機(jī)械加工項(xiàng)目惡臭氣體環(huán)境影響評(píng)價(jià)與管理

趙磊++杜娟

摘 要：惡臭是一種感覺(jué)公害，惡臭污染越來(lái)越受到人們的關(guān)注，但對(duì)于機(jī)械加工項(xiàng)目惡臭管理往往容易忽視。本文以機(jī)械加工項(xiàng)目為例，闡述了該類(lèi)項(xiàng)目惡臭的來(lái)源、測(cè)定評(píng)價(jià)方法、預(yù)測(cè)方法以及惡臭的管理控制。

關(guān)鍵詞：惡臭 機(jī)械加工 評(píng)價(jià) 管理

中圖分類(lèi)號(hào)：X820 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）09（b）-0110-02

惡臭是指大氣、水體、廢棄物等物質(zhì)中含有的、具有能夠引起人體厭惡或不愉快氣味的揮發(fā)性物質(zhì)，通過(guò)空氣介質(zhì)，作用于人的嗅覺(jué)器官而被感知的一種感知污染[1]。惡臭的危害主要表現(xiàn)在對(duì)人體的影響，給人們帶來(lái)不愉快的感覺(jué)。特別是高濃度的惡臭，可引起人體重要的生理機(jī)能發(fā)生急性病并引起死亡[2]。作為大氣污染的一種形式，惡臭具有其特殊性，惡臭污染通常是多種成分組成的復(fù)合臭[3]。

機(jī)械加工項(xiàng)目管理中，往往忽視了對(duì)惡臭氣體的管理，由于惡臭污染具有來(lái)源廣、刺激性強(qiáng)、毒性大、嗅閾值低、治理難度大、個(gè)人主觀性強(qiáng)等特點(diǎn)[4，5]，該類(lèi)項(xiàng)目惡臭污染在空間范圍和污染強(qiáng)度上都超出了一般的認(rèn)知。本文以機(jī)械加工項(xiàng)目為例，分析了惡臭來(lái)源、評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)，為做好該類(lèi)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)和管理工作提供一些參考。

1 惡臭的來(lái)源分析

機(jī)械加工中廣泛使用切削液，主要起到冷卻、潤(rùn)滑、清洗、防銹等作用。切削液可分為油基切削液和水基切削液兩大類(lèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，水基切削液的使用量占切削液總量的77%[6～9]。

水基切削液的原液處于基本滅菌狀態(tài)，在使用液中，通過(guò)供液系統(tǒng)、稀釋水、被加工零件、機(jī)床、以及空氣接觸會(huì)帶入微生物，由于水基切削液中含有的油脂、礦物油以及胺、酰胺類(lèi)化合物等成分，為微生物繁殖提供了條件。當(dāng)機(jī)床停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，切削液處于靜止?fàn)顟B(tài)，好氧菌大量繁殖消耗切削液中的氧，切削液變?yōu)槿毖鯛顟B(tài)，從而助長(zhǎng)厭氧性細(xì)菌的繁殖，厭氧菌將切削液中硫酸鹽和磺酸鹽中的含硫基團(tuán)還原，放出硫化氫氣體，產(chǎn)生惡臭[10，11]。

2 惡臭測(cè)定評(píng)價(jià)方法

所謂惡臭測(cè)定就是用數(shù)量化的方法描述人對(duì)臭氣的感覺(jué)量。目前，用定量方式表示惡臭的方法主要有兩種：一種是以測(cè)定惡臭成分為中心的儀器測(cè)定法；另一種是把人的嗅覺(jué)作為檢測(cè)器來(lái)測(cè)定臭氣強(qiáng)度的感官測(cè)定法。

2.1 儀器測(cè)定法

儀器測(cè)定法主要用于測(cè)定單一的惡臭物質(zhì)，分析測(cè)定主要采用GC/MS、HPLC、離子色譜、分光光度法等精密分析儀器進(jìn)行，是臭氣物質(zhì)測(cè)定評(píng)價(jià)的主要手段[12]。儀器測(cè)定法可對(duì)惡臭廢氣中主要惡臭物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析，并可建立源成分譜，進(jìn)一步識(shí)別惡臭源標(biāo)識(shí)組分；但由于惡臭物質(zhì)常濃度很低，且儀器分析目標(biāo)物質(zhì)有限，對(duì)非常見(jiàn)和低含量的惡臭組分的分析存在一定困難[13]。另外，這類(lèi)方法分析費(fèi)用較高，分析時(shí)間也比較長(zhǎng)。無(wú)法直接將惡臭物質(zhì)化學(xué)濃度與的臭味強(qiáng)度相結(jié)合，而且無(wú)法與環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)直接掛鉤[14]。我國(guó)于1993年制定了《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》包括惡臭濃度及三甲胺、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯八種單一惡臭物質(zhì)的廠界標(biāo)準(zhǔn)及排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)其測(cè)定方法也作出了具體規(guī)定。

2.2 感官測(cè)定法

嗅覺(jué)測(cè)量一般用于復(fù)合惡臭的強(qiáng)度、嫌惡度、公害原因等的檢測(cè)和評(píng)價(jià)。該方法靈敏，檢測(cè)時(shí)間短，操作容易，所以在各國(guó)的臭氣測(cè)量中都被普遍采用。感官測(cè)定法分為臭氣強(qiáng)度法和臭氣濃度法兩種。

（1）臭氣強(qiáng)度法[15，16]。

將惡臭對(duì)人的嗅覺(jué)刺激程度分為若干個(gè)等級(jí)，經(jīng)嗅覺(jué)測(cè)試人員對(duì)待測(cè)氣體進(jìn)行仔細(xì)嗅辨，并用嗅到的臭氣強(qiáng)弱與臭氣強(qiáng)度分級(jí)表加以比較的方式來(lái)確定待測(cè)氣味的強(qiáng)度。臭氣強(qiáng)度表示法只是用來(lái)定性的評(píng)價(jià)惡臭污染，無(wú)法對(duì)惡臭污染程度進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。這種評(píng)價(jià)方法實(shí)施簡(jiǎn)便，反映直觀，但易受嗅辨員主觀影響。我國(guó)及日韓等亞洲國(guó)家采用6級(jí)分制，美國(guó)采用的是8級(jí)制，其他歐洲國(guó)家則大多采用5級(jí)制。

（2）臭氣濃度法[17～19]。

將惡臭氣體用無(wú)臭空氣進(jìn)行稀釋，稀釋到剛好無(wú)臭時(shí)所需的稀釋倍數(shù)。臭氣濃度測(cè)定評(píng)價(jià)法是世界各國(guó)普遍認(rèn)同的方法，通過(guò)幾十年的發(fā)展，基本解決了臭氣濃度測(cè)定的精度、準(zhǔn)確性、再現(xiàn)性問(wèn)題，滿足了環(huán)保法規(guī)對(duì)環(huán)境臭氣濃度數(shù)據(jù)的嚴(yán)格要求。三點(diǎn)比較式臭袋法和動(dòng)態(tài)嗅覺(jué)儀法同屬于感官測(cè)定法中的臭氣濃度法。三點(diǎn)比較式臭袋法是目前我國(guó)最廣泛使用的測(cè)量方法。動(dòng)態(tài)嗅覺(jué)儀法為歐標(biāo)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法，其實(shí)驗(yàn)靈敏度、重復(fù)性和再現(xiàn)性有了很大提高。趙東風(fēng)等人對(duì)三點(diǎn)比較式臭袋法與動(dòng)態(tài)嗅覺(jué)儀測(cè)定法作對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)后者在嗅辨員篩選、實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制及儀器校準(zhǔn)等方面均有較大的優(yōu)越性，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度高。

3 預(yù)測(cè)方法

惡臭污染的程度，決定于污染源排放的污染物特性和排放總量，還與氣象、地形等因素有關(guān)。影響惡臭污染擴(kuò)散的主要是風(fēng)速、空氣溫度、空氣相對(duì)濕度、降雨等[20，21]。專門(mén)用于預(yù)測(cè)惡臭擴(kuò)散的模型主要有：奧地利的動(dòng)態(tài)擴(kuò)散模式，美國(guó)的穩(wěn)態(tài)煙羽模型和非穩(wěn)態(tài)煙羽模型，澳大利亞和新西蘭的AUSPLUME模型，英國(guó)的ADMS模型。由于惡臭預(yù)測(cè)模型是建立在一定假設(shè)條件上的，對(duì)氣象條件和地形做了簡(jiǎn)化處理，因此模型預(yù)測(cè)結(jié)果常常與實(shí)際情況不相符，一定程度上只能預(yù)測(cè)惡臭物質(zhì)擴(kuò)散的趨勢(shì)。

在實(shí)際操作中，機(jī)械項(xiàng)目惡臭影響預(yù)測(cè)在操作上多采用類(lèi)比調(diào)查和模型計(jì)算相結(jié)合的方法，即由已知項(xiàng)目監(jiān)測(cè)濃度推算出污染源源強(qiáng)，用相應(yīng)的擴(kuò)散公式計(jì)算落地濃度。這種預(yù)測(cè)方法的局限性在于結(jié)果準(zhǔn)確性主要取決于污染源的模式化處理和源強(qiáng)確定是否準(zhǔn)確，由于評(píng)價(jià)人員的思想方法和對(duì)項(xiàng)目認(rèn)知的不同，得到的結(jié)果可能出現(xiàn)很大差異。為使惡臭影響比較合乎實(shí)際，計(jì)算結(jié)果可信，必須注重確定源強(qiáng)、污染源模式修正和選用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型[22]。

4 惡臭的管理控制

機(jī)械加工項(xiàng)目惡臭的控制主要從產(chǎn)業(yè)布局、惡臭產(chǎn)生源頭控制以及無(wú)組織廢氣管理方面展開(kāi)。endprint

一是總體區(qū)位布置。在區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃方面，對(duì)于大規(guī)模使用切削液的機(jī)械加工項(xiàng)目應(yīng)考慮在整個(gè)區(qū)域的布局，合理定位區(qū)域產(chǎn)業(yè)功能類(lèi)型，做到對(duì)周?chē)h(huán)境影響最小。

二是設(shè)置適當(dāng)?shù)男l(wèi)生防護(hù)距離?？紤]到機(jī)械加工企業(yè)無(wú)組織排放，應(yīng)設(shè)置衛(wèi)生防護(hù)距離，在防護(hù)距離范圍內(nèi)不宜建設(shè)學(xué)校、醫(yī)院、居民住宅等敏感建筑。

三是加強(qiáng)切削液的管理，防止切削液腐敗變質(zhì)。例如：生產(chǎn)中選用含微生物營(yíng)養(yǎng)源組分少的切削液，在切削液中加入適量防腐殺菌劑等，定期檢查使用液的pH值和微生物繁殖情況，機(jī)床停機(jī)后對(duì)切削液適當(dāng)循環(huán)曝氣等。

四是改變現(xiàn)有切削方式以及尋找切削液替代品。通過(guò)優(yōu)化加工方式及刀具設(shè)計(jì)，減少切削液的使用量。在替代品方面，美國(guó)和印度已經(jīng)將液氮作為切削液替代品初步應(yīng)用到切削加工中。

五是加強(qiáng)無(wú)組織廢氣管理。機(jī)械加工車(chē)間內(nèi)應(yīng)設(shè)置無(wú)組織廢氣收集裝置，對(duì)惡臭氣體進(jìn)行統(tǒng)一處理，由于機(jī)械加工企業(yè)惡臭氣體濃度不高，從經(jīng)濟(jì)效益角度，可采用活性炭吸附處理方式，減少惡臭氣體污染。

5 結(jié)論

限于行業(yè)的認(rèn)識(shí)，機(jī)械加工項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)中很少涉及惡臭評(píng)價(jià)。隨著人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求的提高，惡臭污染愈發(fā)引起重視。在開(kāi)展機(jī)械加工項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目使用切削液的種類(lèi)及規(guī)模，決定該類(lèi)項(xiàng)目是否應(yīng)該進(jìn)行惡臭評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)中，感官測(cè)定法分析評(píng)價(jià)具有操作簡(jiǎn)捷、靈敏的特點(diǎn)，在臭氣測(cè)定中被普遍采用。機(jī)械加工項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)管理上，還應(yīng)重視無(wú)組織廢氣收集及切削液的防腐管理，降低揮發(fā)性惡臭物質(zhì)對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 石磊.環(huán)境科學(xué)與工程進(jìn)展叢書(shū)—惡臭污染測(cè)試與控制技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004：26.

[2] 沈培明.惡臭的評(píng)價(jià)與分析[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：30-31.

[3] 王楊，王日東.惡臭現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的技術(shù)要點(diǎn)[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2009，12（B12）：242-246.

[4] 韓博，吳建會(huì)，王風(fēng)煒，等.典型工業(yè)惡臭源惡臭排放特征研究[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2013，33（3）：416-422.

[5] 鄭云華，邢慧萍.開(kāi)遠(yuǎn)市惡臭污染現(xiàn)狀分析與防治對(duì)策研究[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2010，29（3）：474-476.

[6] 池麗婷.切削液的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].山西科技，2006（3）：98-99.

[7] 德植孝.水溶性切削油劑[J].潤(rùn)滑經(jīng)濟(jì)，2000（9）：36-39.

[8] 王曉燕，陳向陽(yáng)，劉志紅，等.機(jī)械加工中切削液及排泄物的無(wú)害化處理研究[J].東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，17（3）：97-100.

[9] 張二水.切削液的技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展趨勢(shì)[J].石油商技，2009（1）：28-33.

[10] 李廣宇，李春惠，莊園，等.殺菌劑在乳化切削液中的應(yīng)用研究[J].潤(rùn)滑油，2010，25（4）：21-25.

[11] 李環(huán).切削液在應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題及措施[J].華通技術(shù)，2007（Z2）：56-57.

[12] 姬亞芹，陳麗，宮慶超，等.惡臭排放規(guī)律及其采樣和分析方法[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2013，29（3）：132-136.

[13] 韓博，吳建會(huì)，王鳳煒，等.典型工業(yè)惡臭源惡臭排放特征研究[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2013，33（3）：416-422.

[14] 趙東風(fēng)，張繼光，張慶冬.三點(diǎn)比較式臭袋法與動(dòng)態(tài)嗅覺(jué)儀法關(guān)聯(lián)性研究[J].環(huán)境科技，2009，22（3）：1-4.

[15] 張歡，包景嶺，王元?jiǎng)?惡臭污染評(píng)價(jià)分級(jí)方法[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2011，24（3）：1-4.

[16] 鄭姣美，王學(xué)華.惡臭污染調(diào)查和測(cè)定評(píng)價(jià)的分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（10）：4581-4583.

[17] 吳希文，李秀榮，黃國(guó)強(qiáng).惡臭污染影響評(píng)價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)動(dòng)態(tài)，2002（2）：21-23.

[18] 李國(guó)發(fā)，黃翠花.環(huán)境惡臭評(píng)價(jià)方法的新探討[J].重慶環(huán)境科學(xué)，1996，l8（5）：21-23.

[19] 趙東風(fēng)，羅葉新，張慶冬，等.嗅覺(jué)儀測(cè)定惡臭污染有效性研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2007，26（11）：26-29.

[20] 余輝，李紅衛(wèi)，王金蓮，等.不同觀測(cè)頻次的風(fēng)資料對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響分析[J].氣象與環(huán)境科學(xué)，2009，32（S1）：177-179.

[21] 鄭芳，程波，李玉明，等.奶牛場(chǎng)惡臭污染物擴(kuò)散規(guī)律研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2010，29（9）：1808-1813.

[22] 李莉.城市污水處理廠惡臭環(huán)境影響評(píng)價(jià)思路和要點(diǎn)[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2009，32（B12）：361-365.endprint