史 煒，王軍民,曹江林

(1.西安市固體廢棄物管理處，陜西 西安 710038; 2.同濟(jì)大學(xué)，上海 200092)

填埋、焚燒和堆肥是目前我國城市生活垃圾的主要處理處置方式[1]，其中填埋工藝以方法簡單、投資少、處理規(guī)模大、運(yùn)營費(fèi)用低等優(yōu)勢而成為我國現(xiàn)階段生活垃圾處理的最主要方式。然而垃圾填埋場在操作和運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量的刺激性氣味氣體，會(huì)釋放到周邊環(huán)境中，進(jìn)而對環(huán)境和周邊人們的健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。目前，填埋場惡臭污染這一環(huán)境問題已被社會(huì)認(rèn)為是一種社會(huì)公害，同時(shí)也被公眾廣泛關(guān)注和呼吁解決的環(huán)境問題。此外，填埋場惡臭污染也成為制約填埋場發(fā)展的瓶頸。為有效控制垃圾填埋場惡臭污染，需了解填埋場臭氣的相關(guān)環(huán)境行為和可能產(chǎn)生的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。因此，本文總結(jié)了填埋場惡臭污染的組成、來源及特征、惡臭氣體的監(jiān)測方法和惡臭氣體的危害，以為控制填埋場惡臭污染提供理論支撐。

1 惡臭氣體的組成與來源

表1 填埋場臭氣具體成分

目前，我國垃圾分類還處于初步階段，這直接造成了我國生活垃圾組成成分復(fù)雜。我國生活垃圾有機(jī)成分含量高，因此在收集、轉(zhuǎn)運(yùn)和填埋等處置的各個(gè)環(huán)節(jié)均會(huì)因有機(jī)成分厭氧降解而產(chǎn)生惡臭氣體[2]。一般來說，垃圾填埋場所產(chǎn)生的臭氣主要來自：填埋氣的無需排放而散發(fā)臭氣和垃圾滲濾液散發(fā)臭氣。填埋氣是由于垃圾中有機(jī)成分好氧和厭氧發(fā)酵而產(chǎn)生，其中甲烷和二氧化碳占比最大，而臭氣氣體主要為氨、硫化氫、甲硫醇3 種[3]。 滲瀝液是由于有機(jī)物質(zhì)發(fā)酵分解，同時(shí)在降水和地下水的滲流作用下產(chǎn)生的一種高濃度有機(jī)污水，其含有大量的病原微生物和其他復(fù)雜的有毒有害物質(zhì)(重金屬等)，一旦暴露于空氣中會(huì)產(chǎn)生臭氣。生活垃圾填埋場臭氣組分復(fù)雜，主要包括含硫化合物、含氮化合物、鹵素及衍生物、烴類和含氧有機(jī)物，其中具體成分見表1。在表1臭氣氣體中，氨氣、硫化氫、甲硫醇和甲基硫的濃度較高且對環(huán)境影響較大[4]。此外，由于填埋場的運(yùn)行特點(diǎn)，臭氣主要來自填埋場作業(yè)區(qū)、填埋氣的排放、滲濾液收集區(qū)、磅房和場區(qū)道路[2]。

2 惡臭污染特征

生活垃圾填埋場惡臭污染物環(huán)境行為復(fù)雜。填埋場惡臭污染一方面是由垃圾直接降解所產(chǎn)生的惡臭物質(zhì)所引起；另一方面，惡臭物質(zhì)和非惡臭物質(zhì)會(huì)通過一些化學(xué)過程產(chǎn)生新的惡臭物質(zhì)，從而引起惡臭污染。因此，填埋場臭氣濃度并非單個(gè)惡臭濃度值的簡單線性累加，而是填埋氣體在一系列化學(xué)過程綜合作用的結(jié)果[5]。

生活垃圾填埋場的惡臭還具有季節(jié)性變化特征。夏季惡臭物質(zhì)濃度一般高于其它季節(jié)，這主要是由于夏季的高溫和高濕加快了有機(jī)物的降解[6]。另外，氣象條件會(huì)影響惡臭物質(zhì)的擴(kuò)散。Capelli等[6]發(fā)現(xiàn)惡臭濃度在氣壓較高的條件下呈現(xiàn)較低水平，惡臭物質(zhì)在在風(fēng)向不穩(wěn)定及弱風(fēng)條件下不易擴(kuò)散，這會(huì)加劇垃圾填埋場的惡臭污染。 Ding Ying等[7]發(fā)現(xiàn)硫化氫和氨的濃度主要受氣溫和氣壓的影響，在氣溫越高和氣壓越低的條件下，填埋庫區(qū)的硫化氫和氨的濃度越高。

3 惡臭監(jiān)測方法

生活垃圾填埋場是典型的惡臭面源污染源，具有惡臭氣體產(chǎn)生量大且多樣、影響范圍廣和持續(xù)時(shí)間長等特點(diǎn)。填埋場是一個(gè)極其復(fù)雜且易變的環(huán)境，這直接決定了填埋場中產(chǎn)生的惡臭物質(zhì)的環(huán)境行為的復(fù)雜性。目前研究填埋場惡臭污染物的監(jiān)測方法主要包括儀器分析法、感官檢測法和傳感器分析法。

儀器分析法主要應(yīng)用于多種氣體的組分和濃度的檢測。該方法因具有客觀、可連續(xù)測定、可自動(dòng)監(jiān)測、高精度、可重復(fù)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于垃圾填埋場惡臭污染物的研究[8]。但該方法也存在缺點(diǎn)，主要是：分析時(shí)間較長；分析費(fèi)用昂貴；受限于檢測限；難以反映不同臭氣的相互作用；無法與目前環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)直接掛鉤[9]。另外，該方法在實(shí)際應(yīng)用在，需對樣品 進(jìn)行前處理。如常溫吸附法: 在常溫條件下，把樣品中應(yīng)測成 分吸附捕集到適當(dāng)?shù)奈絼┥稀?/p>

感官檢測法主要是依靠人的嗅覺器官對惡臭氣體的反應(yīng)來測定和評(píng)價(jià)惡臭，從而得到惡臭污染對人類環(huán)境影響的程度，該方法包括臭氣強(qiáng)度法和臭氣濃度法[10]。臭氣強(qiáng)度法和臭氣濃度法均可直觀反映惡臭污染程度，可彌補(bǔ)儀器分析的不足。這兩種方法具有簡便、實(shí)效性強(qiáng)、實(shí)用價(jià)值較高等優(yōu)點(diǎn)，是惡臭污染管理和控制領(lǐng)域中重要的監(jiān)測手段。目前，該方法已被我國及歐美等許多國家和地區(qū)作為測定惡臭強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)方法。然而，該方法也存在缺點(diǎn)：主要是受嗅辨員主觀因素影響較大，不同惡臭物質(zhì)的辨別敏感性隨嗅辨員不同而存在一定差異等。

傳感器分析法主要利用一系列具有選擇性的電化學(xué)傳感器，并結(jié)合適當(dāng)?shù)淖R(shí)別裝置，從而辨別不同種類的惡臭氣體。電子鼻是目前常用的惡臭監(jiān)測儀器，該儀器利用傳感器模擬生物鼻，通過感應(yīng)惡臭物質(zhì)化學(xué)成分而產(chǎn)生可測的物理量變化[6,11]。此外，由于傳感器種類的限制，電子鼻法僅能識(shí)別有限的惡臭物質(zhì)。

4 惡臭氣體的危害

生活垃圾填埋場中散發(fā)的惡臭氣體主要為含硫化物、含氮化物、烴類、鹵素及衍生物、含氧有機(jī)物[12]。這些臭氣污染物具有嗅覺閾值濃度偏低的特征，會(huì)對人體呼吸、心血管、內(nèi)分泌、消化及神經(jīng)系統(tǒng)造成有害影響。

在上述惡臭氣體中，硫化氫和氨氣是生活垃圾填埋場散發(fā)的主要惡臭氣體。硫化氫是一種有惡臭性氣味和易揮發(fā)的無色氣體。還是強(qiáng)烈的神經(jīng)毒素，會(huì)強(qiáng)烈刺激人體粘膜。高濃度時(shí)，會(huì)傷害中樞神經(jīng)、呼吸系統(tǒng)以及眼部，甚至導(dǎo)致慢性病而縮短壽命，也會(huì)導(dǎo)致急性病，甚至死亡；低濃度時(shí)，會(huì)使人慢性中毒，產(chǎn)生惡心、頭痛、胸悶、咳嗽等癥狀，長時(shí)間處在這種環(huán)境條件下可能會(huì)導(dǎo)致人窒息死亡[7]。氨氣是一種有強(qiáng)烈刺激性氣味的無色氣體，易溶解于水。高濃度環(huán)境條件下，可能導(dǎo)致人急性中毒，引起中毒者肺水腫、肝損傷甚至窒息死亡；低濃度環(huán)境條件下，會(huì)刺激人體的黏膜而產(chǎn)生咳嗽、頭痛、流淚等癥狀[13]。

5 結(jié)束語

垃圾填埋場是惡臭氣體釋放的一個(gè)重要來源，其嚴(yán)重威脅環(huán)境和周邊人們的健康。填埋場臭氣組分復(fù)雜、環(huán)境行為多樣，且對人體健康危害較大。只有在對填埋場臭氣理論全面把握的基礎(chǔ)上，才能有效控制填埋場臭氣污染。