新型的脱臭方法。由于恶臭物质种类极多,性质各异,而不同的脱臭方法适用于不同的恶臭物质和臭气浓度,因而在选择治理方法之前,必须全面掌握恶臭物质种类、物理和化学性质、浓度,并据现场情况具体选择,既要消除恶臭污染,又要尽量减少净化费用,确保治理设施能够长期稳定运行。而且由于恶臭污染的复杂性,往往需要将几种方法组合起来进行多级处理。
  6结论
  恶臭污染物种类繁多,来源多种多样,只有掌握了科学合理的恶臭污染源调查方法,才能在第一时间内确定恶臭来源和污染物种类,为恶臭污染防治工作提供技术支持。
  参考文献
  [1] 国家环境保护总局.《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993). 1994年1月15日.
  [2] 孙立明, 王克 虹. 高效复合微生物菌剂对垃圾填埋场恶臭物的抑制[J]. 上海建设科技, 2004(2): 60-62.
  [3] Dincer F, Muezzinoglu A. Chemical Characterization of Odors Due to Some Industrial and Urban Facilities in Izmir, Turkey[J]. Atmos Environ, 2006, 40 (22): 4210-4219.
  [4] Dincer F, Odabasi M, Muezzinoglu A. Chemical Characterization of Odor OUS Gases at a Landfill Site by Gas Chromatography-mass Spectrometr[J]. J Chromatogr A, 2006, 1122(1/2): 222-229.
  [5] 路鹏, 程伟, 张旭, 刘竞. 生活垃圾填埋场恶臭物质研究[J]. 环境卫生工程, 2008年12月, 16(6): 9-13.
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