5.1 Метод исследования запаха на источнике выбросов пахучих веществ
Метод исследования на источнике включает отбор и ольфактометрический анализ проб запаха для определения концентрации запаха в выбросах и последующий расчет рассеивания выбросов запаха в атмосферном воздухе с целью оценки уровня воздействия запаха на население. Метод позволяет получить количественные данные, на основе которых разрабатывают нормативы допустимого уровня воздействия.
Количественное определение запаха осуществляют с применением ольфактометрии, представляющей собой метод измерения запаха по степени его воздействия на человека. Цель измерения запаха заключается в определении степени дискомфорта, вызванного запахом. При исследовании методом ольфактометрии присутствие и интенсивность запаха оценивает группа экспертов с учетом воздействия на их органы обоняния. Обоняние человека характеризуется высокой чувствительностью и по-разному реагирует на разнообразные химические вещества. Порог восприятия запаха человеком, это такая концентрация пахучих веществ в воздухе, при превышении которой человек способен почувствовать запах, в значительной степени зависит от природы вещества и может колебаться в широких пределах. Обоняние реагирует даже на концентрацию отдельных пахучих веществ, которая недоступна для обнаружения инструментальными методами. Поэтому искусственные детекторы не способны по результатам измерений определить воздействие конкретных веществ на обоняние человека, во многих случаях их чувствительности недостаточно.
В ольфактометрии в качестве детектора измерения запаха применяют орган обоняния человека нос. Прибор для измерения запаха с помощью человеческого носа ольфактометр. Ольфактометр это устройство, в котором пахучее вещество разбавляется чистым воздухом в разных пропорциях и, соответственно, в разных концентрациях подается членам экспертной группы для оценки. Измерения могут проходить в порядке увеличения концентрации, начиная с концентраций ниже порога восприятия (предельный метод), или в случайной последовательности выше и ниже порога восприятия (непрерывный метод). Эксперт должен выбрать один из ответов - "да, пахнет" или "нет, не пахнет". С помощью ольфактометра, понижая степень разбавления вещества воздухом, измеряют порог восприятия (одну единицу запаха в метре кубическом), т.е. такую концентрацию запаха, которую способны воспринимать как запах 50% испытуемых. Измерения запаха на ольфактометре позволяют получить его концентрацию в единицах запаха (Е3/м).
Полученное значение концентрации используют для расчета мощности выброса запаха и дальнейшего моделирования распространения запаха в атмосфере. Запах, исходящий от исследуемых источников выбросов, связан с поступлением в атмосферу разнообразных пахучих веществ, совокупные выбросы которых и создают крайне неприятные для человека ощущения. Запах формируется загрязняющим веществом или смесью загрязняющих веществ, закономерности переноса вещества и запаха в атмосферном воздухе являются одинаковыми. Для изучения распространения запаха в атмосфере можно применять те же математические модели, что и для расчета рассеивания выбросов загрязняющих веществ.
Метод исследований запаха на источнике выбросов пахучих веществ позволяет:
- получать объективные количественные данные о выбросах запаха от конкретной установки или технологического процесса;
- оценивать эффект планируемых мероприятий по снижению выбросов пахучих веществ;
- рассчитывать формируемые в атмосферном воздухе концентрации запаха в окрестностях предприятия - источники неприятного запаха.
5.2 Метод полевых исследований запаха в окрестностях предприятия
Метод полевых исследований позволяет непосредственно оценить запах в выбранных точках на местности вблизи источника выбросов.
Для оценки частоты возникновения запаха, как показателя уровня воздействия, зона исследования разбивается на квадраты. Во время проведения исследований члены экспертной группы должны посетить каждый из углов квадрата более или менее равномерно в течение всего периода проведения измерений (не менее шести месяцев). Длительность каждого из наблюдений составляет 10 мин, в течение которого регистрируют присутствие запаха и его тип. Фиксируют только четко определяемые запахи, которые могут быть привязаны с достаточной определенностью к конкретному источнику выбросов пахучих веществ, и которые можно отделить от других посторонних запахов, например, запахи от дорожного транспорта, растительности, навоза и т.д.
Более простой способ оценки запаха на местности метод подфакельных наблюдений, используемый для выявления зон распространения загрязняющих веществ от источника выбросов. Места оценки запаха при подфакельных наблюдениях выбирают на разных расстояниях от источника загрязнения с учетом закономерностей распространения загрязняющих веществ в атмосфере. Точки исследования запаха располагают последовательно по направлению ветра на определенных расстояниях от источника выброса, а также с наветренной стороны источника.
Полевые исследования запаха в контрольных точках осуществляют с помощью ручного ольфактометра, он позволяет проводить количественные измерения интенсивности запахов в атмосферном воздухе, средство определения запаха человеческий нос. Принцип действия ручного ольфактометра заключается в смешивании пахучего атмосферного воздуха с отфильтрованным воздухом, не содержащим примесей. Группа экспертов оценивает наличие запаха в пробах, содержащих загрязненный воздух, который постепенно разбавляют очищенным воздухом до уровня, при котором эксперты не ощущают его. С помощью прибора проводят несколько серий дискретных разбавлений загрязненного запахом атмосферного воздуха чистым воздухом. Каждый уровень дискретного разбавления определяют, как соотношение разбавления до порогового уровня ().
Смешивание атмосферного воздуха, загрязненного пахучими веществами, с отфильтрованным очищенным воздухом в дискретных объемных соотношениях достигают путем использования двух потоков воздуха:
- первого потока, проходящего через специальный фильтр,
- второго потока, проходящего через одно из отверстий в градуированном диске .
Первый поток - это атмосферный воздух, очищенный от возможных примесей пахучих веществ, прохождением через фильтры. Отфильтрованный воздух, не содержащий посторонних запахов, попадает внутрь ольфактометра и смешивается со вторым потоком, который содержит пахучие вещества воздух, попавшие в ольфактометр из загрязненной атмосферы через одно из отверстий в градуированном диске . Затем смесь отфильтрованного и пахучего воздуха подается к носу эксперта.
Разбавление до порогового уровня () рассчитывают по следующей формуле:
, (1)
где - объем отфильтрованного воздуха,
- объем пахучего воздуха.
Градуированный диск позволяет осуществлять дискретное разбавление до порогового уровня, где пробу загрязненного пахучего воздуха разбавляют в 2, 4, 7, 15, 30 и 60 раз.
Проводя исследования, эксперты по очереди плотно прикладывают прибор к носу и вдыхают разбавленную в различной степени пробу воздуха, отвечая на вопрос, чувствует запах или нет.
Полевой метод позволяет оценивать наличие и интенсивность запаха в выбранных точках на местности вблизи источника выбросов запаха. Метод позволяет оценивать частоту, продолжительность и интенсивность периода запаха в окрестностях предприятия в течение длительного периода времени (6-12 мес). Результаты полученные полевыми исследованиями трудно поддаются систематизации из-за нестабильности метеорологических условий, от которых зависит распространение запаха в атмосфере.