多重惡臭污染源對環(huán)境的影響評估分析
隨著人們生活水平的提高，城市居民對于自身生活質(zhì)量和周圍環(huán)境的要求也逐步提高。因此，對于一些污染的投訴也日益增多，惡臭污染便是其中投訴的重點(diǎn)之一。惡臭污染是一種直接作用于人的嗅覺的污染。我國的惡臭污染情況較為復(fù)雜，惡臭污染源既有化工廠、制藥廠、食品廠等點(diǎn)源，又有排污河、污水處理廠、垃圾填埋場等線源、面源、散發(fā)源等，各污染源彼此交錯，因此給環(huán)境管理部門對惡臭污染源的判別造成了較大的困難。
本項(xiàng)研究以某居住區(qū)周邊的工廠、排污河、垃圾堆放場的惡臭污染影響為例，通過在不同風(fēng)向下的采樣、測試、分析及對工廠特征物質(zhì)的監(jiān)測，以判定不同污染源對周圍環(huán)境的影響程度。
1 項(xiàng)目概況
該研究項(xiàng)目中的工廠為焦化廠，廠界長約600m，寬約300m。該廠的配煤、粉碎、煉焦等車間均已安裝了相應(yīng)的環(huán)保治理設(shè)施，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，但粗焦油儲罐未安裝相應(yīng)的治理設(shè)施，為無序排放源。焦化廠的北側(cè)約300m處及西側(cè)約600m處有居民區(qū)，焦化廠與居民區(qū)之間有農(nóng)田相隔。據(jù)當(dāng)?shù)鼐用穹从硶r(shí)常能聞到工廠散發(fā)出的異味，為此曾多次向環(huán)境管理部門進(jìn)行投訴。但由于居民區(qū)周圍同時(shí)存在著排污河、農(nóng)灌水渠和垃圾堆放場等多個污染源，因此需判定不同污染源對于居民區(qū)的影響情況及影響程度。各污染源、居民區(qū)的位置見下圖。
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居民區(qū)②南側(cè)的排污河為天津市的主干排污河— 南排污河，其是天津市工業(yè)廢水和生活污水的主要排污河渠，全長83km，距離居民區(qū)②約50m，此段河寬度約10m。南排污河年排污水量約為3647萬m3 ，其水質(zhì)特征見表1。
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由于該排污河水體污染嚴(yán)重，流動性較差，厭氧菌大量繁殖，降解水中有機(jī)污染物時(shí)會產(chǎn)生惡臭氣體。農(nóng)灌水渠引南排污河河水，位于居民區(qū)①東側(cè)約100m處，寬約3m，伴有惡臭氣味。垃圾堆放場距離居民區(qū)②約 400m，主要收集周圍居民區(qū)的生活垃圾，垃圾在厭氧降解的過程中會產(chǎn)生惡臭氣體。
由于不同的污染源位于居民區(qū)的不同方向，且惡臭污染受風(fēng)向的影響很大，因此東風(fēng)時(shí)，農(nóng)灌水渠是居民區(qū)①的惡臭污染源，焦化廠可能會對居民區(qū)②造成惡臭影響；南風(fēng)時(shí)，焦化廠、南排污河位于居民區(qū)①的上風(fēng)向，是潛在的惡臭污染源，同時(shí)南排污河可能會對居民區(qū)②造成惡臭污染；西風(fēng)時(shí)，垃圾填埋場可能會對居民區(qū)②造成惡臭污染；北風(fēng)時(shí)，居民區(qū)不受各污染源的影響。
2 采樣及分析
由于惡臭污染受風(fēng)向的影響很大，惡臭污染區(qū)域往往在污染源的下風(fēng)向，因此本項(xiàng)研究根據(jù)各污染源與居民區(qū)的位置關(guān)系，在東、南、西、北各風(fēng)向條件下對居民區(qū)及各污染源進(jìn)行監(jiān)測以判定各污染源對周圍環(huán)境的影響情況（監(jiān)測點(diǎn)位見上圖）。其中焦化廠的采樣點(diǎn)位設(shè)置在儲油罐的罐口，南排污河與農(nóng)灌水渠的采樣點(diǎn)位設(shè)置在下風(fēng)向河道旁5m內(nèi)，垃圾填埋場的采樣點(diǎn)位設(shè)置在場內(nèi)下風(fēng)向場界處，居民區(qū)采樣點(diǎn)位設(shè)置在居民區(qū)中心位置。
由于排污河及垃圾堆放場常見的惡臭污染物為硫化氫、氨，因此本項(xiàng)目選取硫化氫、氨作為判定因子，同時(shí)對工廠排放的VOCs進(jìn)行定性分析，并在居民區(qū)①和居民區(qū)②對工廠的特征排放物進(jìn)行監(jiān)測，以確定工廠是否會對居民區(qū)造成污染。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-93）、《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（TJ36-79）。硫化氫采樣分析方法采用的是亞甲基蘭分光光度法，大氣采樣器（青島嶗山應(yīng)用技術(shù)研究所2020型）采集樣品體積60L，紫外分光光度計(jì)（上海光譜儀器有限公司752型）在630nm處進(jìn)行分光光度測定。氨采樣分析方法采用的是納氏試劑分光光度法（GB/T14668- 93），大氣采樣器（青島嶗山應(yīng)用技術(shù)研究所2020型）采集樣品體積30L，紫外分光光度計(jì)（上海光譜儀器有限公司752型）在420nm處進(jìn)行分光光度測定。VOCs的定性分析采用的是美國環(huán)境保護(hù)署（EPA）TO14方法，用3.2L的采樣罐采樣，導(dǎo)入一定體積樣品進(jìn)入預(yù)冷凍濃縮系統(tǒng)進(jìn)行低溫捕集，快速升溫后進(jìn)氣相色譜/質(zhì)譜（GC/MS）分析。
（1）實(shí)驗(yàn)儀器
3.2L采樣罐：Entech Silonite Canister；預(yù)冷凍濃縮系統(tǒng)：Entech7100；采樣罐自動進(jìn)樣器： Entech7016；氣相色譜：安捷倫5890；質(zhì)譜：安捷倫5972。
（2）預(yù)冷凍濃縮系統(tǒng)條件
1）一級冷阱
進(jìn)樣體積：400mL；捕集阱溫度：-150℃；預(yù)熱溫度：20℃；解析溫度：20℃；烘烤溫度：130℃；烘烤時(shí)間：5min。
2）二級冷阱
捕集阱溫度：-50℃；解析溫度：180℃；解析時(shí)間：3.5min；烘烤溫度：190℃。
3）三級冷阱
捕集阱溫度：-160℃；進(jìn)樣時(shí)間：2min；烘烤時(shí)間：2min。
（3）GC/MS分析條件
1）GC 色譜柱：DB-5ms，60m×0.32mm×1.0μm；載氣：氦氣；載氣流速：1.5mL/min；初始柱溫：35℃（5min）；程序升溫：5℃/min升溫到150℃（在150℃停留0min）， 15℃/min升溫到220℃（7min）。
2）MS 接口溫度：280℃；EI源溫度：230℃；四極桿溫度：150℃；掃描方式：全掃描（scan）；質(zhì)量范圍： 30～180amu；掃描時(shí)間：＜1s。
樣品連續(xù)采集三天，每天三次，取平均值。
3 結(jié)果與討論
（1）居民區(qū)硫化氫的監(jiān)測結(jié)果（見表2）
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由表2可知，居民區(qū)①的硫化氫濃度由高到低依次排列為南風(fēng)＞東風(fēng)＞北風(fēng)＞西風(fēng)，但數(shù)值比較接近且均未超過標(biāo)準(zhǔn)限值，這說明各污染源對居民區(qū)①的硫化氫影響較；居民區(qū)②硫化氫濃度由高到低依次排列為南風(fēng)＞東風(fēng)≥西風(fēng)＞北風(fēng)，特別是南風(fēng)時(shí)濃度明顯高于其他風(fēng)向，且超出標(biāo)準(zhǔn)限值1.8倍，說明南排污河對于居民區(qū)②的硫化氫污染較為嚴(yán)重。
（2）居民區(qū)氨的監(jiān)測結(jié)果（見表3）
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由表3可知，居民區(qū)①南風(fēng)、東風(fēng)、西風(fēng)時(shí)氨的濃度明顯高于北風(fēng)本底值，由高到低依次排列為南風(fēng)＞東風(fēng)＞西風(fēng)＞北風(fēng)，說明各污染源排放的氨對于居民區(qū)①均有一定的影響，尤其是南風(fēng)時(shí)超出標(biāo)準(zhǔn)限值，說明焦化廠對居民區(qū)①的氨污染較為嚴(yán)重；居民區(qū)②的氨濃度由高到低依次排列為北風(fēng)＞南風(fēng)＞西風(fēng)＞東風(fēng)，北風(fēng)本底值高于其他風(fēng)向，可能是居民區(qū)②的北方存在其他的污染源，例如生活垃圾、旱廁、堆肥等都可能構(gòu)成惡臭污染源，還需進(jìn)一步排查確定，東風(fēng)時(shí)氨的濃度較低，說明焦化廠對居民區(qū)②的氨污染較小。
（3）各污染源硫化氫和氨的濃度（見表4）
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另外，通過對焦化廠粗焦油儲罐散發(fā)的氣體組分進(jìn)行定性分析，發(fā)現(xiàn)廢氣中含有1-乙基-2-甲基苯、 1,2,4-三甲基苯、異丙苯、1-乙烯基-2-甲基苯、萘、 2-甲基萘等芳香類化合物。同時(shí)，在焦化廠為上風(fēng)向時(shí)，在居民區(qū)①監(jiān)測到工廠的特征污染物萘，說明焦化廠對于居民區(qū)①有一定的惡臭污染影響。在居民區(qū)②未監(jiān)測到焦化廠的特征物質(zhì)。
通過以上監(jiān)測結(jié)果，可以分析出造成居民區(qū)①的惡臭污染主要為南風(fēng)時(shí)焦化廠排放的氨和一些芳香類化合物，另外東風(fēng)時(shí)農(nóng)灌水渠散發(fā)的氨也會對居民區(qū)①造成一定的惡臭影響；居民區(qū)②的惡臭污染源主要是南排污河散發(fā)的氨和硫化氫，北風(fēng)時(shí)氨的濃度偏高可能是存在生活垃圾、旱廁、堆肥等其他污染源，由于與焦化廠距離較遠(yuǎn)，居民區(qū)②應(yīng)不會受焦化廠的排放影響。
根據(jù)焦化廠的污染源和排放污染物的性質(zhì)，建議該廠應(yīng)將粗焦油儲罐密閉存放，采用集氣罩收集處理，選用的處理方法可為淋洗、生物過濾、活性炭吸附的三級處理工藝。
4 結(jié)論
多重惡臭污染源對環(huán)境的復(fù)合影響給環(huán)境部門的管理與控制帶來了困擾。常見的多重惡臭污染源有以下幾種情況：
（1）多個污染源位于環(huán)境敏感點(diǎn)的不同方位，可根據(jù)各污染源與環(huán)境敏感點(diǎn)的相對位置關(guān)系，制定不同風(fēng)向條件下的采樣測試方案進(jìn)行分析。
（2）多個不同類型的污染源位于環(huán)境敏感點(diǎn)的相同方位，可針對各污染源的特征揮發(fā)惡臭物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測判別。
（3）多個相同類型的污染源位于環(huán)境敏感點(diǎn)的相同方位，這種情況比較復(fù)雜，需對污染源的源強(qiáng)進(jìn)行測試，并結(jié)合大氣擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型判定各污染源的影響大小。
參考文獻(xiàn)：
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