Открытое акционерное общество

[НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОХРАНЫ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА» (ОАО «НИИ АТМОСФЕРА»)

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО ИНВЕНТАРИЗАЦИИ, НОРМИРОВАНИЮ И КОНТРОЛЮ ВЫБРОСОВ ЗАПАХА

Санкт-Петербург 2012 г.

Открытое акционерное общество "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОХРАНЫ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА" (ОАО "НИИ АТМОСФЕРА")

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО ИНВЕНТАРИЗАЦИИ, НОРМИРОВАНИЮ И КОНТРОЛЮ ВЫБРОСОВ ЗАПАХА

Санкт-Петербург

2012 г.

Полевые исследования запаха в контрольных точках можно осуществлять с помощью ручного ольфактометра (например, прибора Nasal Ranger® (США)) [11]. Указанный прибор позволяет проводить количественные измерения интенсивности запахов в атмосферном воздухе, при этом, как и в обычном ольфактометре, в качестве средства определения запаха используется человеческий нос. Сам прибор представляет собой переносное устройство, принцип действия которого заключается в смешивании пахучего атмосферного воздуха с отфильтрованным с помощью специальных фильтров воздухом, не содержащим посторонних примесей. Группа экспертов оценивает наличие запаха в пробах окружающего загрязненного воздуха, постепенно разбавляемого очищенным воздухом до уровня, при котором эксперты уже не ощущают запаха. С помощью прибора проводятся несколько серий дискретных разбавлений загрязненного запахом атмосферного воздуха чистым воздухом. Каждый уровень дискретного разбавления определяется как соотношение "разбавления до порогового уровня" (D/Т). Соотношение "разбавления до порогового уровня" - показатель количества разбавлений, которое необходимо для того, чтобы изначально пахучий атмосферный воздуха стал "неопределимым", т.е. нос человека (эксперта) перестал ощущать запах.

Смешивание атмосферного воздуха, загрязненного пахучими веществами, с отфильтрованным очищенным воздухом в дискретных объемных соотношениях достигается путем использования двух потоков воздуха:

-    первого потока, проходящего через специальный фильтр, и

-    второго потока, проходящего через одно из отверстий в градуированном диске D/T.

Первый поток представляет собой атмосферный воздух, очищенный от возможных примесей пахучих веществ за счет прохождения через фильтры, где происходит удаление запахов. Отфильтрованный воздух, не содержащий посторонних запахов, попадает внутрь ольфактометра и смешивается со вторым потоком, который представляет собой содержащий пахучие вещества воздух, попавший в ольфактометр из загрязненной атмосферы через одно из отверстий в градуированном диске D/Т. Затем смесь отфильтрованного и пахучего воздуха подается к носу эксперта.

Объемное соотношение отфильтрованного воздуха без посторонних примесей и пахучего воздуха называется соотношением “разбавления до порогового уровня” (D/Т) и рассчитывается по следующей формуле:

D/T — V цистNзагр

где У_чиех - объем отфильтрованного с помощью фильтра воздуха,

- объем пахучего воздуха.

Градуированный диск D/Т позволяет осуществлять дискретное разбавление до порогового уровня, т.е. проба загрязненного пахучего воздуха может разбавляться в 2,4,7,15,30 и 60 раз.

При проведении исследований эксперты по очереди плотно прикладывают прибор к носу и вдыхают разбавленную в различной степени пробу воздуха, отвечая на вопрос, чувствуется запах или нет. Благодаря возможности количественной оценки, такая практика полевых исследований является более простой и достаточно информативной.

Преимуществом полевого метода является тот факт, что наличие и интенсивность запаха напрямую оцениваются в выбранных точках на местности вблизи от источника выбросов запаха. Кроме того, возможно проведение оценки частоты, продолжительности и интенсивности периода запаха в окрестностях предприятия в течение длительного периода времени (6-12 месяцев). Однако необходимо отметить, что полученные путем полевых исследований результаты часто трудно поддаются систематизации вследствие нестабильности метеорологических условий, от которых зависит распространение запаха в атмосфере. К недостаткам полевых исследований также можно отнести высокую стоимость, трудоемкость и длительность проведения измерений, а также невозможность применения этого метода для моделирования эффективности мероприятий по снижению выбросов пахучих веществ.

б. Инвентаризация выбросов запаха на предприятиях

Инвентаризация выбросов запаха на предприятии может быть проведена при наличии постоянных жалоб людей, проживающих в окрестностях предприятия, на неприятный запах, а также желания государственных органов и самого предприятия решить проблему воздействия запаха на население.

Процедура такой инвентаризации включает несколько этапов [11-

13]:

•    органолептическое обследование промплощадки предприятия с точки зрения запаха и выбор наиболее интенсивных источников выбросов запаха для дальнейшего исследования;

•    отбор проб выбросов запаха на источнике;

11

•    количественное ольфактометрическое измерение концентрации запаха в выбросах предварительно выбранных источников;

•    расчет мощности выбросов запаха от исследуемых источников;

•    расчет рассеивания выбросов запаха в атмосферном воздухе в окрестностях предприятия с использованием "Методики расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86)".

Результаты, полученные при проведении инвентаризации выбросов, могут применяться для выработки рекомендаций по снижению воздействия выбросов запаха на население, оценке эффективности проводимых мероприятий по снижению выбросов запаха, а также для контроля норматива запаха в атмосферном воздухе [14].

На первом этапе инвентаризации выбросов запаха проводится органолептическое обследование предприятия, во время которого члены экспертной группы по запахам, основываясь на собственном чувстве обоняния, выявляют источники, выбросы которых имеют ощутимый запах. Такого рода обследование необходимо производить с учетом технологического регламента предприятия во время наибольших выбросов пахучих веществ. Для неорганизованных источников, расположенных на открытом воздухе, как предварительное обследование, так и инвентаризацию выбросов необходимо проводить в летнее время.

В основе инвентаризации выбросов запаха от предприятий лежит метод ольфактометрического определения концентрации запаха в пробах газовоздушной смеси, отобранных на источнике выбросов. Газовоздушная смесь, поступающая в атмосферу из источника выброса, может содержать одно загрязняющее вещество, так и представлять собой смесь веществ известного и неизвестного состава.

6.1. Измерение концентрации запаха ольфактометрическим методом

Ольфактометрический метод измерения концентрации запаха в исследуемой пробе основан на предъявлении группе отобранных и протестированных испытуемых различных концентраций запаха, получаемых путем разведения данной пробы чистым воздухом, с целью определения фактора разведения при достижении 50%-ного порога ощущения. В Европейских странах концентрация запаха в исследуемом пробе выражается в количестве единиц запаха на кубический метр. Упрощенно, можно сказать, что концентрация запаха, которую ощущают 50% испытуемых, считается равной 1 ЕЗ/м³.

12

Более точно, согласно нормативным документам ЕС, европейская единица запаха (ЕЗ/м³) представляет собой количество пахучего вещества (пахучих веществ), которое, будучи разбавленным 1 м³ нейтрального газа при нормальных условиях, вызывает физиологический отклик, эквивалентный отклику, вызываемому одной Европейской эталонной массой запаха (EROM), разбавленной 1 м³ нейтрального газа при нормальных условиях. Под европейской эталонной массой запаха, разбавленной 1 м³ нейтрального газа при нормальных условиях, понимают массу вещества, которая вызовет физиологический отклик у 50% испытуемых, принимающих участие в определении концентрации запаха, и соответствует концентрации в 1 ЕЗ/м³.

В европейских странах в качестве эталонного вещества при измерении запаха применяют н-бутанол, при этом одна европейская эталонная масса запаха эквивалентна 123 мкг н-бутанола.

Существует связь между ЕЗ для эталонного пахучего вещества (бутанола) и ЕЗ для любой смеси пахучих веществ. Эта связь, определяемая только на уровне психологической реакции (предела обнаружения), представляет собой:

1 EROM = 123 мкг н-бутанола = 1 ЕЗ для смеси пахучих веществ.

Указанная связь является основой при количественном определении концентрации запаха в единицах запаха для любого пахучего вещества или смеси веществ. Она отражает концентрацию запаха пахучего вещества по сравнению с эталонным пахучим веществом в понятиях "эквивалентной массы н-бутанола". Так, при ольфактометриче-ских исследованиях концентрация запаха измеряется путем определения фактора разведения, требуемого для достижения порога определения в 1 ЕЗ/м³. Диапазон измеряемых концентраций колеблется от 10¹ до 10⁷ ЕЗ/м³.

Концентрация запаха пахучего вещества, измеряемая как величина, кратная одной ЕЗ в одном кубическом метре нейтрального газа, может использоваться, например, при расчетах рассеивания выбросов, также как обычные массовые концентрации загрязняющих веществ (мг/м³).

Применяемая единица запаха связывает возбудитель, т.е. пахучее вещество или смесь пахучих веществ, с его физиологическим воздействием. В этом смысле, единица запаха очень схожа с применяемой в токсикологии величиной LD50, которая обозначает дозу с "летальным" исходом для 50% тестируемых животных. Аналогичным образом, единица запаха представляет собой концентрацию запаха, которую ощущают половина членов экспертной группы и, соответственно, могут

13

почувствовать 50% населения. При этом необходимо иметь в виду, что в состав экспертной группы, участвующей в измерении запаха методом динамической ольфактометрии, входит небольшое количество человек, поэтому такая небольшая статическая выборка не может быть достаточна репрезентативной для учета чувствительности к запаху всего населения. С этой точки зрения, данный подход не отвечает статистическим требованиям, используемым в токсикологии, поскольку статистическая выборка населения должна включать гораздо большее число людей, чем обычное количество лиц, входящих в состав экспертной группы (4-8 человека). Решение данной проблемы заключается в стандартизации процедуры выбора людей, принимающих участие в оценке физиологического воздействия, путем подбора членов экспертной группы с определенной чувствительностью к эталонному веществу (н-бутанолу). Предполагается, что зная чувствительность к эталону, можно оценить чувствительность и к другим веществам. Доза других пахучих веществ и смесей выражается в виде кратной степени дозы, которая вызовет физиологическую реакцию, эквивалентную данному эталону.

При использовании концентраций запаха необходимо помнить, что взаимосвязь между интенсивностью запаха и концентрацией запаха является линейной только в начальном диапазоне концентраций и разной для разных пахучих веществ и их смесей.

Как уже упоминалось, пробы запаха анализируются в специальном помещении, которое должно соответствовать требованиям для ольфактометрической лаборатории, при этом ольфактометрический анализ пробы запаха осуществляется подготовленной группой экспертов на ольфактометре. Перед началом любого измерения группа экспертов должна быть протестирована на эталонной смеси (н-бутаноле) для подтверждения их способности к работе в данный конкретный день (см. п. 6.3). Если экспертами ощущается посторонний запах, систему необходимо проверить и устранить причину возникновения постороннего запаха с помощью продувки ольфактометра чистым воздухом. После проверки на соблюдение вышеуказанных критериев эксперты приступают к анализу самой пробы. С этой целью к ольфактометру присоединяют пакет с пробой запаха, из которого осуществляется забор пробы в систему разбавления, после чего разбавленная проба подается на каждый из четырех нюхательных портов прибора. Скорость подачи пробы должна быть комфортной с точки зрения экспертов и составлять, по меньшей мере, 0,2 м/сек - 0,5 м/сек. При проведении измерений эксперта не должны отвлекать посторонние запахи, шумы и т. д. При подаче пробы на панели прибора у каждого порта должны загораться ин-

14

дикаторные лампочки, что свидетельствует о поступлении пробы воздуха и служит сигналом для эксперта. Подача пробы чередуется с подачей чистого воздуха. Если эксперт ощущает запах, он нажимает специальную кнопку, соответствующую ответу "да, запах чувствуется", если эксперт не уверен, сомневается или четко понимает, что проба не содержит определяемого запаха, кнопка не нажимается.

Время предъявления запаха не должно превышать 15 сек. Время между предъявлениями запаха должно быть достаточным для того, чтобы избежать адаптации к запаху, причем при случайном порядке предъявления проб время должно составлять не менее 30 сек. Интервал между подачами пробы с различными степенями разведения также должен составлять не менее 30 сек.

Запах предъявляется испытуемым в течение одной серии разведений в случайном или возрастающем порядке. Рекомендуемое количество предъявлений в одной серии составляет 5-6 предъявлений. Предъявления проб испытуемым обязательно сочетается с предъявлениями чистого воздуха.

После четырех раундов измерений программа ольфактометра, установленная на подключенном к прибору компьютере, рассчитывает измеренную концентрацию и выводит результаты измерений и расчета на монитор компьютера, что дает возможность распечатать указанную информацию и сохранить ее в памяти компьютера. В процессе обработки результатов измерений учитываются только те серии измерений, которые отвечают следующим строгим критериям:

•    измерения должны выявить индивидуальные пороговые оценки;

•    каждая серия должна содержать не менее 2-х последовательных правильных ответов;

•    из расчета исключаются испытуемые, положительные ответы которых на чистый воздух составили более 20%.

В одной серии измерений концентрации запаха в пробе ольфак-тометрическим способом участвуют четыре члена экспертной группы по запахам, размещающиеся вокруг прибора, каждый член около одного из четырех нюхательных портов. Эксперту предлагается оценить подаваемый из порта образец и ответить, ощущает ли он запах (да/нет). При этом испытуемым известно, что в некоторых случаях им может быть предъявлен чистый воздух.

15

6.2. Оборудование и материалы, используемые в ольфактометрии

Аппаратура для разведения проб (ольфактометр)

В ольфактометрии в качестве детектора измерения запаха используется орган обоняния человека, т.е. нос. Прибор для измерения запаха с помощью человеческого носа называется ольфактометр. Ольфактометр представляет собой устройство, в котором пахучее вещество разбавляется чистым воздухом в разных пропорциях (от 2-кратной до 64000-кратной степени разбавления) и, соответственно, в разных концентрациях подается через нюхательный порт 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 (ЕЗ/м³).

Вся программа разбавления контролируется компьютером и выполняется автоматически. Она включает несколько последовательных измерений, восстановительные периоды для испытуемых и продувку блока разбавления чистым воздухом.

Длина и диаметр газопроводящей системы ольфактометра для подачи и предъявления проб запаха членам экспертной группы, а также время воздействия должны быть минимизированы для предотвращения их загрязнения запахом. Необходимо избегать устройств, способных повлиять на свойства газов или проб.

Температура предъявляемого испытуемым эталонного газа или пробы не должна отличаться более чем на 3°С от комнатной.

Ольфактометр должен обеспечивать такой диапазон разведений, чтобы соотношение между максимальным и минимальным разведением составляло, по меньшей мере, 2¹³.

Порты ольфактометра для предъявления проб испытуемым должны отвечать следующим требованиям:

•    их устройство должно позволять испытуемому вдыхать и выдыхать без затруднений;

•    поток воздуха из порта должен составлять порядка 20 л/мин.

Требования к материалам, используемым в ольфактометрии

Материалы, используемые для определения запаха методом ольфактометрии, должны отвечать следующим требованиям:

•    они не должны иметь запаха;

•    физическое или химическое взаимодействие между применяемыми материалами и исследуемыми пробами должно было сведено к минимуму;

•    они не должны вызывать потерю пробы вследствие диффузии;

•    должны иметь гладкую поверхность.

Подходящими материалами, которые используются в оборудовании и соприкасаются с исследуемыми пробами, являются: политетрафторэтилен, сополимер тетрафторэтилена и гексафторопропилена, поли-этилентерефталат (ПЭТ, налофан), нержавеющая сталь, стекло и др. Нельзя использовать силикон и резину.

Использованные материалы перед повторным применением необходимо тщательно очистить от следов пахучих веществ.

Подходящими материалами для контейнеров (пакетов) для отбора проб являются: сополимер тетрафторэтилена и гексафторпропилена, полиэтилентерефталат (ПЭТ, налофан), поливинилфторид (ПВФ, Тед-лар). Материалы для пакетов должны быть протестированы перед использованием на предмет наличия посторонних запахов.

Вакуумный пробоотборник

Вакуумный пробоотборник предназначен для отбора проб запаха. Данное устройство состоит из частично вакуумированного сосуда, для создания вакуума в котором используется вакуумный насос с питанием от аккумуляторной батареи. Вакуумный насос и батарея расположены в нижней части пробоотборного устройства. Корпус пробоотборника сделан из прозрачного пластика, что позволяет наблюдать за процессом наполнения пробоотборного пакета. Время наполнения пробоотборного пакета должно составлять 20 минут.

Отбор проб в пробоотборник осуществляют путем нажатия специальной кнопки, расположенной в верхней части корпуса на металлической ручке. Наличие подвесного ремня и сравнительно небольшой вес (4,5 кг) позволяют использовать пробоотборник в качестве удобного переносного устройства. Одного заряда аккумулятора хватает на отбор примерно 20 проб. Для зарядки аккумулятора используют специальное зарядное устройство, оснащенное системой автоматического контроля процесса зарядки.

17

Пробоотборник необходимо предохранять от физического воздействия и воздействия чрезмерно высоких температур. Данное пробоотборное устройство можно использовать только для отбора газообразных проб.

Пробоотборные пакеты (мешки)

Пробы запаха отбираются в пробоотборные пакеты (мешки). Пакеты для вакуумного пробоотборника изготавливаются из полиэти-лентерефталата (ПЭТ, налофан) и имеют диаметр, равный 150 мм.

При покупке указанные пакеты представляют собой заготовки в виде "рукавов" с открытыми концами, соответственно, перед отбором проб их подготавливают следующим образом. Для формирования нижней части мешка один свободный конец заготовки пакета складывается "гармошкой" с длиной складки примерно 10 мм, после чего свернутый подобным образом конец загибают для получения двойного слоя, составляющего примерно 30 мм. С целью герметизации край пакета жестко фиксируется одним или, для большей прочности, двумя кабельными хомутами (стяжкой), затем лишняя часть хомута отсекается.

Другой, верхний, конец пакета также складывают "гармошкой" примерно до середины пакета по ширине с длиной складки примерно 10 мм. В середину пакета помещается трубка длиной 15-16 см, внутренний диаметр которой составляет 6 мм, внешний диаметр - 8 мм, изготовленная из нержавеющей стали или политетрафторэтилена (ПТФЭ). Конец трубки, помещенный внутрь пакета, не должен быть зажат между складками, а находиться в свободном состоянии для беспрепятственного проникновения воздуха в пакет, что необходимо для отбора пробы и ее дальнейшего анализа на ольфактометре. Другую часть пакета собирают в "гармошку" и закрепляют, как и в случае нижнего конца пакета, одним или двумя кабельными хомутами. Лишняя часть хомута отсекается.

Трубка затыкается корковой пробкой, диаметр нижнего конца которой составляет около 4 мм, а диаметр другого конца не должен превышать 7 мм, при этом длина пробки приблизительно равна 16 мм.

Очистка оборудования для его повторного использования

Оборудование для отбора проб должно быть очищено от любых пахучих веществ. После использования трубки следует тщательно промыть водой, в случае сильного загрязнения, когда трубки были подвергнуты воздействию высоких концентраций запаха, трубки промываются с помощью мыльного раствора, при этом мыло не должно обла-

18

дать сильным запахом парфюмерных отдушек. После промывки водой трубки высушивают сжатым воздухом. Хранить трубки следует в герметичном полиэтиленовом пакете.

Пробоотборные пакеты после анализа пробы запаха тоже подвергаются очистке. Остатки пробы газовоздушной смеси или загрязненного запахом воздуха выпускают в тягу. Затем пакет несколько раз заполняют сжатым чистым воздухом, который также выпускают в тягу. Потом пакет промывают чистой проточной водой, при сильном загрязнении в воду добавляется мыльный раствор. Излишки воды стряхивают, пакет просушивают на открытом воздухе или с помощью сжатого воздуха.

Наиболее эффективная процедура очистки включает погружение пробоотборных пакетов и трубок в ультразвуковую ванну, наполненную водным раствором для посудомоечной машины (щелочь + моющее средство, не обладающее сильным запахом отдушек). Очищаемые компоненты должны оставаться в ванне, по меньшей мере, в течение 15 минут при температуре 70°С или выше. После извлечения из ванны они должны быть промыты водой и высушены.

Аналогичным образом промывают пробоотборные зонды, подвергаемые воздействию пробы запаха во время процесса отбора проб. Все компоненты, применяемые для пробоотбора (пакеты, трубки, пробки) не должны использоваться повторно до тех пор, пока они не будут полностью очищены и лишены запаха.

Перед отбором проб из источника запахов, оборудование для отбора проб должно быть приведено в надлежащее состояние. Так, на поверхностях оборудования не должно оставаться каких-либо следов моющих средств или капелек влаги.

Требования к газам, используемым в ольфактометрии

Воздух или нейтральный газ, предназначенный для разведения проб, должен быть безопасен для вдыхания испытуемыми и не обладать запахом. Дня разведения проб можно использовать сжатый воздух из компрессора (рекомендуются безмасляные компрессоры), прошедший фильтрацию, охлаждение, высушивание и очищение активированным углем; азот из баллонов с жидким азотом; окружающий воздух из хорошо кондиционированной комнаты; синтетический воздух из баллонов.

Используемый в качестве эталона н-бутанол должен быть высокой очистки.

19

Настоящее пособие разработано коллективом сотрудников НИИ Атмосфера в составе: В.В. Цибульский (ответственный исполнитель), М.А. Яценко-Хмелевская, Н.Г. Хитрина и Л.И. Короленко под общим руководством А.Ю. Недре.

Пособие посвящено методам и средствам измерения запаха при инвентаризации источников выбросов пахучих веществ, а также нормированию и контролю выбросов запаха.

Пособие содержит методические рекомендации по следующим вопросам, связанным с выбросами запаха:

•    Основания для проведения исследований запаха на объекте

•    Методы исследования запаха (на источнике и полевые исследования)

•    Инвентаризация выбросов запаха на предприятиях

•    Измерение концентрации запаха ольфактометрическим методом

•    Оборудование и материалы, используемые в ольфактометрии

•    Формирование экспертной группы по оценке запаха

•    Отбор проб запаха

•    Расчет выбросов запаха

•    Расчет рассеивания и нормирование выбросов запаха

•    Контроль за соблюдением нормативов запаха

•    Подходы к установлению норматива запаха в атмосферном воздухе

Пособие разработано на основе Европейского стандарта по запахам EN 13725 «Качество воздуха - Определение концентраций запахов с помощью динамической ольфактометрии», 2003, с учетом результатов научно-исследовательских работ по исследованию запаха, выполненных НИИ Атмосфера в 2008-2012 гг.

Пособие предназначено для органов исполнительной власти Российской Федерации и ее субъектов, осуществляющих контроль за охраной атмосферного воздуха, природоохранных служб предприятий при проведении производственного контроля и организаций, занимающихся инвентаризацией выбросов загрязняющих веществ.

Настоящее пособие введено в действие письмом заместителя министра Минприроды России № 05-12-47/4521 от 29.03.2012 года.

© НИИ охраны атмосферного воздуха (ОАО «НИИ Атмосфера»), 2012

2

Требования к помещению для ольфактометрических измерений

Лаборатория, в которой проходят ольфактометрические измерения, должна быть хорошо проветриваемой, оснащена вентиляцией, соответствовать общим санитарным нормам. Максимальная температура в комнате не должна превышать 25°С, при этом недопустимы резкие перепады температур. Так, колебания температуры в помещении во время проведения исследований не должны составлять более чем 3°С. Помещение лаборатории и оборудование в ней не должны подвергаться воздействию прямых солнечных лучей, световому и шумовому воздействию. Соответственно, в комнате не должно быть различных источников шума или света, которые могут негативно повлиять на результаты измерений. В комнате для проведения ольфактометрических исследований должен отсутствовать запах. Необходимо избегать любых выделений пахучих веществ от оборудования, мебели, покрытий пола, стен идр.

6.3. Формирование экспертной группы по запахам

Для измерения концентраций запаха в отобранных пробах привлекаются добровольцы, которых, после прохождения серии испытаний и соответствия всем критериям отбора, включают в состав экспертной группы. Экспертная группа должна состоять, как минимум, из восьми человек, специально подготовленных в соответствии с требованиями европейского стандарта EN 13725:2003. При проведении конкретного измерения, экспертная группа может включать четыре человека.

В основе выбора экспертов по запахам лежит их индивидуальная чувствительность к запахам. Конечным результатом процедуры отбора является показатель 1ТЕ (индивидуальное пороговое значение), который рассчитывается на основе не менее десяти исследований по измерению пороговой оценки эталонного вещества. В качестве эталонного вещества используется газовая смесь н-бутанола в азоте (воздухе).

Каждый эксперт должен участвовать, по меньшей мере, в трех сериях испытаний, каждая из которых проводится в отдельный день, при этом пауза между сериями должна составлять, как минимум, один день. Результаты, полученные в ходе этих испытаний, должны соответствовать следующим критериям:

* антилогарифм стандартного отклонения Site, рассчитанный из десятичных логарифмов (log 10) индивидуальных пороговых оце-

20

Содержание

1 Введение 4 2 Термины и определения 4 3 Общие положения 6 4 Основания для проведения исследований запаха на объекте 6 5 Методы исследования запаха 7 5.1 Методы исследования запаха на источнике 7 5.2 Полевые исследования 9 6 Инвентаризация выбросов запаха на предприятиях И 6.1 Измерение концентрации запаха ольфакгометриче-ским методом 12 6.2 Оборудование и материалы, используемые в ольфак-тометрии 16 6.3 Формирование экспертной группы по оценке запаха 20 6.4 Отбор проб запаха 21 6.5 Расчет выбросов запаха 24 7 Расчет рассеивания и нормирование выбросов запаха 25 8 Контроль за соблюдением нормативов запаха 26 9 Литература 30 Приложение 1. Подходы к установлению норматива запаха в атмосферном воздухе 32 Приложение 2. Пример программы контроля выбросов запаха, разработанной для конкретного случая мониторинга запаха 39

1. Введение

Концентрации, создаваемые пахучими веществами в атмосферном воздухе, существенно ниже ПДК и, как правило, не оказывают непосредственного вредного воздействия на физическое здоровье человека. В то же время неприятные запахи влияют на психологическое состояние людей, вызывая чувство беспокойства и раздражения, и, в конечном счете, ухудшают комфорт и разрушают жизненное пространство человека.

В странах Европейского Союза система управления запахами базируется на Европейском стандарте EN 13725 «Качество воздуха - Определение концентраций запахов с помощью динамической ольфакто-метрии», 2003 [1], а в других странах на основе национальных стандартов [2-6].

Целью настоящего пособия является оказание методической помощи заинтересованным организациям при решении проблем, связанных с выбросами пахучих веществ, которые формируют в атмосферном воздухе неприятный запах, оказывающий раздражающее воздействие на население.

2. Термины и определения

Европейская единица запаха (ЕЗ/м¹) - количество пахучего вещества (пахучих веществ), которое, будучи разбавленным 1 м¹ нейтрального газа при нормальных условиях, вызывает физиологический отклик, эквивалентный отклику, вызываемому одной Европейской эталонной массой запаха (EROM), разбавленной 1 м¹ нейтрального газа при нормальных условиях;

Европейская эталонная масса запаха, разбавленная 1 м¹ нейтрального газа при нормальных условиях - масса вещества, которая вызовет физиологический отклик у 50% испытуемых, принимающих участие в определении концентрации запаха, и соответствует концентрации в 1 ЕЗ/м¹;

Единица запаха - концентрация запаха, которую ощущают 50% испытуемых;

Коэффициент разбавления - соотношение между объемом пробы после разбавления ее инертным газом и объемом пахучего газа;

Метод да/нет - ольфактометрический метод, при котором экспертов просят зафиксировать наличие запаха или его отсутствие;

Нейтральный газ - воздух или азот, который подготавливается таким образом, чтобы из него по возможности были удалены все запахи, и который, по мнению членов экспертной группы, не мешает проведению исследования конкретного запаха;

Ольфактометрия - метод измерения запаха по степени его воздействия на человека;

Ольфактометр - прибор, в котором проба пахучего газа подвергается разбавлению нейтральным газом (в определенном соотношении) и представляется экспертам для анализа;

Пахучее вещество - вещество, которое воздействует на обонятельную систему человека в такой степени, что человек чувствует запах; Предоставление - представление одному эксперту для оценки запаха одной смеси в виде разбавленной пробы запаха или нейтрального газа; Проба - проба газовоздушной смеси или атмосферного воздуха, содержащая пахучие вещества в количестве, формирующим запах; Последовательное разбавление - предоставление члену экспертной группы по запахам нескольких смесей с постепенным повышением (или понижением) концентрации запаха;

Разбавление - процесс смешения двух известных потоков газа, а именно, пробы пахучего вещества и нейтрального газа. Скорость разбавления рассчитывается из показателей расхода потока;

Разбавления до порогового уровня - показатель количества разбавлений, которое необходимо для того, чтобы изначально пахучий атмосферный воздуха стал "неопределимым", т.е. нос человека (эксперта) перестал ощущать запах;

Раунд - представление одной серии проб всем экспертам;

Серия представлений - представление всем членам экспертной группы одной смеси за один раунд;

Эталонное вещество - вещество (н-бутанол), применяемое в ольфак-тометрии для количественной оценки запаха, европейская эталонная масса запаха эквивалентна 123 мкг н-бутанола;

Экспертная группа по запахам - группа экспертов, участвующих в процессе исследования запаха, все члены которой удовлетворяют критериям отбора;

Эксперт по запахам - лицо, участвующее в исследовании запахов, удовлетворяющее условиям отбора экспертов. ²

3. Общие положения

В случае, когда запахом обладает индивидуальное вещество, его рефлекторное воздействие на человека учитывается при установлении ПДК данного соединения. Однако в большинстве случаев, запах формируется не отдельным веществом, а сложной смесью веществ, из которой часто невозможно выделить конкретные обладающие запахом соединения, большинство из которых не идентифицированы и не имеют ПДК. Кроме того, даже те пахучие соединения в смеси, для которых установлен норматив ПДК, часто присутствуют в атмосферном воздухе в таких незначительных количествах, что при контроле качества атмосферного воздуха, превышение ПДК, несмотря на наличие отчетливого запаха, как правило, не наблюдается.

В случае, когда запах формируется не индивидуальным веществом, а смесью пахучих веществ неизвестного состава, осуществляется контроль не за выбросами отдельных пахучих веществ, а запаха в целом. Мероприятия по контролю запаха включают самую разнообразную деятельность, в том числе, опросы населения, анализ поступающих от населения жалоб, инспекторские проверки и т.д. Однако полную количественную оценку запаха в воздухе или выбросах предприятия могут дать только ольфактометрические исследования запаха, а также последующее моделирование распространения выбросов запаха в атмосфере.

4. Основания для проведения исследований запаха на объекте

Существующая в настоящее время в России система гигиенического нормирования рассматривает запах в качестве одного из основных критериев рефлекторного действия при обосновании ПДК_{м р} для конкретного загрязняющего вещества [7]. То есть, при установлении гигиенических нормативов качества атмосферного воздуха индивидуальных веществ, обладающих сильным запахом, учитывается не только их непосредственное влияние на здоровье, но и раздражающее воздействие запаха на психическое состояние человека. Однако ощущение запаха чаще всего создается не одним конкретным веществом, а смесью пахучих веществ переменчивого состава. Выделение из такого рода смеси индивидуальных веществ и их нормирование в большинстве случаев является необычайно трудоемким и нецелесообразным.

Основаниями для проведения исследований запаха на предприятиях в настоящее время являются:

6

-    жалобы населения на неприятный запах;

-    предписания органов исполнительной власти, осуществляющих контроль атмосферного воздуха;

-    желание руководства предприятия.

5. Методы исследования запаха

Существует два основных способа исследования запаха, базирующихся на принципиально разных подходах:

•    исследование на источнике выбросов пахучих веществ;

•    полевые исследования в окрестностях предприятия.

5.1. Методы исследования запаха на источнике

Исследование на источнике включает отбор и ольфактометриче-ский 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. Указанный подход позволяет получить количественные данные, на основе которых разрабатываются нормативы допустимого уровня воздействия. В настоящее время именно этот подход лежит в основе систем регулирования запаха во многих европейских странах, за исключением Германии.

Количественное определение запаха осуществляют с применением ольфактометрии, представляющей собой метод измерения запаха по степени его воздействия на человека. Конечная цель практически любых измерений запаха заключается в определении степени дискомфорта, вызванного запахом. При исследовании методом ольфактометрии присутствие и интенсивность запаха оценивается группой 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, то есть 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 ве-

7

ществ на обоняние человека, более того, во многих случаях их чувствительности просто недостаточно.

В ольфактометрии в качестве детектора измерения запаха применяют орган обоняния человека, т.е. нос. Прибор для измерения запаха с помощью человеческого носа называется ольфактометром. Оль-фактометр представляет собой 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. Процедура количественного определения запаха ольфактометрическим методом подробно прописана в Европейском стандарте по запахам EN 13725-2003 [1]. Измерения запаха на ольфактометре позволяют получить его концентрацию в единицах запаха (ЕЗ/м³).

Полученное значение концентрации может быть использовано 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. Поскольку запах формируется загрязняющим веществом или смесью загрязняющих веществ, закономерности переноса вещества и запаха в атмосферном воздухе являются одинаковыми. Поэтому, для изучения распространения запаха в атмосфере можно применять те же математические модели, что и для расчета рассеивания выбросов загрязняющих веществ. Соответственно, применяемую в России "Методику расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86)" [8] можно использовать также для расчета рассеивания выбросов запаха.

Основными преимуществами исследований на источнике являются:

• возможность получения объективных количественных данных о выбросах запаха от конкретной установки или технологического процесса;

8

•    возможность оценки эффекта планируемых мероприятий по снижению выбросов пахучих веществ;

•    возможность расчета формируемой в атмосферном воздухе концентрации запаха в окрестностях предприятия - источника неприятного запаха.

Более подробно процедура инвентаризации запаха ольфактометри-ческим методом описана ниже, в разделе 6.

5.2. Полевые исследования

Полевые исследования позволяют непосредственно оценить запах в выбранных точках на местности вблизи от источника выбросов запаха.

Методология полевых исследований распространения запаха от источника подробно описана в методических указаниях VDI 3940 "Оценка запахов в атмосферном воздухе с помощью полевых исследований" [9]. Согласно этим указаниям 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 (как правило, не менее шести месяцев). Длительность каждого из наблюдений составляет 10 минут, в течение которых регистрируется присутствие запаха и его тип. Чрезвычайно важно, чтобы фиксировались только четко определяемые запахи, то есть те запахи, которые могут быть привязаны с достаточной определенностью к конкретному источнику выбросов пахучих веществ, и которые можно отделить от других посторонних запахов, таких как запахи от дорожного транспорта, растительности, навоза и т.д.

Более простым способом оценки запаха на местности может являться метод подфакельных наблюдений, используемый для выявления зон распространения загрязняющих веществ от данного источника выбросов [10]. Места оценки запаха при подфакельных наблюдениях следует выбирать на разных расстояниях от источника загрязнения с учетом закономерностей распространения загрязняющих веществ в атмосфере. Точки исследования запаха должны располагаться последовательно по направлению ветра на определенных расстояниях от источника выброса, а также с наветренной стороны источника. Близкий подход к оценке запахов реализуется в Финляндии при полевых исследованиях.

9

1

2