洞庭湖水体异味物质及其与藻类和水质的关系

以洞庭湖水体中异味物质为研究对象,开展异味物质调查,并结合藻类结构、水质及其营养状况等因素,深入分析洞庭湖异味物质的来源和变化情况. 结果表明,DMS(dimethylsulfide,甲硫醚)、DMTS(dimethyltrisulfide,二甲基三硫醚)、β-cyclocitral(β-环柠檬醛)、MIB(2-methylisoborneol,二甲基异冰片)和GSM(geosmin,土嗅素)在全湖广泛存在,其最高质量浓度分别达到500.80、28.80、21.84、14.50和22.40 ng/L. 结合与藻类生物量的相关分析发现,直链藻、冠盘藻等硅藻可能是洞庭湖中DMS、DMTS和β-cyclocitral的重要来源,湖区土壤、沉积物中的微生物和死亡分解的藻类是MIB和GSM主要来源. 洞庭湖水体绝大部分处于中营养水平,其中东洞庭湖TLI(综合营养状态指数,为48.3)最高,南洞庭湖(为47.3)其次,西洞庭湖(为42.7)最低. 异味物质含量和水质的相关分析发现,异味物质质量浓度与TLI、水温、pH、ρ(DO)、ρ(TN)和ρ(COD_Mn)显著相关,说明水质对异味物质含量有重要影响.      

基于嗅觉效应的土壤苯系物关键因子识别及安全阈值研究

以某化工退役地块为例,从化学浓度及异味贡献两个角度对比了典型土壤气样品中苯系物的污染特征;并从嗅觉效应的角度,研究推导了基于嗅觉效应的主要致嗅组分土壤安全阈值,为污染地块异味风险控制提供理论依据.该地块土壤气组分中以苯浓度最高,其次为氯苯,分别占苯系物总质量浓度的67.3%和10.1%.从异味贡献来看,核心致嗅成分为乙苯,占土壤气总异味活度值的53.2%;其次为甲苯,异味贡献平均占比为14.1%.基于地块未来公园绿地规划,构建了长期及短期两种异味暴露场景下的概念模型和计算公式.经分析计算,短期（涉及建设开挖）的异味暴露风险较长期异味暴露风险更需引起关注.土壤中关键致嗅因子乙苯、甲苯、苯、间/对-二甲苯的土壤异味安全阈值分别为12.9、35、559.3和60.7 mg·kg^-1.将计算所得的安全阈值与现行土壤标准相较,以甲苯和间/对-二甲苯的反差最为显著.研究结果表明：存在异味的污染地块,应同时兼顾考虑毒理学健康效应和基于嗅觉效应的安全阈值,确保污染地块的安全利用.     

挥发性有机污染土壤开挖异味风险评估及控制对策

为应对挥发性有机物(VOCs)污染土壤修复开挖过程中的异味污染问题,建立异味风险预测模型,评估其潜在风险具有重要的现实意义. 本文通过构建异味暴露概念模型,综合考虑土壤气扩散、土壤VOCs挥发、地下水溶质挥发等过程以估算污染源强释放速率,并结合高斯扩散模型模拟污染源向周边区域扩散过程,再以臭气强度作为异味表征手段,预测得到周边环境中的VOCs大气浓度及其对人体的嗅觉感官效应. 某修复地块土壤开挖面积为2 800 m2,深度3 m,涉及苯、甲苯、乙苯等9种异味物质,对其开挖过程中的异味扩散风险进行预测. 结果表明:在开挖速率为150 m3/h的情况下,VOCs快速释放并扩散至周边20 m处某居民点形成的混合气体中以氯苯、苯、乙苯、甲苯这4个组分为主,浓度分别为6.86、2.35、1.56、0.85 mg/m3. 进一步采用异味活度值(OAV)及ln(OAV)对VOCs的异味特征进行分析,识别得到乙苯为混合体系中的关键致嗅物质,故以该组分来表征VOCs的气味特性. 由此得到,居民点呼吸区VOCs对应的臭气强度为3.09,开挖过程中周边居民将明显感到臭味. 基于模型敏感性分析识别了影响异味风险的关键参数,主要为敏感目标距离(x_air)、土壤污染浓度(C_s)、土壤开挖速率(Q)、土壤空气体积比(θ_air)及大气风速(U_air)等. 从降低公众受异味影响的角度出发,提出了包括优化土壤修复工艺、控制区域土壤状况以及关注气象影响等控制对策,以期有效控制土壤中异味扩散引起的负面效应.      

异味混合物中组分浓度与其强度贡献关系研究

由挥发性有机污染物(VOCs)等引起的恶臭污染已经成为一个严重的环境问题,而污染物种类繁多,浓度差异大和物质间相互作用规律复杂等因素,对异味强度等感官评价研究造成极大困难.本研究针对室内环境,选取典型挥发性有机污染物组成多种异味混合物,6名专业嗅辨员组成嗅觉评价小组,分别评价异味混合物和相应各组分物质单独存在时的异味强度,分析混合物中各组分含量与混合物整体异味强度之间的联系.结果表明,当混合物中某物质异味活度(odor activity value,OAV)的自然对数值占混合物总量的比例小于20%时,其对混合物的异味强度贡献基本为零.利用该方法预先忽略多组分异味混合物中的部分物质,可以在异味物质相互作用规律和异味感官评价等研究中起到重要简化作用.     

黑臭水体中主要致嗅组分特征分析

黑臭水体中致嗅挥发性物质是造成水体产生异味的主要原因。通过气相色谱/质谱法对黑臭水体中的挥发性组分进行连续监测,同时利用气味活性值(OAV)识别了其中的主要致嗅组分,并讨论了其在不同河道和不同时间的变化特征。结果显示:黑臭水体中检出频率和浓度最高的16种组分中,包括5种醛类、5种氯代烃、5种苯酚类物质及二甲基二硫醚。二甲基二硫醚、壬醛、辛醛、柠檬醛及苯酚的OAV1,是研究选取河道中的主要致嗅组分。其中,辛醛与壬醛天然存在于自然水体中;二甲基二硫醚主要来源于黑臭水体中厌氧微生物代谢;而苯酚与柠檬醛可能是由于外源污染的排放。     

水中5种异味物质顶空固相微萃取-气相色谱-质谱测定

采用顶空固相微萃取-气质联用技术同时检测城市水体中二甲基三硫醚、二甲基异莰醇、土腥素、β-环柠檬醛、β-紫罗兰酮等5种常见异味物质。研究并探讨了萃取纤维种类、温度、萃取时间、搅拌速率、离子浓度等因素对异味物质响应值的影响。结果表明:采用85μm CAR/PDMS萃取纤维,在65℃、30%(NaCl/水)、1 500 r/min搅拌速率条件下萃取30 min效果最佳。萃取后用GC-MS分析,5种异味物质在5~1 000 ng/L内线性关系良好,相关系数均0.99,检出限为0.74~1.54 ng/L。环境样品回收率处于82.5%~117.2%范围内,适用于水环境样品的分析。     

橡胶制品行业优控物质分析及控制对策研究

为深入研究橡胶制品行业异味污染成因,采用仪器和感官分析方法对轮胎企业、橡胶板管带企业、橡胶零件企业、日用及医用橡胶制品企业和再生橡胶制品企业的VOCs（挥发性有机物）和异味物质进行定性定量分析.应用气味活度值法确定炼胶、硫化、脱硫工序特征异味物质,使用聚类分析、主成分分析和综合评价法筛选橡胶制品行业前20项优先控制污染物.结果表明:①炼胶、硫化、脱硫工序的TVOC（总挥发性有机物）平均排放浓度分别为15.723 5、4.660 9、98.816 5 mg/m3.②共识别出150种VOCs和异味物质,主要包括正己烷、正庚烷等脂肪烃,苯乙烯、二甲苯等芳香化合物,丙酮、甲基异丁酮等含氧化合物,以及二甲二硫、二硫化碳等有机硫化物.③依据GB 14554-1993《恶臭污染物排放标准》,脱硫工序及所有采样企业厂界臭气浓度值均超标,其他生产工序的有组织废气的臭气浓度均达到排放标准.④行业主要致臭物质包括异丁醛、异戊醛、己基硫醇、丁基硫醇、苯乙烯和三甲胺等.⑤行业前20项优先控制污染物包括苯乙烯、甲基环己烷、三甲胺、二硫化碳、1,2,4-三甲苯、甲基异丁酮、对二甲苯、乙醛、羰基硫、乙苯等.研究显示:炼胶、硫化工序TVOC平均排放水平较低,主要致臭物质种类基本相同;再生橡胶制品脱硫和精炼工序的TVOC排放水平较高,异味污染严重,需注重产业结构调整、改进行业技术工艺及加强行业标准规范化.      

夏季有机生活垃圾堆肥过程恶臭排放特征及健康风险评估

为研究有机生活垃圾在夏季堆肥过程的恶臭污染物分布特征及对堆肥厂职业暴露人员的非致癌和致癌风险水平,以北方某有机生活垃圾堆肥厂为研究对象,利用冷阱富集-气质联用（GC/MS）技术对恶臭气体进行分析.结果表明:①堆肥过程中的恶臭物质以含氧有机物为主,其次是芳香烃,这两类物质分别占总恶臭污染物质量浓度的63.46%±2.65%和15.56%±0.67%.②各单元的主要恶臭贡献物质种类存在差异,卸料单元和粉碎单元主要为乙酸和甲硫醚,占这两个单元总异味活度值的83.07%和85.44%;发酵单元和腐熟单元恶臭贡献的主要物质是乙酸、乙醛、甲硫醚、α-蒎烯、二甲二硫醚、柠檬烯、b-蒎烯和乙醇,占两个单元总异味活度值的96.60%和92.51%.③从人群健康风险来看,腐熟单元HI（非致癌健康风险指数）最高（13.54）,其次是发酵单元（7.95）和粉碎单元（5.36）,卸料单元最低（4.94）,而苯是主要的致癌风险物[LCR（终生致癌风险）>10-4].研究显示,有机生活垃圾堆肥厂在夏季产生的恶臭污染物对人群可能产生较大影响,应加强堆肥过程中恶臭污染物的控制,另外加强对职业暴露人群的健康防护以及对恶臭物质的有效处理以减少对人群健康的不利影响.      

昆明市与蒙自市空气中VOCs探析及对比

利用禾信质谱监测车,以昆明和蒙自为研究对象,对其空气中VOCs进行测定,监测结果显示:昆明市与蒙自市环境空气中VOCs浓度均处于正常水平,主要物质成分基本相同,主要以苯系物、烷烃和烯烃类物质为主,主要来自自然排放以及人类城市生活活动排放;企业区域监测,VOCs浓度具有明显的区域性特征,蒙自市VOCs浓度相对昆明市较低,昆明市和蒙自市分别含有恶臭污染物二甲基二硫醚、乙硫醚,二甲基二硫醚、乙硫醇。     

巢湖蓝藻异味成分分析及影响因素研究

采用气相色谱-质谱联用仪对受测水体异味中的挥发性有机物成分进行研究。结合样点的风速、温度等气象条件及异味情况,将最终记录所得数据汇总进行相关性分析并绘制回归曲线。结果表明:(1)二甲基三硫为夏季巢湖蓝藻暴发时的主要异味物质,其次有β-紫罗兰酮、甲硫醇、二甲基二硫及2-甲基异茨醇等物质。(2)较高的温度是水体异味的主要诱因。3个样点(距巢湖1410m、820m、0m处)在低于一定温度(依次分别为31.5、29、26℃)的时候显示无味或者微臭。(3)蓝藻异味和距巢湖距离显著相关,据线性回归计算,当离湖边距离约为2133m时,几乎不会有异味情况的发生。(4)蓝藻异味和无雨天数呈显著正相关,持续无雨天数越久,异味情况越严重。异味程度与空气湿度呈负相关,空气湿度越大,异味情况越轻。异味程度与风速呈正相关,风速越大,异味情况越严重。     

市政污泥堆肥过程中挥发性硫化物(VSC)和NH3释放规律

以华北地区某市政污泥堆肥厂为研究对象,开展市政污泥堆肥过程中恶臭气体（挥发性硫化物（VSC）和NH₃）的释放规律研究。用苏玛罐、静态箱采集和气相色谱检测方法,测定了污泥堆肥厂VSC和NH₃空间分布及堆肥过程中的释放规律。结果表明:堆肥过程中产生的典型恶臭物质为NH₃、甲硫醚（DMS）和二甲二硫（DMDS）等,且在静态箱内20 min静置累积浓度排序为NH₃>DMDS>DMS>CS₂>MT>H₂S。NH₃平均累积浓度为2.62~119.64 mg/m3,VSC累积浓度比NH₃低1~2个数量级。针对市政污泥堆肥过程中主要气态污染物的种类及含量的分析,为开展恶臭气体治理提供了参考。     

无锡市饮用水嗅味突发事件致嗅原因及潜在问题分析

针对2007年5月底6月初发生的无锡市饮用水嗅味事件,在嗅味层次分析法(FPA)的基础上,利用感官气相色谱法对污染水团、取水口以及管网水中的致嗅物质种类进行了鉴定,并利用GC-MS对主要致嗅物质进行了定量分析,同时,对微囊藻毒素含量以及生物遗传毒性进行了测定.结果表明,此次嗅味事件的主要致嗅物质为以二甲基三硫为主的硫醚类有机体腐败产物,6月4日采集的污染水团中二甲基三硫含量高达11399 ng·L-1.同时,含有一定量的2-甲基异莰醇(MIB)等藻类分泌物,但这些物质的嗅味被二甲基三硫等硫醚类化合物导致的腥臭味所掩盖,不是主要的致嗅物质.另外,6月4日及6月8日采集的取水口样品分析结果表明,原水中微囊藻毒素含量远低于新颁布的生活饮用水卫生标准,而且,利用umu测试得到的水中遗传毒性水平很低.     

Determination of urine-derived odorous compounds in a source separation sanitation system

Source separation sanitation systems have attracted more and more attention recently.However, separate urine collection and treatment could induce odor issues, especially in large scale application. In order to avoid such issues, it is necessary to monitor the odor related compounds that might be generated during urine storage. This study investigated the odorous compounds that emitted from source-separated human urine under different hydrolysis conditions. Batch experiments were conducted to investigate the effect of temperature, stale/fresh urine ratio and urine dilution on odor emissions. It was found that ammonia, dimethyl disulfide, allyl methyl sulfide and 4-heptanone were the main odorous compounds generated from human urine, with headspace concentrations hundreds of times higher than their respective odor thresholds. Furthermore, the high temperature accelerated urine hydrolysis and liquid–gas mass transfer, resulting a remarkable increase of odor emissions from the urine solution. The addition of stale urine enhanced urine hydrolysis and expedited odor emissions. On the contrary, diluted urine emitted less odorous compounds ascribed to reduced concentrations of odorant precursors. In addition,this study quantified the odor emissions and revealed the constraints of urine source separation in real-world applications. To address the odor issue, several control strategies are recommended for odor mitigation or elimination from an engineering perspective.     

典型工业恶臭源恶臭排放特征研究

恶臭污染具有主观性和复杂性特点,结合使用仪器分析和嗅觉方法,可以从成分和感官两方面充分反映恶臭污染特征.本文参考USEPA TO14A和GB/T 14675-93方法,选择天津滨海新区内的6个不同类型的工业恶臭源,包括制药、喷漆、炼油、石化、树脂合成和橡胶,采集了各类源工艺流程中通过有组织方式排放的恶臭废气,测定了废气的感官臭气浓度并定量分析了其中的恶臭VOCs物质.使用臭气浓度、恶臭指数及统计学方法进行研究,结果发现,炼油源和制胶源的废气具有非常严重的感官刺激性.甲硫醇等硫化物是炼油源和制胶源的主要特征恶臭物质;苯乙烯和甲苯分别是合成树脂源和喷涂源的特征恶臭组分;对苯二甲酸(PTA)源和制药源属于混合型恶臭源.甲苯是喷漆源和制药源的标识组分;二硫化碳是制胶源的标识组分;间,对-二甲苯可以用来标识石化PTA污染源;炼油源的标识组分为三氯乙烯、氯乙烷和1,2-二溴乙烷;苯乙烯是合成树脂源的标识组分.     

Beyond hypoxia：Occurrence and characteristics of black blooms due to the decomposition of the submerged plant Potamogeton crispus in a shallow lake

Organic matter-induced black blooms(hypoxia and an offensive odor) are a serious ecosystem disasters that have occurred in some large eutrophic shallow lakes in China. In this study, we investigated two separate black blooms that were induced by Potamogeton crispus in Lake Taihu, China. The main physical and chemical characteristics, including color- and odor-related substances, of the black blooms were analyzed. The black blooms were characterized by low dissolved oxygen concentration(close to 0 mg/L), low oxidation-reduction potential, and relatively low pH of overlying water. Notably higher Fe2+and∑S2-were found in the black-bloom waters than in waters not affected by black blooms. The black color of the water may be attributable to the high concentration of these elements, as black FeS was considered to be the main substance causing the black color of blooms in freshwater lakes. Volatile organic sulfur compounds, including dimethyl sulfide, dimethyl disulfide, and dimethyl trisulfide, were very abundant in the black-bloom waters. The massive anoxic degradation of dead Potamogeton crispus plants released dimethyl sulfide, dimethyl disulfide, and dimethyl trisulfide, which were the main odor-causing compounds in the black blooms. The black blooms also induced an increase in ammonium nitrogen and soluble reactive phosphorus levels in the overlying waters. This extreme phenomenon not only heavily influenced the original lake ecosystem but also greatly changed the cycling of Fe, S, and nutrients in the water column.     

Desorption of odor substances from water bodies to the atmosphere

A method is described for evaluation of odor pollution caused by waste-water. Two standard analytical procedures were applied to the determination of odor substances in water: head space analysis and purge-trap method. Henry's constants for five odor substances: hydrogen sulfide, methylmercaptan, dimethyl sulfide, ammonia and trimethylamine were measured at several conditions of pH and equilibrium temperature and were used for the estimation of odor emission from waste-water.     

我国餐厨废物生化处理设施恶臭排放特征分析

选择目前国内餐厨废物成功进行资源化处理的代表性城市西宁、北京和宁波,分别对其处理处置情况进行调研并设置采样点,采用气相色谱-质谱联用(GC/MS)对各企业主要恶臭排放工段的恶臭物质进行定性定量分析,采用三点比较式臭袋法对各企业主要恶臭排放工段的臭气浓度进行测试分析.结果表明,餐厨垃圾生化处理企业的排放物质种类主要为醇、醛、酮、酯的含氧烃类,但对恶臭贡献最大的是含硫化合物,其次是萜烯类物质;综合西宁、宁波和北京的调研及分析结果,可初步考虑餐厨垃圾生化处理设施典型恶臭物质为乙醇、柠檬烯、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫醚、乙醛、乙酸乙酯.