耿 靜,王 亙,韓 萌,寧曉宇,魯富蕾,孟 潔,翟增秀
天津市環(huán)境保護科學研究院,國家環(huán)境保護惡臭污染控制重點實驗室,天津 300191
嗅覺實驗室是用于嗅覺測試的場所。嗅覺測試法是開展惡臭污染測試與評價的最直觀的方法,在世界各國得到廣泛的應用。由于嗅覺測試法是一種感官測試,測試過程中受人員素質(zhì)、實驗環(huán)境等因素的影響較大,良好的實驗環(huán)境是測試結(jié)果準確可靠的重要保證[1]。
中國現(xiàn)行標準《空氣質(zhì)量 惡臭的測定 三點比較式臭袋法》(GB/T 14675—1993)對嗅辨室的環(huán)境作出一些規(guī)定,但這些規(guī)定過于籠統(tǒng)和簡單,導致嗅覺實驗室形態(tài)差異較大,缺乏規(guī)范性。在這樣的實驗條件下,測定數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性和實驗室間的可比性將受到影響,不利于惡臭污染的監(jiān)測和管理。為使嗅覺實驗室的建設(shè)更加符合感官實驗的需要,減少嗅覺實驗過程中的系統(tǒng)誤差,更好地為惡臭監(jiān)測和環(huán)境管理服務,需要調(diào)查分析中國嗅覺實驗室的基本情況和存在問題,制訂嗅覺實驗室建設(shè)的技術(shù)規(guī)范,對影響嗅辨結(jié)果的主要因素提出明確要求。
1993年,中國頒布了《空氣質(zhì)量 惡臭的測定三點比較式臭袋法》(GB/T 14675—1993)。標準推薦采用“三點比較式臭袋法”進行臭氣濃度的感官測試。并對嗅覺實驗室的建設(shè)要求作出規(guī)定:①嗅辨室要遠離散發(fā)惡臭氣味的場所,室內(nèi)能通風換氣并保持溫度為17~25℃,至少可供6~7名嗅辨員同時工作;②要設(shè)置單獨的配氣室[2]。
2005年以來,隨著惡臭排放標準的宣貫和三點比較式臭袋法的推廣普及,嗅覺實驗室在全國各地各級環(huán)境監(jiān)測部門和檢測公司中迅速建立和發(fā)展起來,并呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢。根據(jù)國家環(huán)境保護惡臭污染控制重點實驗室公布的嗅覺實驗人員培訓記錄,截至2013年12月,中國陸續(xù)建成嗅覺實驗室420家左右,嗅覺實驗人員近5 000人。嗅覺實驗室人員與嗅覺實驗室逐年累加的趨勢圖見圖1。
圖1 嗅覺實驗人員與嗅覺實驗室累加趨勢圖
2013年1—12月,國家環(huán)境保護惡臭污染控制重點實驗室對國內(nèi)31家實驗室(位于工業(yè)區(qū)的有12家,非工業(yè)區(qū)19家)進行了嗅覺實驗室基本情況問卷調(diào)查,內(nèi)容包括實驗室選址和外部環(huán)境、建筑面積和布局、內(nèi)部裝修和室內(nèi)設(shè)施、空氣調(diào)節(jié)、室內(nèi)舒適程度等。根據(jù)問卷調(diào)查以及對部分實驗室的走訪和現(xiàn)場調(diào)查,發(fā)現(xiàn)嗅覺實驗室存在的實際問題有5個方面。
根據(jù)問卷調(diào)查,位于非工業(yè)區(qū)的實驗室中有50%被認為室內(nèi)外空氣都無臭;15%的實驗室被認為室內(nèi)無臭,室外有非常微弱的異味(強度1級);35%被認為室內(nèi)外都存在一定的異味。位于工業(yè)區(qū)的實驗室中有33%被認為室內(nèi)外空氣都無臭;33%被認為室內(nèi)有非常微弱的異味(強度1級),室外有微弱的異味(強度2級);33%被認為室內(nèi)外都存在一定的異味(強度2級以上)。
追蹤嗅覺實驗室室內(nèi)異味來源發(fā)現(xiàn),室內(nèi)異味較大的嗅覺實驗室周邊大都存在明顯的惡臭污染源。部分位于工業(yè)區(qū)的實驗室,甚至能從窗口看到工廠的煙囪,室外空氣質(zhì)量惡劣,存在明顯的異味。在無法回避室外污染源的情況下,絕大多數(shù)嗅覺實驗室缺乏有效的防護措施以降低室外異味對嗅覺實驗的干擾。外部環(huán)境較差時,將對低濃度樣品的測試造成較大影響[3]。
被調(diào)查的嗅覺實驗室中,面積最小的僅有15 m2,面積最大的接近100 m2。面積過小,實驗過程中人員擁擠噪雜;面積過大,則造成一定程度的浪費。
在房間布局上,25%的實驗室配氣室和嗅辨室在同一房間內(nèi),缺乏明確的功能分區(qū);25%的實驗室在配氣室和嗅辨室之間設(shè)置了簡單的隔斷以區(qū)分2個功能區(qū);只有50%的實驗室設(shè)立了獨立的配氣室和嗅辨室,實現(xiàn)了配氣和嗅辨的功能區(qū)分。
根據(jù)調(diào)查結(jié)果,半數(shù)嗅覺實驗室存在布局上的欠缺。部分嗅覺實驗室由其他實驗室改建而成,通過玻璃隔斷等進行簡單的功能區(qū)分割,一些實驗室存在房中房的布局,實驗室面積較小,空氣流通不暢。實驗過程中人員噪雜、擁擠,新風不能得到及時的補充,一次實驗后需要長時間的通風換氣,降低了實驗效率。
被調(diào)查的嗅覺實驗室中,室內(nèi)裝修材料包括石膏板、木板、彩鋼板、鋼化玻璃、瓷磚、鋁合金、大理石等。部分實驗室沒有考慮惡臭嗅覺實驗的特殊性,實驗室建設(shè)時沿用石膏板、合成木板之類有氣味的材料。使用清潔材料的實驗室較少。
室內(nèi)設(shè)施中部分實驗室的實驗臺、實驗柜等異味較大;一些實驗室在室內(nèi)堆放與實驗無關(guān)的物品和器材,造成室內(nèi)空氣污染,干擾樣品的測定。
根據(jù)調(diào)查,90%以上的實驗室通過窗戶通風或采用簡易的排風扇。少數(shù)實驗室采用中央空調(diào)等換氣設(shè)施,嗅覺實驗室的空氣與辦公室、會議室、其他實驗室的空氣相混合造成交叉污染。沒有實驗室采用獨立的通風換氣設(shè)施。
在異味處理方面,大多數(shù)實驗室缺乏新風設(shè)施,只能依靠自然通風來補充新風。在外界空氣存在異味的情況下,自然通風達不到良好的換氣效果。不到10%的實驗室選擇活性炭除臭或者其他簡易的空氣凈化器除臭,除臭效果不佳。
溫濕度調(diào)節(jié)方面,50%左右的實驗室使用空調(diào)調(diào)節(jié)溫濕度。但普通空調(diào)溫濕度調(diào)節(jié)能力有限,特殊季節(jié)里不能完全保證實驗要求的溫濕度范圍(如夏季悶熱潮濕,冬季寒冷干燥),影響嗅辨員嗅覺水平的發(fā)揮[4]。
嗅覺測試的特殊性使嗅辨員在連續(xù)工作一定時間后易出現(xiàn)嗅覺疲勞,導致嗅覺靈敏度下降,嗅辨數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差。在問卷調(diào)查中發(fā)現(xiàn),大多數(shù)實驗室缺乏對嗅覺實驗室特殊性的認識,只是按照一般實驗室的要求進行建設(shè),或者在一般實驗室建設(shè)的基礎(chǔ)上作出少量調(diào)整,絕大多數(shù)實驗室并未考慮室內(nèi)環(huán)境的舒適程度對嗅辨員嗅覺穩(wěn)定性的影響。
嗅覺實驗室是進行嗅覺感官測試的場所,在實驗室建設(shè)中需要特別注意實驗環(huán)境的清潔、舒適。由于缺乏明確的技術(shù)規(guī)范,大多數(shù)嗅覺實驗室只能基本滿足嗅辨的需求,有待于進一步提高標準化和規(guī)范化的要求。
為使嗅覺實驗室的建設(shè)有章可循,需要制訂明確的嗅覺實驗室建設(shè)技術(shù)規(guī)范,對實驗室中可能造成嗅辨干擾的因素進行限制,給出具體的參考指標。嗅覺實驗室依照規(guī)范的要求進行建設(shè),使實驗環(huán)境更加符合嗅辨的要求,減少嗅覺實驗過程中的系統(tǒng)誤差,為嗅覺測試法的質(zhì)量控制奠定基礎(chǔ)。
制訂規(guī)范的原則應考慮3個方面。①針對性原則:針對惡臭污染嗅覺測試的特點,突出嗅覺實驗室對氣味、噪音、通風等環(huán)境條件的特殊要求;②分類指導原則:根據(jù)實驗室所處的地區(qū)和周邊環(huán)境的情況,將嗅覺實驗室分類分級,分別提出指導建議和具體要求;③相容性原則:與其他實驗室規(guī)范相兼容。
規(guī)范的重點內(nèi)容應包含6個方面。①選址:嗅覺實驗室應盡可能遠離容易產(chǎn)生氣味干擾的污染源,避開人員流動頻繁的場所,或設(shè)置隔離門、排風扇等設(shè)施,將干擾因素隔離在嗅覺實驗室外;②嗅覺實驗室分級:按照實驗室所處的功能區(qū)分為工業(yè)區(qū)嗅覺實驗室和非工業(yè)區(qū)嗅覺實驗室,按照實驗室的建設(shè)能力分為基礎(chǔ)嗅覺實驗室和標準嗅覺實驗室,對不同級別的嗅覺實驗室提出不同的建設(shè)要求;③功能區(qū)劃分及內(nèi)部設(shè)計:嗅覺實驗室主要分為采樣準備室、樣品配制室、嗅辨室、休息室4個主要功能區(qū),有條件的單位可增加嗅覺計室,各房間相互獨立,但不宜過于分散,配氣室、嗅辨室通過墻壁開孔等形式相互連通,房間建筑面積、高度等可參照《科學實驗室建筑設(shè)計規(guī)范》(JGJ 91—1993)[5]中的相關(guān)要求,保證實驗人員呼吸順暢,工作中不擁擠;④內(nèi)部裝修:嗅覺實驗室總體采用無異味的清潔材質(zhì)進行裝修,室內(nèi)擺設(shè)的物品柜、櫥柜等宜選擇無味或少味的材質(zhì);⑤空氣調(diào)節(jié):各個功能區(qū)設(shè)立獨立的新風系統(tǒng),并設(shè)置空氣凈化系統(tǒng),通風頻率既要滿足空氣清潔的要求,又不能形成明顯的氣流干擾嗅辨;⑥舒適度要求:正確的嗅辨和合理的休息可以緩解嗅覺疲勞[6],嗅覺實驗室建設(shè)過程中,應采取一定措施緩解實驗人員的嗅覺疲勞,并設(shè)置休息室等嗅覺恢復區(qū),為最大程度地降低客觀條件對實驗人員嗅覺水平的干擾,實驗室內(nèi)部應保持人體最適宜的溫濕度范圍,同時為了保持嗅辨員情緒穩(wěn)定、放松,還需要考慮到光照度、噪聲、顏色的影響,因此,嗅辨室應設(shè)置雙層真空窗降噪,參照國家《聲環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3096—2008)對一類聲環(huán)境功能區(qū)晝間的要求,嗅辨室室內(nèi)噪聲不得超過55分貝[7],參照《建筑照明設(shè)計規(guī)范》(GB 50034—2004)對辦公場所和實驗室的要求,嗅辨室照度標準值在300~500 lx之間[8],參照歐洲標準《空氣質(zhì)量——動態(tài)嗅覺儀測試臭氣濃度》(EN 13725),嗅辨室室內(nèi)溫度波動不得超過±3℃[9],參照《感官分析建立感官分析實驗室的一般導則》(GB/T 13868—2009)中對評價區(qū)設(shè)施的要求,嗅辨室墻壁和內(nèi)部設(shè)施顏色為中性色,宜使用乳白色或中性淺灰色[10]。
嗅覺測試屬于感官測試,測試場所的規(guī)范性和標準化程度對測試結(jié)果影響重大。由于缺乏明確的建設(shè)標準,中國現(xiàn)有的嗅覺實驗室形式差異較大,缺乏規(guī)范性,對嗅辨測試的準確性和可信度產(chǎn)生了一定影響。
通過中國嗅覺實驗室的現(xiàn)狀調(diào)查,分析目前嗅覺實驗室存在的主要問題,明確了嗅覺實驗室的特殊要求,對嗅覺實驗室建設(shè)技術(shù)規(guī)范的重點內(nèi)容提出建議。
[1]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].中國環(huán)境監(jiān)測,2013,29(3):132-136.
[2]GB/T 14675—1993 空氣質(zhì)量惡臭的測定三點比較式臭袋法[S].
[3]王同健,田秀華,王琳.惡臭檢測嗅覺測試方法的比較分析[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2013,29(5):169-172.
[4]羅皓杰,李森,方路鄉(xiāng).惡臭(三點比較式臭袋法)測定中若干問題探討[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2006,22(6):35-36.
[5]JGJ 91—1993 科學實驗室建筑設(shè)計規(guī)范[S].
[6]王同健,黨秀芳,高翔.利用三點比較式臭袋法進行惡臭監(jiān)測時有關(guān)問題的探討[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2009,25(3):46-47.
[7]GB 3096—2008 聲環(huán)境質(zhì)量標準[S].
[8]GB 50034—2004 建筑照明設(shè)計規(guī)范[S].
[9]EN 13725 空氣質(zhì)量——動態(tài)嗅覺儀測試臭氣濃度[S].
[10]GB/T 13868—2009 感官分析 建立感官分析實驗室的一般導則[S].