湖北君邦環境技術有限責任公司 孔祥薇
根據生態環境部公布的2020年全國“12369環保舉報聯網管理平臺”統計數據,大氣污染已成為環保投訴中占比第一的環境問題,其月投訴量占比為44.50%~63.00%,其中,惡臭、異味問題為大氣污染重占比第一的環境問題,月投訴量占比為32.20%~45.30%(見圖1所示)。綜合全年數據,其投訴量占比為24.07%。而在廣東、江蘇等經濟發達、人口密度大的地區,公眾對異味的投訴已占環境投訴的30%左右,在石化、化工產業集中的地區,甚至 90%的環境投訴都來自異味問題。總體來看,異味問題已成為我國目前公眾投訴最強烈的環境問題。

圖1 2020年12369環保舉報辦理情況
異味污染是指由于異味污染物的排放超過人能夠感受到的氣味閾值,刺激嗅覺器官引起人們不愉快及損害生活環境的污染問題。可能造成異味污染的污染物多達上千種,包括:①無機物:氨、硫化氫、氯氣等;②有機物:如揮發性有機物(酯、酸、醛、芳香烴等)、含硫有機化合物(硫醚類、硫醇類)、含氮有機化合物(胺類、酰胺類等)。[1]
異味污染來源廣泛,既涉及化學原料和化學制品制造業、橡膠和塑料制品業、家具制造業等制造業所形成的點源,又有垃圾處理、污水處理等公共設施管理業所形成的面源、體源。由于城市功能區劃分不明顯,各種污染源彼此交錯,異味污染源互相干擾,異味污染源難以精準識別。
由于異味污染的特性,給環境管理部門對異味污染的辨識與控制帶來了很大的難度,綜合來說,異味問題存在以下痛點:①定性困難:可能產生異味物質的氣態污染物多達上千種,對于工業企業集中區的環境管理部門而言,其異味污染排查工作猶如大海撈針。②監測水平不高:異味監測手段包括人工嗅辨法和化學儀器分析法。采用實驗室人工嗅辨法對惡臭水平進行評價,難以真實地反映區域環境異味狀況。同時,大多數化學分析儀對于氣味物質的檢出限在ppm數量級,高于人的嗅覺對多數氣味物質的感覺閾值(ppb級別),無法滿足異味監測需求。③溯源困難:進入大氣中的污染物,受大氣各種不同程度的擾動運動的影響,會形成不同程度的傳輸、聚積[2],而不同的氣象條件、地勢環境對于異味污染源濃度分布也有著不同程度的影響,導致異味污染溯源困難。
為了解決區域異味投訴, 本文提出一套解決方案,方案包括:①首先對區域異味污染源全面排查,建立區域異味污染源排放清單;②借助實時高效的監測手段,對區域污染源進行動態監控,實時掌握區域異味水平;③利用污染擴散模型,對異味事件追本溯源,精準尋找異味污染企業,達到對異味污染物精準管控、靶向治理的效果。
1.基于文獻資料對區域涉異味行業異味污染源進行初篩
結合區域產業規劃,對區域內的工業企業以及市政設施進行調研,通過查找相關文獻資料,初步掌握區域異味污染源分布及污染源類型。以武漢某行政區為例,結合該區域排污許可申報情況,對區域所涉行業特征異味污染物進行調查,初步確定轄區涉異味污染物,如表1所示。

表1 區域涉異味污染物清單
2.基于原輔材料、生產工藝分析的異味污染源識別
對區域涉異味污染源重點企業進行入戶排查,了解原輔材料、生產工藝、公輔設施以及環保措施等情況,建立企業異味污染源清單。同時采用GC-MS等監測手段對調查污染源進行取樣,對其成分進行分析,與資料調查結果進行比對,確認異味污染源的組分以及污染排放水平,形成最終的區域異味污染源清單。
1.實時監測手段
常見的實時異味監測技術有電子鼻、氣相色譜法、質子轉移飛行時間質譜儀和開路傅立葉紅外光譜法等。其中,開路傅立葉紅外光譜是一種光學傳感技術,可以同時連續分析多種化合物,實現分鐘級響應,在國外廣泛被應用在火災監測、泄漏氣體溯源等場景,十分適用于實時異味監測。[4]
2.超標留樣—實驗室分析
在部署環境在線監測設備的同時,利用超標留樣裝置,及時捕集超標時段的氣態污染物樣氣,采用氣相色譜—質譜結合嗅覺分析法等實驗室方法進一步分析樣氣成分,作為在線監測數據的補充,以修正及完善異味污染監測結果。
反向擴散溯源模型即假定污染源強及污染點位,輸入氣象參數,利用大氣擴散模型模擬監測點位的監測數據,再利用算法模型對源項進行對比,得到最優解,最終實現對污染源強及污染點位的反演推算。
常用大氣擴散模型包括高斯模型、朗格朗日模型以及歐拉模型,高斯模型是最常用的(2010~2020年間公開發表的69個異味擴散研究中,67%采用該模型)。[5]高斯模式比較適用于近距離擴散的計算,利用常規的氣象數據即可進行模擬。
應用各種模型預測,要特別注意模型的使用條件。大氣預測模型是建立在一定的假設條件下的,對氣象條件和地形作了簡化處理,在實際應用中,需結合區域條件對模型不斷進行修正,使模型越來越接近真實環境,才可以最大限度地反映實際情況。
異味污染的辨識與控制重點在于解決異味溯源問題,本文站在區域環境質量管理的角度,提出通過區域異味污染源摸查、實時監測技術的協同應用以及溯源模型的開發這一整套異味污染溯源方案,來應對區域異味投訴問題,供地方環境主管部門參考。但只有從源頭控制異味的產生,才能真正改善異味問題。