吴传东等：气味污染评价技术及典型垃圾处理工艺污染特征研究进展 ·1613· 物，污染物的化学浓度和气味浓度同样表现出明显的 合物中各组分的嗅觉灵敏度差异可以提高气味浓度预 季节性差异可.气温高、湿度高、气压低时，垃圾填埋 测模型的准确度，研究气味物质混合前后气味阈值或 场的气味污染更为严重网 气味活度值的变化规律可解析混合物中组分间的气味 中国杭州一处垃圾填埋场气体样品中共检出68 相互作用类型和程度，并应用于准确预测气味浓度 种挥发性气味污染物，其中氨(520~4460μg·m3)和 典型垃圾处理工艺的气味污染程度差异较大，污染水 硫化氢(56.58~579.84μgm)分别占总化学浓度的 平受工艺、季节和区域影响，通过优化通风控制策略和 比例为83.91%~93.94%和4.47%~10.92%：场内 覆盖阻隔技术可有效控制典型垃圾处理工艺气味污染 垃圾卸料区(4711μgm3)、渗滤液处理区(4634μg· 的逸出和扩散. m3)、残渣区(601μgm3)、办公区(2608μgm3)、 总结相关研究进展，今后应继续加强以下几个方 厂界(2664μgm)等不同工艺段和工作区域的污染 面的研究工作：基于动态稀释嗅觉仪方法建立广泛的 物的化学浓度特征差异较大网.意大利一处垃圾填 气味阈值数据库，减小当前气味评价研究中由于气味 埋场的垃圾倾泻区、临时覆盖区、老化区等工艺段气体 阈值差异导致的不确定性：提升仪器分析方法的灵敏 样品的气味浓度分别为1200、240和86ou:·m3侧，而 度和在线监测性能，实现对典型气味污染源散发的污 集气井内填埋气的气味浓度却能高达641024~ 染物进行精确分析和远程监测：针对复杂混合物体系， 1155019oum3则，表明垃圾填埋场各工艺段的气味 进一步研究气体分子结构与气味阈值、气味相互作用 污染特征具有较大差异. 间的定量关系，优化气味浓度预测模型：进一步研究垃 在调查垃圾填埋场气味污染的主要致臭物质时， 圾填埋场填埋区覆盖材料，实现对含硫、含氮化合物、 气味活度值分析结果表明，杭州一处垃圾填埋场气体 芳香族化合物等典型气味污染物的高效控制. 样品中检出组分的气味贡献顺序为二甲基三硫醚> 二甲基二硫醚>硫化氢>乙酸>甲硫醚>氨> 参考文献 苯乙烯>丙醛>异戊醛四；北京一处垃圾填埋场内 气体样品的主要致臭物质在春季时为含硫化合物，夏、 [1]Hayes J E,Stevenson R J,Stuetz R M.The impact of malodour 秋季节时为含氧化合物，冬季时则主要为芳香族化合 on communities:a review of assessment techniques.Sci Total En- 物和部分含氧化合物可，韩国一处垃圾填埋场的主要 iron,2014,500501:395 2]Capelli L,Sironi S,Del Rosso R,et al.Measuring odours in the 致臭物质是含硫化合物，特别是具有较高化学浓度和 environment vs.dispersion modelling:a review.Atmos Enriron, 较低气味阈值的硫化氢四 2013,79:731 垃圾填埋场内暴露的填埋作业区是气味污染最主 B]Parker D B,Gilley J,Woodbury B,et al.Odorous VOC emission 要的释放源之一，采用覆盖高密度聚乙烯膜 following land application of swine manure slurry.Atmos Enriron, (HDPE)、土壤阻隔层等方法可以有效减轻气味污染 2013,66:91 物的逸出和扩散.在垃圾填埋场填埋作业区表面覆盖 [4]Capelli L,Sironi S,Del Rosso R.Odor sampling:techniques and strategies for the estimation of odor emission rates from different 高密度聚乙烯膜并连接紧密之后，填埋气的收集效率 source types.Sens,2013,13(1):938 提高了25%则：填埋区表面污染物的散发速率也得到 [5]Lu W J,Duan Z H.Li D,et al.Characterization of odor emission 有效降低侧.另一方面，覆盖土壤阻隔层可以有效地 on the working face of landfill and establishing of odorous com- 控制垃圾填埋场老化填埋区的污染物释放.相比传统 pounds index.Waste Manage,2015,42:74 填埋覆土层(LCS),新型生物覆土层(WBS)不仅具有 [6]Duan Z H,Lu W J,Li D,et al.Temporal variation of trace com- 阻隔作用，还可以增加对甲苯等污染物的降解率，实现 pound emission on the working surface of a landfill in Beijing, 更好的气味污染控制效果啊.实验室研究表明，生物 China.Atmos Environ,2014,88:230 7] Shon Z H,Kim K H.Jeon E C,et al.Photochemistry of reduced 覆土层对垃圾填埋场填埋气中苯、甲苯、乙苯、二甲苯 sulfur compounds in a landfill environment.Atmos Enriron,2005, (BTEX)的降解率达67%~100%，对含氧化合物的降 39(26):4803 解率达96%~97% 8] Capelli L,Sironi S.Del Rosso R,et al.A comparative and eriti- cal evaluation of odour assessment methods on a landfill site.At- 4结论 mos Environ,2008,42(30):7050 近年来，典型环境气味污染的评价和预测技术研 9] Song S K,Shon Z H,Kim K H,et al.Monitoring of atmospheric reduced sulfur compounds and their oxidation in two coastal land- 究领域取得了较大进展，仪器分析和嗅觉分析技术联 fill areas.Atmos Environ,2007,41(5):974 用不仅可以全面准确评价气味污染物的化学浓度水平 [10]Kim K H.Emissions of reduced sulfur compounds (RSC)as a 和嗅觉刺激程度，也可以进一步通过气味活度值界定 landfill gas (LFG):a comparative study of young and old landfill 复杂混合物中各种组分的气味贡献例，通过研究混 facilities.Atmos Enriron,2006,40(34):6567吴传东等: 气味污染评价技术及典型垃圾处理工艺污染特征研究进展 物，污染物的化学浓度和气味浓度同样表现出明显的 季节性差异［5］． 气温高、湿度高、气压低时，垃圾填埋 场的气味污染更为严重［89］． 中国杭州一处垃圾填埋场气体样品中共检出 68 种挥发性气味污染物，其中氨( 520 ～ 4460 μg·m － 3 ) 和 硫化氢( 56. 58 ～ 579. 84 μg·m － 3 ) 分别占总化学浓度的 比例为 83. 91% ～ 93. 94% 和 4. 47% ～ 10. 92% ; 场内 垃圾卸料区( 4711 μg·m － 3 ) 、渗滤液处理区( 4634 μg· m － 3 ) 、残渣区( 601 μg·m － 3 ) 、办公区( 2608 μg·m － 3 ) 、 厂界( 2664 μg·m － 3 ) 等不同工艺段和工作区域的污染 物的化学浓度特征差异较大［89］． 意大利一处垃圾填 埋场的垃圾倾泻区、临时覆盖区、老化区等工艺段气体 样品的气味浓度分别为 1200、240 和 86 ouE ·m － 3［90］，而 集气 井 内 填 埋 气 的 气 味 浓 度 却 能 高 达 641024 ～ 1155019 ouE ·m － 3［91］，表明垃圾填埋场各工艺段的气味 污染特征具有较大差异． 在调查垃圾填埋场气味污染的主要致臭物质时， 气味活度值分析结果表明，杭州一处垃圾填埋场气体 样品中检出组分的气味贡献顺序为二甲基三硫醚 ＞ 二甲基二硫醚 ＞ 硫化氢 ＞ 乙酸 ＞ 甲硫醚 ＞ 氨 ＞ 苯乙烯 ＞ 丙醛 ＞ 异戊醛［11］; 北京一处垃圾填埋场内 气体样品的主要致臭物质在春季时为含硫化合物，夏、 秋季节时为含氧化合物，冬季时则主要为芳香族化合 物和部分含氧化合物［5］，韩国一处垃圾填埋场的主要 致臭物质是含硫化合物，特别是具有较高化学浓度和 较低气味阈值的硫化氢［92］． 垃圾填埋场内暴露的填埋作业区是气味污染最主 要 的 释 放 源 之 一［5］，采 用 覆 盖 高 密 度 聚 乙 烯 膜 ( HDPE) 、土壤阻隔层等方法可以有效减轻气味污染 物的逸出和扩散． 在垃圾填埋场填埋作业区表面覆盖 高密度聚乙烯膜并连接紧密之后，填埋气的收集效率 提高了 25%［93］; 填埋区表面污染物的散发速率也得到 有效降低［94］． 另一方面，覆盖土壤阻隔层可以有效地 控制垃圾填埋场老化填埋区的污染物释放． 相比传统 填埋覆土层( LCS) ，新型生物覆土层( WBS) 不仅具有 阻隔作用，还可以增加对甲苯等污染物的降解率，实现 更好的气味污染控制效果［95］． 实验室研究表明，生物 覆土层对垃圾填埋场填埋气中苯、甲苯、乙苯、二甲苯 ( BTEX) 的降解率达 67% ～ 100% ，对含氧化合物的降 解率达 96% ～ 97%［13］． 4 结论 近年来，典型环境气味污染的评价和预测技术研 究领域取得了较大进展，仪器分析和嗅觉分析技术联 用不仅可以全面准确评价气味污染物的化学浓度水平 和嗅觉刺激程度，也可以进一步通过气味活度值界定 复杂混合物中各种组分的气味贡献［67］． 通过研究混 合物中各组分的嗅觉灵敏度差异可以提高气味浓度预 测模型的准确度，研究气味物质混合前后气味阈值或 气味活度值的变化规律可解析混合物中组分间的气味 相互作用类型和程度，并应用于准确预测气味浓度． 典型垃圾处理工艺的气味污染程度差异较大，污染水 平受工艺、季节和区域影响，通过优化通风控制策略和 覆盖阻隔技术可有效控制典型垃圾处理工艺气味污染 的逸出和扩散． 总结相关研究进展，今后应继续加强以下几个方 面的研究工作: 基于动态稀释嗅觉仪方法建立广泛的 气味阈值数据库，减小当前气味评价研究中由于气味 阈值差异导致的不确定性; 提升仪器分析方法的灵敏 度和在线监测性能，实现对典型气味污染源散发的污 染物进行精确分析和远程监测; 针对复杂混合物体系， 进一步研究气体分子结构与气味阈值、气味相互作用 间的定量关系，优化气味浓度预测模型; 进一步研究垃 圾填埋场填埋区覆盖材料，实现对含硫、含氮化合物、 芳香族化合物等典型气味污染物的高效控制． 参 考 文 献 ［1］ Hayes J E，Stevenson Ｒ J，Stuetz Ｒ M． The impact of malodour on communities: a review of assessment techniques． Sci Total En￾viron，2014，500-501: 395 ［2］ Capelli L，Sironi S，Del Ｒosso Ｒ，et al． Measuring odours in the environment vs． dispersion modelling: a review． Atmos Environ， 2013，79: 731 ［3］ Parker D B，Gilley J，Woodbury B，et al． Odorous VOC emission following land application of swine manure slurry． Atmos Environ， 2013，66: 91 ［4］ Capelli L，Sironi S，Del Ｒosso Ｒ． Odor sampling: techniques and strategies for the estimation of odor emission rates from different source types． Sens，2013，13( 1) : 938 ［5］ Lu W J，Duan Z H，Li D，et al． Characterization of odor emission on the working face of landfill and establishing of odorous com￾pounds index． Waste Manage，2015，42: 74 ［6］ Duan Z H，Lu W J，Li D，et al． Temporal variation of trace com￾pound emission on the working surface of a landfill in Beijing， China． Atmos Environ，2014，88: 230 ［7］ Shon Z H，Kim K H，Jeon E C，et al． Photochemistry of reduced sulfur compounds in a landfill environment． Atmos Environ，2005， 39( 26) : 4803 ［8］ Capelli L，Sironi S，Del Ｒosso Ｒ，et al． A comparative and criti￾cal evaluation of odour assessment methods on a landfill site． At￾mos Environ，2008，42( 30) : 7050 ［9］ Song S K，Shon Z H，Kim K H，et al． Monitoring of atmospheric reduced sulfur compounds and their oxidation in two coastal land￾fill areas． Atmos Environ，2007，41( 5) : 974 ［10］ Kim K H． Emissions of reduced sulfur compounds ( ＲSC) as a landfill gas ( LFG) : a comparative study of young and old landfill facilities． Atmos Environ，2006，40( 34) : 6567 · 3161 ·