1 引言

　　我國(guó)城市生活垃圾產(chǎn)生量正逐年增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年全國(guó)城市生活垃圾清運(yùn)總量達(dá)到1.72億t，其中，填埋處理量約占61%.可以預(yù)見(jiàn)，在未來(lái)的一段時(shí)期內(nèi)填埋仍然是城市生活垃圾的主要處理方式.垃圾填埋處理會(huì)散發(fā)惡臭氣體，影響周邊居民的日常生活，在惡臭嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)居民圍堵填埋場(chǎng)的事件.目前，惡臭問(wèn)題已成為填埋場(chǎng)正常運(yùn)營(yíng)亟待解決的問(wèn)題.

　　揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)總含量在一些填埋場(chǎng)填埋氣中達(dá)到1%，其中許多組分具有令人不悅的氣味.不少研究認(rèn)為VOCs是填埋場(chǎng)重要的惡臭類(lèi)物質(zhì)之一.研究發(fā)現(xiàn)，填埋場(chǎng)臭氣濃度與總VOC濃度之間存在顯著的線性關(guān)系.指出，垃圾填埋場(chǎng)的惡臭物質(zhì)由酯類(lèi)、含硫有機(jī)物、烷基苯和檸檬烯構(gòu)成.Zou等認(rèn)為，高濃度的甲基異丙基苯和檸檬烯造成了難以忍受的惡臭氣味.選擇間二甲苯作為填埋場(chǎng)惡臭污染的標(biāo)志化合物開(kāi)展惡臭研究.發(fā)現(xiàn)，乙硫醚的臭氣濃度在還原性含硫化合物中最高，而且是填埋場(chǎng)惡臭的主要貢獻(xiàn)者.

　　填埋場(chǎng)惡臭物質(zhì)分析包含3方面內(nèi)容：惡臭物質(zhì)的種類(lèi)及含量、臭氣濃度和臭氣強(qiáng)度.VOCs種類(lèi)及含量通常采用氣相色譜(GC)或氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)進(jìn)行測(cè)定.臭氣濃度和臭氣強(qiáng)度都是人們對(duì)惡臭感受的度量，可通過(guò)專(zhuān)業(yè)嗅辨員測(cè)定，也可以由公式模擬計(jì)算獲得.嗅辨員只能給出樣品整體惡臭程度的測(cè)值，如要了解各組分的惡臭貢獻(xiàn)率需要配出單獨(dú)組分樣品進(jìn)行測(cè)定;模擬計(jì)算通常以組分的濃度為基礎(chǔ)進(jìn)行，便于計(jì)算各個(gè)組分的惡臭指標(biāo)，不易計(jì)算惡臭組分復(fù)雜樣品的整體惡臭指標(biāo).臭氣濃度是用無(wú)臭空氣將臭氣稀釋到無(wú)臭時(shí)所需要的稀釋倍數(shù).對(duì)于單一組分，可以用其濃度除以其嗅覺(jué)閾值(感覺(jué)閾值)計(jì)算得到.臭氣強(qiáng)度是指臭氣對(duì)人嗅覺(jué)器官的刺激程度，與各組分含量和臭氣濃度相比更符合人們對(duì)臭氣的感知.對(duì)于單一組分，已經(jīng)建立了許多公式或模型用于計(jì)算臭氣強(qiáng)度，其中，韋伯-費(fèi)希納定律(式(1))由于模擬效果最好被廣泛應(yīng)用.根據(jù)該定律，刺激量(物理量)每增加一定比例，心理量增加一個(gè)單位，即當(dāng)物理量呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)時(shí)，心理量呈算術(shù)級(jí)數(shù)增長(zhǎng)：

　　式中，OI為臭氣強(qiáng)度，C為惡臭物質(zhì)濃度，Cthr為惡臭物質(zhì)感覺(jué)閾值，k和B對(duì)特定惡臭物質(zhì)為常數(shù).由于臭氣強(qiáng)度相關(guān)研究的覆蓋面不廣，尚不深入，大量填埋場(chǎng)VOCs缺乏k值，無(wú)法根據(jù)式(1)計(jì)算臭氣強(qiáng)度.只有少量文獻(xiàn)采用臭氣強(qiáng)度指標(biāo)開(kāi)展填埋場(chǎng)惡臭物質(zhì)的篩選和評(píng)估工作.

　　通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，填埋場(chǎng)的惡臭具有獨(dú)特性：①惡臭氣味性質(zhì)隨時(shí)間和地點(diǎn)變化不大，許多研究表明，填埋場(chǎng)周邊大氣中的VOCs主要來(lái)自于作業(yè)面，即填埋場(chǎng)各地點(diǎn)的惡臭VOCs一致，惡臭VOCs具有高檢出頻次;②臭氣強(qiáng)度在不同時(shí)間、地點(diǎn)有差別，即惡臭VOCs在不同時(shí)間、地點(diǎn)存在特定濃度分布.基于這一認(rèn)識(shí)，本文在分析VOCs種類(lèi)的基礎(chǔ)上，首先篩選出高頻次VOCs物質(zhì)，然后在高頻次物質(zhì)中采用不同地點(diǎn)濃度比值率定出可能的惡臭物質(zhì)，再通過(guò)臭氣強(qiáng)度最終確定惡臭物質(zhì)，以期為填埋場(chǎng)惡臭污染控制提供參考.

　　2 采樣與測(cè)定方法

　　2.1 填埋場(chǎng)概況

　　安定垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)位于北京市大興區(qū)安定鄉(xiāng)境內(nèi)，地理坐標(biāo)為北緯39°37‘，東經(jīng)116°31‘，主要接納北京市西城區(qū)、豐臺(tái)區(qū)及大興區(qū)的生活垃圾.填埋場(chǎng)分為老堆體區(qū)(1997年投入使用)和新堆體區(qū)(2008年投入使用)，占地總面積49.26 hm2，設(shè)計(jì)日處理垃圾1400 t，設(shè)計(jì)壽命25 a，新堆體填埋過(guò)程中采用了全密閉填埋工藝.安定垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)的垃圾組分見(jiàn)表 1.

 表1 北京市安定垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)垃圾組分(2008年)(濕基)

　　2.2 采樣方法

　　在安定填埋場(chǎng)設(shè)置的采樣點(diǎn)位置如圖 1所示，采樣的日期、地點(diǎn)及當(dāng)日天氣情況見(jiàn)表 2，其中，用于定性分析的采樣3次，定量2次.采樣時(shí)間選擇在2014年7—8月，因?yàn)橄募咎盥駡?chǎng)臭氣散發(fā)率高、濃度高.采樣點(diǎn)膜下是指垃圾堆體覆蓋膜的下方，車(chē)間指填埋場(chǎng)滲濾液處理車(chē)間，地磅指垃圾運(yùn)輸車(chē)進(jìn)出場(chǎng)稱(chēng)重的位置.廠區(qū)入口代表填埋場(chǎng)邊界的采樣點(diǎn)，作業(yè)面樣品表征VOCs從垃圾堆體中釋放的情況，沼氣干管樣品和垃圾堆體覆蓋膜下的樣品分別代表填埋堆體內(nèi)部和堆體表面的VOCs情況，地磅和車(chē)間樣品分別代表填埋場(chǎng)區(qū)內(nèi)部的VOCs情況.采樣時(shí)避開(kāi)了降水和強(qiáng)對(duì)流天氣，以免對(duì)采樣造成影響.采樣工作均在白天完成.樣品用途分為VOCs種類(lèi)確定(定性)和濃度測(cè)定(定量)兩個(gè)方面.

 圖1 北京市安定垃圾填埋場(chǎng)采樣點(diǎn)示意圖(從Google Earth 截圖制作)

 
表2 采樣參數(shù)及天氣條件

　　采樣工作通過(guò)DDY-1.5D型大氣采樣器(鹽城鑫寶科技有限公司產(chǎn)品)完成，用5 L鋁箔采樣袋收集.采樣前用目標(biāo)點(diǎn)位氣體充入采樣袋然后用采樣器抽至真空，反復(fù)3次.除沼氣干管和膜下之外，采樣時(shí)架設(shè)采樣器自帶的三腳架，進(jìn)氣口距離地面75 cm.膜下采樣時(shí)將進(jìn)氣管插入覆蓋膜下，沼氣干管采樣時(shí)則將進(jìn)氣管與沼氣干管連接.除沼氣干管外均采用采樣器的自動(dòng)采樣模式，依靠采樣器將氣體抽入采氣袋中，采樣流速為1 L · min-1，采樣時(shí)長(zhǎng)5 min;沼氣干管采樣依靠管內(nèi)正壓，用采樣器監(jiān)測(cè)并控制流速，采樣流速為2或2.5 L · min-1，采滿(mǎn)5 L為止.采樣結(jié)束后，樣品放置在陰涼避光處，并于48 h之內(nèi)完成測(cè)定工作，以避免VOCs成分的損失.

　　2.3 測(cè)試方法

　　由于填埋場(chǎng)VOCs濃度太低，無(wú)法直接應(yīng)用GC-MS進(jìn)行測(cè)定，需要一定的前處理過(guò)程.20世紀(jì)90年代固相微萃取(SPME)技術(shù)發(fā)展迅速，這是一種集采樣、富集濃縮、進(jìn)樣于一體，快速方便、不需要溶劑的樣品前處理技術(shù)，在VOCs的測(cè)定中被廣泛應(yīng)用.已經(jīng)有大量研究人員將固相微萃取技術(shù)應(yīng)用于填埋場(chǎng)惡臭物質(zhì)的研究，測(cè)定了各種類(lèi)的化合物并展示了優(yōu)秀的萃取富集效果，證實(shí)了SPME在填埋場(chǎng)VOCs測(cè)定方面的可行性.因此，本文也選取SPME作為樣品前處理方法.采用的萃取頭為Supelco公司的50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭，萃取時(shí)間為30 min.

　　萃取之后迅速進(jìn)入GC-MS系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定，使用的GC型號(hào)為安捷倫6890N，MS型號(hào)為安捷倫5973.進(jìn)樣及分析條件參考了Davoli等(2003)的測(cè)試方法，并依據(jù)實(shí)際情況做了適當(dāng)調(diào)整，具體如下：進(jìn)樣時(shí)長(zhǎng)為3 min，進(jìn)樣口溫度250 ℃，分流比為20 ∶ 1，柱子為30 m DB-5MS柱，載氣為高純He，流速1.0 mL · min-1，采用程序升溫，在40 ℃停留2 min，以2 ℃ · min-1升至62 ℃，停留2 min，以20 ℃ · min-1升至140 ℃，停留2 min，全程20.9 min.質(zhì)譜采用Scan模式，掃描范圍為30~200(m/z).

　　定性工作通過(guò)將樣品峰質(zhì)譜圖與美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院2005(NIST05)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比完成.定量用樣品在測(cè)定前會(huì)加入一定量溶于乙腈的十氘代對(duì)二甲苯作為內(nèi)標(biāo)物，假定其他VOCs的響應(yīng)因子與十氘代對(duì)二甲苯相同來(lái)計(jì)算VOCs的濃度.此外，還單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)了甲苯、乙苯、對(duì)二甲苯、鄰二甲苯、對(duì)傘花烴、α-蒎烯的純物質(zhì)作為外標(biāo)，校正相應(yīng)物質(zhì)的濃度.

　　3 測(cè)定結(jié)果

　　3.1 填埋場(chǎng)VOCs種類(lèi)及檢出頻次

　　通過(guò)對(duì)安定填埋場(chǎng)的18個(gè)樣品的定性分析一共確認(rèn)了48種化合物(表 3)，這48種化合物包括烷烴、烯烴、芳香烴、環(huán)烷烴、萜類(lèi)、酯類(lèi)、醛酮類(lèi)、鹵代烴類(lèi)、醇類(lèi)、含硫化合物和含氮化合物.這些化合物中烷烴數(shù)量最多，達(dá)到13種，其次是芳香烴和烯烴，分別為9種和5種.烷烴集中在C6~C12，芳香烴均為單環(huán)芳烴，烯烴分布在C8、C10和C12，萜類(lèi)均是單萜，酯類(lèi)均是乙酸酯.

　　烷烴和烯烴平均檢出頻次很高，各種烷烴化合物的平均檢出頻次為11.2次，烯烴化合物為10.2次.含氧化合物及其他類(lèi)物質(zhì)(包括鹵代烴、含硫化合物、含氮化合物和環(huán)烷烴)檢出頻次很低，平均值均不足5次.萜類(lèi)雖然物質(zhì)種類(lèi)較少但化合物平均檢出頻次很高，達(dá)到11.7次.芳香烴化合物平均檢出6.6次，處于中間水平.

表3 安定填埋場(chǎng)VOCs的檢出頻次

　　3.2 填埋場(chǎng)VOCs含量

　　在進(jìn)行上述VOCs定性分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，地磅、車(chē)間和廠區(qū)入口3處測(cè)得的VOCs種類(lèi)及濃度水平比較接近，可以選擇其中之一(廠區(qū)入口)作為代表點(diǎn)位進(jìn)行定量測(cè)量分析.膜下VOCs不同時(shí)間測(cè)定的結(jié)果偏差大，不具有代表性，定量分析時(shí)不予考慮.這樣，定量分析時(shí)選用了廠區(qū)入口、作業(yè)面和沼氣干管3處位置的樣品.受實(shí)驗(yàn)條件限制，總共只測(cè)得了35種化合物的濃度，列于表 4.

表4 北京市安定填埋場(chǎng)3個(gè)點(diǎn)位VOCs含量

　　所測(cè)得的物質(zhì)濃度均處于0.05~40 mg · m-3之間，而且除2，2，4，6，6-五甲基庚烷和沼氣干管填埋氣內(nèi)的部分成分之外，其他物質(zhì)的濃度基本處于0.1~10 mg · m-3之間.在廠區(qū)入口和作業(yè)面濃度最高的物質(zhì)均是2，2，4，6，6-五甲基庚烷，在沼氣干管濃度最高的物質(zhì)為甲苯.烷烴中濃度高的有2，2，4，6，6-五甲基庚烷、辛烷、癸烷和2，2，4，4-四甲基辛烷，在3個(gè)點(diǎn)位均達(dá)到1 mg · m-3以上.芳香烴和萜類(lèi)化合物整體處于高濃度水準(zhǔn)，除苯和均三甲苯之外在各點(diǎn)位濃度均在1 mg · m-3以上.此外，四氯乙烯在廠區(qū)入口和作業(yè)面均超過(guò)1 mg · m-3，2，6-二甲基-4-辛烯和2-丁硫醇在沼氣干管濃度超過(guò)1 mg · m-3，屬于高濃度化合物.

　　安定填埋場(chǎng)檢測(cè)到的烴類(lèi)物質(zhì)種數(shù)多而且濃度高，除了城市生活垃圾的直接揮發(fā)產(chǎn)生之外，部分應(yīng)該還存在相應(yīng)的生化生成途徑.安定填埋場(chǎng)新堆體2008年投入使用，經(jīng)過(guò)了6年運(yùn)營(yíng)，已經(jīng)累積了大量垃圾.堆體內(nèi)部處于厭氧環(huán)境，各種氧化劑在垃圾降解過(guò)程中被不斷消耗，體系的氧化還原電位不斷下降，處于還原氛圍.在這種環(huán)境下，厭氧降解過(guò)程中可能伴隨各種含氧化合物被還原為烴類(lèi)的副反應(yīng)，導(dǎo)致了高濃度烴類(lèi)的出現(xiàn).這與Chiriac等(2011)提到的穩(wěn)定化階段VOCs中烷烴含量上升的情況相符.萜類(lèi)在自然界廣泛存在，填埋場(chǎng)檢測(cè)到的萜類(lèi)可能與垃圾中的木竹等高等植物成分相關(guān).

　　4 討論

　　4.1 可能的惡臭物質(zhì)的篩選

　　填埋場(chǎng)惡臭擁有在不同時(shí)間、地點(diǎn)惡臭味道特征變化不大，在臭氣強(qiáng)度上有明顯區(qū)別的特點(diǎn).可以用出現(xiàn)頻次和不同地點(diǎn)的濃度比值為依據(jù)對(duì)所測(cè)得的VOCs進(jìn)行篩選.

　　將VOCs按出現(xiàn)頻次(表 3)由高到低排列，進(jìn)行累加，在總頻次85%的前面部分物質(zhì)可作為高頻次物質(zhì)，其余的化合物屬于低頻次VOCs.據(jù)此，得到高頻次物質(zhì)20種，低頻次物質(zhì)28種.

　　根據(jù)韋伯-費(fèi)希納定律(式(1))，若臭氣強(qiáng)度增大，相對(duì)應(yīng)的濃度以指數(shù)方式增大.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，假定臭氣強(qiáng)度作業(yè)面比廠區(qū)入口高出至少0.1個(gè)單位，而沼氣干管比廠區(qū)入口高出至少0.5個(gè)單位對(duì)應(yīng)的.作業(yè)面與廠區(qū)入口的惡臭物質(zhì)的濃度之比應(yīng)當(dāng)達(dá)到100.1=1.25，而沼氣干管與廠區(qū)入口的惡臭物質(zhì)的濃度之比應(yīng)當(dāng)達(dá)到100.5≈3.采用這兩個(gè)比值就能預(yù)判惡臭物質(zhì)的種類(lèi).根據(jù)這兩個(gè)比值將高頻次VOCs的濃度數(shù)據(jù)繪制于圖 2.可以看出，同時(shí)大于1.25和3兩個(gè)比值的VOCs是甲苯、乙苯、對(duì)二甲苯和對(duì)傘花烴，說(shuō)明這4種化合物是可能的惡臭物質(zhì).鄰二甲苯和α-蒎烯處于臨界區(qū)域，可以歸為可能的惡臭物質(zhì).其余的VOCs種類(lèi)均不滿(mǎn)足比值要求，不太可能是造成填埋場(chǎng)惡臭的物質(zhì).

 圖2 高頻次VOCs在填埋場(chǎng)不同點(diǎn)位的比例(A1：3-甲基庚烷，A2：辛烷，A3：4-乙基辛烷，A4：2，2，4，6，6-五甲基庚烷，A5：癸烷，A6：3-甲基十一烷，A7：十二烷，E1：2-乙基-1-己烯，E2：1-癸烯，E3：9-甲基5-十一烯，Ar1：甲苯，Ar2：乙苯，Ar3：對(duì)二甲苯，Ar4：鄰二甲苯，Ar5：對(duì)傘花烴，T1：α-蒎烯，T2：β-蒎烯)

　　這樣，就從填埋場(chǎng)大量的VOCs中篩選出了6種物質(zhì)作為可能的惡臭物質(zhì)，完成了預(yù)定的篩選目標(biāo).

　　氣候條件對(duì)臭氣擴(kuò)散具有重要影響，為了驗(yàn)證在不同氣候條件下依靠比例篩選的可靠性，分別在2015年1月23日和2月6日于安定填埋場(chǎng)進(jìn)行了VOCs的檢測(cè).冬季高頻次VOCs在不同點(diǎn)位的比例如圖 3所示.冬季檢出的VOCs種數(shù)及檢出頻次較夏季有所下降，高頻次物質(zhì)顯著減少，減少的物質(zhì)屬于烷烴類(lèi)和烯烴類(lèi).由于沼氣干管中VOCs濃度下降幅度較小，導(dǎo)致沼氣干管/廠區(qū)入口的比例有明顯提高，沼氣干管/廠區(qū)入口的比例失去了篩選效能.與此相反，作業(yè)面/廠區(qū)入口的比例略有下降.同時(shí)大于1.25和3兩個(gè)比值的VOCs是甲苯、乙苯、對(duì)二甲苯、鄰二甲苯、α-蒎烯和β-蒎烯，是可能的惡臭物質(zhì).對(duì)傘花烴處于臨界區(qū)域，也可以歸為可能的惡臭物質(zhì).雖然冬季的情況較之夏季有了很大的改變，可能的惡臭物質(zhì)卻只增加了β-蒎烯一例，變化不大.這說(shuō)明本文提出的惡臭物質(zhì)篩選方法可以在不同季節(jié)使用，可靠性較高.

 圖3 冬季高頻次VOCs在填埋場(chǎng)不同點(diǎn)位的比例(A1：癸烷，A2：3-甲基十一烷，A3：十二烷，Ar1：甲苯，Ar2：乙苯，Ar3：對(duì)二甲苯，Ar4：鄰二甲苯，Ar5：對(duì)傘花烴，T1：α-蒎烯，T2：β-蒎烯)

　　4.2 惡臭物質(zhì)的臭氣濃度和臭氣強(qiáng)度

　　臭氣強(qiáng)度在不同的國(guó)家和地區(qū)有不同的表示方法.我國(guó)和日本均使用0~5級(jí)劃分的6級(jí)臭氣強(qiáng)度表示法(表 5)，一般將2.5~3.5明顯感到臭味作為環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)值.

 表5 惡臭強(qiáng)度6級(jí)表示法

　　根據(jù)韋伯-費(fèi)希納定律(式(1))計(jì)算的可能的惡臭物質(zhì)臭氣強(qiáng)度結(jié)果見(jiàn)表 6.對(duì)照惡臭級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn)(表 5)，在安定填埋場(chǎng)，對(duì)傘花烴和對(duì)二甲苯是最主要的惡臭物質(zhì).這兩種物質(zhì)的臭氣強(qiáng)度在廠區(qū)入口和作業(yè)面均最高，在沼氣干管分列第1、3位;在沼氣干管均超過(guò)2.5，為明顯感到臭味級(jí)別，在廠區(qū)入口也均超過(guò)1.5，為容易感到微弱臭味級(jí)別.在沼氣干管，乙苯、甲苯和鄰二甲苯均能達(dá)到2以上，也是重要的惡臭物質(zhì).

 表6 可能的惡臭物質(zhì)的臭氣濃度和臭氣強(qiáng)度

　　α-蒎烯由于臭氣強(qiáng)度系數(shù)小的緣故，即使臭氣濃度很高，臭氣強(qiáng)度也比較低，對(duì)人的刺激性不大.α-蒎烯在許多填埋場(chǎng)均有檢出，甚至大量存在，但根據(jù)本文的計(jì)算結(jié)果，α-蒎烯應(yīng)該是一種容易被察覺(jué)但很難引發(fā)惡臭問(wèn)題的物質(zhì)，不太可能是造成填埋場(chǎng)惡臭的根源.從α-蒎烯的情況也可以看出，對(duì)惡臭物質(zhì)進(jìn)行篩選和評(píng)價(jià)是不能僅依據(jù)臭氣濃度，有必要與臭氣強(qiáng)度一起進(jìn)行綜合考慮，這樣才能得到更全面、準(zhǔn)確的結(jié)論.

　　即使在沼氣干管，單個(gè)物質(zhì)的臭氣強(qiáng)度也均未達(dá)到強(qiáng)烈臭味級(jí)別.但各個(gè)點(diǎn)位的實(shí)際臭氣強(qiáng)度是各個(gè)物質(zhì)的臭氣強(qiáng)度的累加結(jié)果，通常而言，總臭氣強(qiáng)度要高出任何一種物質(zhì)單獨(dú)存在時(shí)的臭氣強(qiáng)度.所以單個(gè)物質(zhì)未能達(dá)到強(qiáng)烈臭味的情況下，作業(yè)面和沼氣干管的氣體總臭氣強(qiáng)度依然可能達(dá)到強(qiáng)烈臭味或難以忍受臭味級(jí)別.這說(shuō)明急需開(kāi)展混合氣體惡臭規(guī)律的研究.

　　由此可以看出，造成填埋場(chǎng)惡臭的VOCs中的物質(zhì)屬于芳香烴類(lèi)化合物.大量研究結(jié)果已經(jīng)表明，就含量而言，芳香烴類(lèi)物質(zhì)是填埋場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)的VOCs.在此基礎(chǔ)上，路鵬等(2011)引入嗅覺(jué)閾值，發(fā)現(xiàn)間二甲苯可以作為填埋場(chǎng)惡臭污染指示物.本文進(jìn)一步從臭氣強(qiáng)度角度出發(fā)證實(shí)了芳香烴類(lèi)物質(zhì)是填埋場(chǎng)VOCs中的重要惡臭污染源，其中，又以對(duì)傘花烴和對(duì)二甲苯的貢獻(xiàn)最為顯著.

　　張晶(2012)也對(duì)填埋場(chǎng)的污染化合物的臭氣強(qiáng)度進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明，含硫化合物和甲苯是作業(yè)面和填埋氣的主要惡臭物質(zhì).但該研究直接選擇了9種代表性物質(zhì)進(jìn)行計(jì)算，沒(méi)有經(jīng)過(guò)篩選，而且其中4種為含硫化合物，側(cè)重點(diǎn)在含硫化合物.同時(shí)，該研究雖然也計(jì)算了甲苯、苯乙烯和間二甲苯3種芳香烴，仍可能遺漏了造成惡臭的多種芳香烴.

　　4.3 惡臭物質(zhì)的產(chǎn)生源

　　惡臭物質(zhì)的產(chǎn)生源對(duì)認(rèn)識(shí)惡臭產(chǎn)生機(jī)理及治理惡臭都有重要意義.芳香烴類(lèi)物質(zhì)之間的相互關(guān)系可以用于判定芳香烴類(lèi)化合物的來(lái)源.通過(guò)SPSS軟件的相關(guān)性分析得到的安定填埋場(chǎng)各點(diǎn)位惡臭物質(zhì)的Pearson相關(guān)系數(shù)列于表 7.可以看出，除甲苯之外，惡臭物質(zhì)相互之間均在顯著性水平為0.01時(shí)達(dá)到顯著相關(guān).甲苯也與乙苯、對(duì)二甲苯在顯著性水平為0.05時(shí)達(dá)到顯著相關(guān)，與對(duì)傘花烴、鄰二甲苯的相關(guān)系數(shù)也接近0.8，接近顯著相關(guān).不同點(diǎn)位惡臭物質(zhì)相互之間呈現(xiàn)高度相關(guān)性表明這些物質(zhì)應(yīng)該有相同的產(chǎn)生源并經(jīng)歷了相似的擴(kuò)散過(guò)程，即安定填埋場(chǎng)各個(gè)采樣點(diǎn)的惡臭物質(zhì)具有同源性.而且填埋氣中的惡臭物質(zhì)也處于相關(guān)關(guān)系中，填埋氣中的惡臭物質(zhì)可以認(rèn)為來(lái)源于填埋場(chǎng)生活垃圾，所以共同來(lái)源應(yīng)該是填埋場(chǎng)生活垃圾.

 表7 惡臭物質(zhì)濃度相關(guān)性分析結(jié)果

　　填埋場(chǎng)存在大量機(jī)動(dòng)車(chē)輛，而機(jī)動(dòng)車(chē)汽油燃燒通常被認(rèn)為是大氣中芳香烴類(lèi)物質(zhì)的產(chǎn)生源.為了進(jìn)一步了解填埋場(chǎng)芳香烴類(lèi)物質(zhì)是否與運(yùn)輸車(chē)輛有關(guān)，采用填埋場(chǎng)苯與甲苯比值與機(jī)動(dòng)車(chē)排放比值進(jìn)行對(duì)比，做出判斷.在本次測(cè)試中均未在廠區(qū)入口檢出苯，在作業(yè)面的比值為0.0404和0.0386，在沼氣干管的比值為0.0442和0.0729，可以看出填埋場(chǎng)各點(diǎn)位苯與甲苯比值接近，且遠(yuǎn)低于北京市機(jī)動(dòng)車(chē)排放比值0.5(Liu et al., 2009).因此，填埋場(chǎng)各點(diǎn)位主要惡臭物質(zhì)受到機(jī)動(dòng)車(chē)排放及周邊大氣的影響較小.

　　限于條件，本研究存在一些不足：①以總頻次85%作為高頻次物質(zhì)和低頻次物質(zhì)的界限具有主觀性;②臭氣強(qiáng)度確定僅采用了計(jì)算方法，沒(méi)有結(jié)合嗅辨員實(shí)際測(cè)定.具體參見(jiàn)污水寶商城資料或http://www.jianfeilema.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　5 結(jié)論

　　1)通過(guò)SPME-GC-MS，以?xún)?nèi)標(biāo)法和外標(biāo)法相結(jié)合的方法測(cè)定了安定垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)位VOCs的成分及含量：一共確認(rèn)了48種化合物，包括烷烴、烯烴、芳香烴、萜類(lèi)、環(huán)烷烴、酯類(lèi)、醛酮類(lèi)、鹵代烴、醇類(lèi)、含硫化合物和含氮化合物.其中，烷烴13種，集中在C6~C12，烯烴5種，芳香烴9種，且均為單環(huán)芳烴，其他各類(lèi)化合物均不超過(guò)5種.在18次測(cè)定中，各萜類(lèi)化合物平均出現(xiàn)11.7次，烷烴化合物平均出現(xiàn)11.2次，烯烴化合物平均出現(xiàn)10.2次，芳香烴化合物平均出現(xiàn)6.6次，其他類(lèi)型化合物平均出現(xiàn)次數(shù)不足5次.

　　2)測(cè)定了廠區(qū)入口、作業(yè)面和沼氣干管中35種物質(zhì)的含量，所測(cè)得的物質(zhì)濃度均處于0.05~40 mg · m-3之間，而且除2，2，4，6，6-五甲基庚烷和沼氣干管填埋氣內(nèi)的部分成分之外，其他物質(zhì)的濃度基本處于0.1~10 mg · m-3之間.廠區(qū)入口和作業(yè)面濃度最高的物質(zhì)是2，2，4，6，6-五甲基庚烷，沼氣干管濃度最高的是甲苯.

　　3)從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和臭氣強(qiáng)度出發(fā)，建立了一種篩選惡臭物質(zhì)的方法，即通過(guò)累計(jì)頻次篩選高頻次物質(zhì)，再通過(guò)作業(yè)面/廠區(qū)入口和沼氣干管/廠區(qū)入口兩個(gè)比值篩選可能的惡臭物質(zhì)，最后通過(guò)計(jì)算臭氣強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)證.通過(guò)該方法找出了安定填埋場(chǎng)的惡臭物質(zhì)是對(duì)傘花烴、對(duì)二甲苯、乙苯、甲苯和鄰二甲苯.其中，對(duì)傘花烴和對(duì)二甲苯的貢獻(xiàn)尤為顯著，在沼氣干管中的臭氣強(qiáng)度達(dá)到明顯感到臭味級(jí)別，在廠區(qū)入口達(dá)到容易感到微弱臭味級(jí)別.惡臭物質(zhì)濃度之間呈現(xiàn)的相關(guān)性表明它們具有同源性，進(jìn)一步的推斷表明惡臭物質(zhì)來(lái)源于填埋場(chǎng)內(nèi)生活垃圾的降解.