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惡臭污染是典型的擾民污染,氣味物質通過人的嗅覺感官作用于人的心理,會使人產生不愉快的感覺。其多發于局部大氣環境,具有瞬時性,可遠距離傳輸。惡臭化合物具有多組分、低濃度、高活性的特點,受環境因素干擾嚴重,這就要求現場檢測設備需要具備較高的靈敏度、瞬時捕捉能力,適應現場復雜采樣條件的干擾,確保長時間的穩定運行。
面對突發污染事件,如何對惡臭/異味排放進行有效排查與溯源?如何出具客觀、可視化的科學數據,幫助執法人員有據可依的開展工作?
氣相色譜離子遷移譜聯用儀(GC-IMS)作為揮發性有機物檢測新技術,正在應用于多介質(水、土、氣)惡臭化合物的快速檢測,無需富集濃縮即可檢測到ppb級別的化合物,擅長含氧VOCs、有機硫、有機胺等雜原子化合物。目前的應用領域有化工園區惡臭氣體檢測、污染場地土壤氣檢測、黑臭水體檢測等。
以廢水處理過程中氣味化合物的變化與鑒定為例,我們探討利用GC-IMS開展異味溯源的方法。
異味溯源儀器與方法解決方案
污水處理廠的惡臭排放對周邊地區會造成負面影響,對附近居民的健康造成風險。然而,高效、可靠地鑒定污水處理廠排放的氣味仍然是一個挑戰。
利用氣相色譜-離子遷移譜聯用儀(GC-IMS),可對不同處理單元的生活污水中有氣味的揮發性有機物(VOCs)進行分析和鑒定。
采用全指紋圖譜比較樣品間VOCs的差異,通過比較四組廢水樣品(進水IW、厭氧池PSO、好氧池AO和反硝化DNO)的圖譜,了解VOCs在污水處理過程中的變化,大部分信號位于保留時間為100 s-400 s之間的區域,即為小分子,較易揮發的物質。
圖1 IW(進水口)、PSO(厭氧池出口)、AO(好氧池出口)、DNO(反硝化出口)廢水的GC-IMS圖
圖2 不同處理階段廢水中GC-IMS指紋圖譜
GC-IMS指紋圖譜顯示了VOCs組成的變化,反映出污水處理過程中水質的變化情況,為污水處理廠進水變化和處理過程有效性提供一種可靠的分析方法。
GC-IMS儀器特點
● 無需真空系統、開機穩定時間短、日常維護成本低;
● 氣體樣品直接進樣,進樣方式靈活可變(手動或自動);
● 正負模式可切換,檢測范圍廣;
● 樣品檢測速度快、檢出限低至ppbv級別;
● 便攜性能好,配備車載電源或充電電源即可使用;
● 可配備CGFU循環氣體單元、無需載氣鋼瓶;
● 結實耐用、小巧輕便、可實現在線連續檢測;
● 操作簡單,使用方便,一線工人即可操作。