现场嗅辨测定仪在三点比较式臭袋法测定中的应用

环境资源

现场嗅辨测定仪在三点比较式臭袋法测定中的应用张鑫，许漂致（山西省环境监测中心站，山西太原030027）

摘要：现场嗅辨测定仪具有携带方便、测试简单和快捷等优点，但其测定结果缺少相应的评价标准；而三点比较式

臭袋法测量准确，有系统的评价方法，但分析成本较高，不易于快速获得监测结果。两者测量原理有相似之处，将现场嗅辨测定仪应用于三点比较式臭袋法中，发挥各自的优点，使恶臭污染物的监测更加简便，评价更加准确。关键词：现场嗅辨测定仪；三点比较式臭袋法；恶臭物质中图分类号：X831文献标识码：A文章编号：2095-0802-(2019)04-0084-02

ApplicationoftheFieldOlfactometertoAirQuality-determinationofTriangleOdorBagMethod(EnvironmentalMonitoringCenterStationofShanxi,Taiyuan030027,Shanxi,China)

Abstract:Thefieldolfactometerhastheadvantagesofcarryingeasilyandtestingsimplyandquickly,butislackofthecorresp-ondingevaluationstandards.Althoughairquality-determinationoftriangleodorbagmethodisaccurateandhasasystematiceva-luationmethod,analysiscostsarehighandmonitoringresultsarenotreadilyavailable.Therearesimilaritiesinthemeasurementprinciples.Applythefieldolfactometertotriangleodorbagmethodtocombinetheirrespectiveadvantages,sothatthemonitoringofodorpollutantscanbemoresimpleandconvenient,andtheevaluationcanbemoreaccurate.Keywords:fieldolfactometer;odor-triangleodorbagmethod;malodoroussubstance

ZHANGXin,XUPiaozhi

0引言1

1.1监测方法

恶臭是指大气、水体及废弃物等物质中能损害人类生活环境、另人难以忍受的气味或使人产生不愉快感觉的气体物质，已经成为世界七大环境公害之一。目前，恶臭物质种类众多，据统计，凭人的嗅觉即可感觉到的恶臭物质有4000多种。恶臭物质的来源相当广泛，主要来自石油化工、食品养殖、医药化肥、炼油炼焦、煤气橡胶、皮革造纸、污水处理和生活垃圾存放、处理场等。其中，工业污染源是恶臭污染发生的主要来源。恶臭对人的呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统、神经系统都有不同程度的损害。恶臭物质通常具有突发性、瞬时性、阈值低、挥发快等特点，难以捕捉和收集，扩散方式复杂，加之很多恶臭气体具有光化学反应活性，容易与大气中气体化学成分反应形成二次污染物[1-4]，给恶臭污染监测评价带来较大的难度。现场嗅辨测定仪使用方便快捷，但其测量结果缺少相应的评价标准；而三点比较式臭袋法测量准确，有系统的评价方法，但取样后需要较多人员，同时要求建立相应的嗅辨实验室，导致分析成本较高，且不易于快速获得监测结果。本文将现场嗅辨测定仪应用于三点比较式臭袋法测定中，对恶臭无组织排放浓度进行监测评价。收稿日期：2019-02-26

第一作者简介：张鑫，1983年生，女，陕西渭南人，2009年毕业于西安建筑科技大学环境工程专业，硕士，工程师。

原理现场嗅辨测定仪是把有臭味的空气和经过过滤后无臭味的纯净空气以特定的稀释比率混合起来，由嗅辨员用嗅觉来分辨周围空气中臭味强度的精密仪器。现场嗅辨测量法把每个间断的稀释倍数定义为D/T比率（D/T=经过活性炭盒过滤的纯净空气体积/有臭味的空气体积），这个比率就是臭气浓度。臭气浓度通常定义为：在测量有臭味的空气中所需要的纯净空气的稀释倍数，以使其达到“监测不到臭味”的程度。三点比较式臭袋法是将3只无臭袋中的2只充入无臭空气，另外1只则按一定稀释比例充入无臭空气和被测恶臭气体样品供嗅辨员嗅辨，最后根据嗅辨员的个人阈值和嗅辨小组成员的平均阈值求得臭气浓度。嗅觉阈值是指感觉阈值。现场嗅辨测定仪在实际操作中参照三点比较式臭袋法中的统计和评价方法，即每次随机进行2个空白和1个D/T比率的臭气分辨，作为一组测量数据，并按三点比较式臭袋法来表示和计算。1.2仪器及人员条件1.2.1仪器条件选用NasalRangerRField现场嗅辨测定仪（美国专利，专利号6595037），其技术参数见表1。1.2.2测试人员测试人员包括1名仪器操作人员和6名嗅辨员。嗅辨员是经专门嗅辨检测培训的嗅觉合格者。嗅觉检测必须在嗅辨室内进行。主考人将5条无臭纸中的3条浸入无臭液1cm，另外2条浸入标准臭液1cm，然·84·

2019年第4期张鑫，等：现场嗅辨测定仪在三点比较式臭袋法测定中的应用2019年4月

后将5条浸液纸间隔一定距离平行放置，交被测者嗅辨，当被测者正确嗅辨出沾有臭液的纸条后，再按上述方法嗅辨其他4种标准臭液。在此过程中，能够嗅辨出5种臭液纸条者方可作为嗅辨员。在实际工作中，要通过技术培训使嗅辨员了解典型恶臭物质的气味特性，提高对各种臭气的嗅辨能力。表1现场嗅辨测定仪技术参数表

稀释倍数D/T比率

5，10，20，30，50，100

响应时间/s2精确性/%依10重复性/%依2吸入率（/L·min-1）16耀20运行时温度范围/益

0耀40

制造材料

聚四氟乙烯（PTFE）和合金聚合物

1.3现场监测打开电源开关，嗅辨员将鼻子正对着可替换的密封圈，稳妥地置于呼吸鼻罩里面，站着不动，以最舒适的呼吸频率通过呼吸鼻罩吸气。呼吸鼻罩有排气的出口，嗅辨员只需按嗅辨仪上第3只发亮的LED的吸气频率吸气即可。此时，吸气频率应在16L/min～20L/min标准吸气频率范围之内。具体测量步骤如下：a)到达测试地点，仪器操作人员按照5个空白和5-D/T一组随机调节仪器转盘。此时，6名嗅辨员依次被蒙上眼罩并以“标准吸气频率”吸气，即通过鼻罩按吸气1min（16L/min～20L/min）嗅辨。每个嗅辨员在同一稀释倍数下重复3次；b)稀释样品的臭气浓度低于嗅辨员的嗅辨阈值时停止实验。用a、b、c分别表示正确答案次数、不明答案次数和错误答案次数，若稀释样品的小组平均正解率M详见测量结果的计算）小于（或等于）0.58，则停止实验。若某个嗅辨员3次全部回答错误，即终止该人嗅辨。当有5名嗅辨员回答错误时，实验全部终止。此时，臭气浓度用“＜5”或“=5”表示；c)全员嗅辨结束后，当有不少于2名嗅辨员正确识别有臭气体时，即M值大于0.58，再进行2个空白和10-D/T一组的稀释、嗅辨实验。依次重复以上过程，将D/T转盘分别转到20、30、50、100，按上述步骤进行臭气分辨。当M值大于0.58时进行下一级实验，小于0.58则停止实验，直至得出M1和M2的值。其中，M1为某一稀释倍数正解率小于1且大于0.58的数值，M2为某一稀释倍数正解率小于0.58的数值。2

结果与讨论

2.1结果测量结果计算参照三点比较式臭袋法，仪器操作人员根据6人的M18=(1个伊嗅a+0.33辨结果伊b，+0将伊c数据代)/n，入式(1)：(1)式(1)中，n为解答总数（18次）；1、0.33、0为统计权重系数。当第一级5倍稀释样品的平均正解率小于（或等于）0.58时，停止实验，其臭气浓度用“＜5”或“=5”表示。以厂界环境臭气测定为例，臭气计算表如表2所示。表2厂界环境臭气计算表

稀释倍数t510

20

实验次序

123123嗅辨A茵1员判B茵茵2茵3茵茵定结C茵驻伊茵伊茵茵茵茵驻伊伊伊茵果

DEF茵驻茵伊伊驻伊匕驻茵驻驻茵茵伊茵驻伊伊伊茵茵小组平均正a=10；茵b=3；c=4伊a=10；茵b=5；c=3驻茵伊伊伊伊驻a=6；b驻=3；c=9茵确率M

M=（0伊14伊）10+0.33/18=0.61伊3+M1=（1伊10+0.33伊5+M2=（1伊6+0.33伊3+臭气浓度琢=（0.65-0.580伊3））（//18=0.650.65-0.39）=0.270伊；9）/18=0.39Y=t1伊10琢茁

茁=log（t2/t1）=log（20/10）=0.3；Y=t1注：“茵”代表正确，“驻”代表伊不10琢茁确=10定，“伊100.27伊0.3伊”=12代表错误。

根据厂界环境臭气样品测试求得的M1和M2值，计算环境臭气样品的臭气浓度琢=(MY=t伊10Y：1琢茁，(2)茁1-0.58)/(=log(tM1-M2)，(3)2/t1)，(4)式t(2)～(4)中，t1为小组平均正解率为M1时的稀释倍数；2为小组平均正解率为M2时的稀释倍数。2.2讨论便携式恶臭测定仪可以直接快速地得出数据，操作简便，满足现场的需要，正在被越来越多地采用。本文所用到的NasalRangerRField现场嗅辨测定仪也属于便携式恶臭测定仪。对比研究现场嗅辨测定仪和三点比较式臭袋法发现，结果并无较大差异。王媛媛等[5]认为恶臭国标测定方法和便携式恶臭测定仪具有可比性；张思祥等[6]研究表明便携式恶臭检测系统线性度与稳定性很好。便携式恶臭测定仪操作便捷，需要人员少，成本较低，能够当场对气味的强弱进行数值化显示，实时测定出气味的变化，且不会适应或习惯气味，在臭气浓度现场检测中具有重要的应用价值。杨伟华等[7]将便携式恶臭测定仪应用于制药厂、皮革厂等企业厂界环境空气无组织排放臭气浓度的测定中。3结语

现场嗅辨测定仪具有携带方便、方法简单和测试快捷等优点，但其测定结果缺少相应的评价标准；而三点比较式臭袋法测量准确，有系统的评价方法，但分析成本较高，不易于快速获得监测结果。这两者各有优缺点，但测量原理却存在相似之处，今后可将现场嗅辨测定仪应用于三点比较式臭袋法中，以发挥各自的优点。（下转192页）

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（2019年第4期2019年4月

3机电一体化技术在煤矿生产中的具体应用

机电一体化技术对煤矿生产中的多个环节都有所帮助，下面将从其在提升设备、采掘设备、传输设备和其他方面的应用进行分析。3.1机电一体化技术在煤矿提升设备中的应用提升设备是煤矿生产中非常重要的一类设备，其直接关乎生产的效率和安全性，应用机电一体化设备能很好地提高提升设备的性能，提高生产效率。目前中国已有较完备的机电一体化提升设备，内装式全数字化交直流提升机就是其中一种。采用机电一体化技术的提升机设备相比于传统的交流提升机和直流提升机，系统更简单化、操作性更高、自动化水平更高。在实际应用中该设备极大地提高了生产的安全性，应用计算机进行实时操作监控也能更好地应对各种状况，对多种情况进行科学的测算。机电一体化提升机还具有故障诊断和自动修复功能，其高兼容性能使其应用范围更加广阔。3.2机电一体化技术在煤矿采掘设备中的应用煤炭的采掘工作是煤矿生产的核心部分，直接关乎到生产效益。应用机电一体化技术能解决很多生产实际问题，其特点主要有：a)较长的使用寿命和低维护成本。传统的采煤设备一般以液压机为核心，然而在持续高强度的作业下液压机容易损坏，其维护成本也比较高。应用机电一体化的电牵引采煤机能有效改变这一点。电牵引采煤机在工作时并不会有太多部件磨损的情况发生，通常在运行时只会发生电刷和整流子的磨损，这个特点让整个设备事故率降低很多，相对的维护成本大大降低；b)在减小尺寸的同时提高效率。机电一体化电牵引机相比于传统机械设备，其尺寸更小、结构更简单，这样的特点让其应用难度大大降低，同时由于内部的工作阻力较小，其效率也更加高，在工作时能量损耗大大减少。高动力供应让采煤机在防止煤块滑落方面也有比较好的效果；c)可控性强，灵敏度高。采用计算机控制的牵引机能通过电控系统更好地监控机器实时工作状态，让机器始终处于正常参数，提高了作业安全系数。在处理大倾角煤层运输时电牵引机也能对电控系统进行很好的控制，无需外加防滑装置就能完成传统器械所能完成的任务[2]。3.3机电一体化技术在煤矿传输设备中的具体应用传输设备是井下原煤传送的关键设备，原煤传输的安全性、高效性、连续性和传送装置自身的大容量、长距离和自动化都是对传输的重要要求。采用机电一体化的带式传送机能很好地满足原煤传输所需要的条件。相比于传统的传输技术，该技术能综合机械、电子和液压技术的优势，增强联合应用性，能更好地分析动态技术，同时减少启动延迟，高灵敏度和高稳定性让机电一体化带式传送设备更符合生产需求。3.4机电一体化技术在煤矿监控设备中的有效应用在煤矿开采中容易出现的事故之一就是瓦斯泄漏导致的爆炸事故。因此，在煤矿开采过程中必须时刻对矿井中的瓦斯浓度进行监控，既要保证开采之前瓦斯浓度符合开采指标，又要确保在开采过程中一旦瓦斯超标能及时预警。应用机电一体化技术能很好地对煤矿中瓦斯的含量进行监控和预警，目前中国的KJ2、KJ4监控系统已投入使用并取得了较大的突破。并且在生产监控中，除了在对瓦斯的监控中的应用，机电一体化技术在电动机、制动系统、传动系统和液压系统等在线监控中都发挥了较大的作用。利用机电一体化技术对机械的工作状况和机器运行状态实时监控有效地减少了风险的发生，提高了生产效率[3]。3.5机电一体化技术在其他方面的应用除了在煤矿生产各主要环节的重要应用，机电一体化技术还在电力、液压和节能方面有很大作用。机电一体化采用计算机控制能有效实现远程控制，高低压开关等在电力系统的运用有效减少了能源消耗。将机电一体化技术应用到液压支架上，对液压控制进行精确计算，能很好地减少设备的压力负荷。4结语

机电一体化技术在煤矿生产中的采掘、运输、安全监测等环节都发挥了较大的作用，应用该技术能极大地提高生产的安全性和效率，要对机电一体化技术进行更多的优化创新，让该技术更好地服务于生产。参考文献：［1］李锐锋.机电一体化技术在灵新煤矿生产绘图中的应用［J］.价

值工程，2014(35)：60-61.

［2］姚桂玲.机电一体化技术在煤矿生产中的应用研究［J］.煤炭

技术，2011，30(8)：62-63.

［3］韩海云.煤矿机电一体化技术的应用、管理及发展趋势［J］.中

国高新技术企业，2015(33)：153-154.

（责任编辑：高志凤）

（上接85页）参考文献：［1］张妍，王元刚，卢志强，等.我国餐厨废物生化处理设施恶臭排

放特征分析［J］.环境科学，2015，36(10)：3603-3610援

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的感官定量评价研究［J］.环境科学，2011，32(12)：3582-3587.［3］王伯光，张远航，邵敏.珠江三角洲大气环境VOCs的时空分

布特征［J］.环境科学，2004，25(增刊1)：7-15.

［4］孙杰，王跃思，吴方堃，等.唐山市和北京市夏秋季节大气VOCs

组成及浓度变化［J］.环境科学，2010，31(7)：1438-1443援［5］王媛媛，王琪，李贝，等.恶臭国标测定方法和便携式恶臭测定

仪测定结果的比对分析［J］.环境监控与预警，2017，9(5)：20-23.［6］张思祥，赵业佳，李俊成，等.便携式恶臭检测系统的线性度与

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环境科学与管理，2015，40(10)：173-176.（责任编辑：刘晓芳）

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