恶臭污染是典型的扰民污染,气味物质通过人的嗅觉感官作用于人的心理,会使人产生不愉快的感觉。其多发于局部大气环境,具有瞬时性,可远距离传输。恶臭化合物具有多组分、低浓度、高活性的特点,受环境因素干扰严重,这就要求现场检测设备需要具备较高的灵敏度、瞬时捕捉能力,适应现场复杂采样条件的干扰,确保长时间的稳定运行。
面对突发污染事件,如何对恶臭/异味排放进行有效排查与溯源?如何出具客观、可视化的科学数据,帮助执法人员有据可依的开展工作?
气相色谱离子迁移谱联用仪(GC-IMS)作为挥发性有机物检测新技术,正在应用于多介质(水、土、气)恶臭化合物的快速检测,无需富集浓缩即可检测到ppb级别的化合物,擅长含氧VOCs、有机硫、有机胺等杂原子化合物。目前的应用领域有化工园区恶臭气体检测、污染场地土壤气检测、黑臭水体检测等。
以废水处理过程中气味化合物的变化与鉴定为例,我们探讨利用GC-IMS开展异味溯源的方法。
异味溯源仪器与方法解决方案
污水处理厂的恶臭排放对周边地区会造成负面影响,对附近居民的健康造成风险。然而,高效、可靠地鉴定污水处理厂排放的气味仍然是一个挑战。
利用气相色谱-离子迁移谱联用仪(GC-IMS),可对不同处理单元的生活污水中有气味的挥发性有机物(VOCs)进行分析和鉴定。
采用全指纹图谱比较样品间VOCs的差异,通过比较四组废水样品(进水IW、厌氧池PSO、好氧池AO和反硝化DNO)的图谱,了解VOCs在污水处理过程中的变化,大部分信号位于保留时间为100 s-400 s之间的区域,即为小分子,较易挥发的物质。
图1 IW(进水口)、PSO(厌氧池出口)、AO(好氧池出口)、DNO(反硝化出口)废水的GC-IMS图
图2 不同处理阶段废水中GC-IMS指纹图谱
GC-IMS指纹图谱显示了VOCs组成的变化,反映出污水处理过程中水质的变化情况,为污水处理厂进水变化和处理过程有效性提供一种可靠的分析方法。
GC-IMS仪器特点
● 无需真空系统、开机稳定时间短、日常维护成本低;
● 气体样品直接进样,进样方式灵活可变(手动或自动);
● 正负模式可切换,检测范围广;
● 样品检测速度快、检出限低至ppbv级别;
● 便携性能好,配备车载电源或充电电源即可使用;
● 可配备CGFU循环气体单元、无需载气钢瓶;
● 结实耐用、小巧轻便、可实现在线连续检测;
● 操作简单,使用方便,一线工人即可操作。
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