1.3　恶臭污染的嗅觉测试方法

恶臭嗅觉测试法的评价指标包括气味品质、愉悦度、臭气强度、臭气浓度等。气味品质指臭气给人的嗅觉感觉特点，通常采用“借物喻物”的方法进行描述，如花香味、水果香味、臭鸡蛋味等。愉悦度，也叫作厌恶度，指气味样品令人愉快或不愉快的程度，愉悦度与气味的浓度、强度、性质以及个人的背景经历等都有关系，越来越多的研究表明，愉悦度比气味浓度更能反映异味对人的心理影响及危害程度。臭气强度是对气味强弱程度的描述，一般分成若干等级，不同国家气味强度分级有所不同，我国通常采用6级强度表示法。6级强度测试法测试简单快捷，但是容易受到嗅辨员个人因素的影响，需要经受过严格培训的嗅辨员才能得到比较客观的结果。臭气浓度是指用无臭空气对臭气样品连续稀释至嗅辨员阈值时的稀释倍数，也是目前《恶臭污染物排放标准》中限定恶臭污染物排放的重要指标。目前国内外关于臭气浓度的测定方法主要分为两种：一种为三点比较式臭袋法；另一种为嗅觉仪测试法。使用三点比较式臭袋法的有日本、韩国等；使用嗅觉仪测试法的有美国、英国、欧盟成员国、中国香港特别行政区等。

1.3.1　三点比较式臭袋法

日本最早提出并使用了三点比较式臭袋法，并对该方法进行了完善和发展。中国和韩国在使用三点比较式臭袋法时，都借鉴了日本相关的法规标准。

20世纪70年代初，日本的岩崎好阳和石黑辰吉提出“三点比较式臭袋法”，方法规定了嗅辨员的选择、测试器材、测试程序等内容。经过多次讨论、修改，在1995年修订的《恶臭防止法》（1996年4月实施）中又引入了基于嗅觉测定法的臭气指数限制的概念。“三点比较式臭袋法”成为日本臭气浓度测试的标准方法。

三点比较式臭袋法是一种静态的配气方法。该方法的基本测试流程是利用“强制选择法”在三个无臭袋中选择有异味的样品气体，测试时先将三只无臭袋中的两只充入无臭空气，另一只则按一定稀释比例充入无臭空气和被测恶臭气体供嗅辨员嗅辨。测试方法分为两种：一种是针对高浓度样品的“污染源测试法”；另一种是针对低浓度样品的“环境样品测试法”。实施“污染源测试法”时，判定师可以根据样品气味强度和测试经验来选择起始稀释倍数，一般选择浓度稍高于嗅辨员的嗅觉阈值但不会产生强烈刺激的水平，当嗅辨员正确识别臭气袋后，再按照稀释倍数递增的方式（例如稀释300倍、1000倍、3000倍、……）逐级进行稀释，嗅辨员在每个稀释梯度进行一次嗅辨，直至稀释样品的浓度低于嗅辨员的嗅觉阈值时停止实验，根据嗅辨员的个人嗅阈值计算小组平均嗅阈值，并求得臭气浓度。实施“环境样品测试法”时，判定师从10倍开始稀释，稀释倍数按照10倍递增（例如稀释10倍、100倍、1000倍）每名嗅辨员在同一浓度进行三次嗅辨，嗅辨结果给予不同的权重系数，直至小组平均正解率小于标准规定的数值，根据小组平均正解率得到样品的臭气浓度。

三点比较式臭袋法需要的测试人员包括判定师和6名嗅辨员，判定师组织实验并进行样品的稀释配制、统计测试结果，嗅辨员按照指示进行样品嗅辨并反馈答案。为了规范臭气嗅觉测定法和进行嗅觉测试人员的管理，日本环境厅委托日本社团法人臭气香气环境协会开展臭气判定师的国家资格认证。嗅辨员则通过五种标准嗅液进行嗅觉能力的考核，能够准确嗅辨出五种嗅液的人员方可获得嗅辨员的资格。

1996年，日本社团法人臭气香气环境协会出版了《嗅觉测定法手册》，介绍了三点比较式臭袋法的测定方法、精度管理方法和安全管理方法；三点比较式臭袋法在日本得到了发展和完善。2004年，日本社团法人臭气香气环境协会出版的《臭气的嗅觉测定法》，对三点比较式臭袋法的测试原理、实验人员、实验器材、测定方法、计算方法、影响测试的主要因素等进行了详细地说明。通过以上管理制度和技术指导，日本国内的恶臭污染测试、管理基本实现了标准化，保证了嗅觉测定法的测试质量。

1.3.2　嗅觉仪法

嗅觉仪起源于欧洲，至今已有百余年的历史。最早的动态嗅觉仪稀释法稀释原理是通过使用转子流量计调节样气和纯净空气的比例完成配气工作，并提供给嗅辨员嗅辨。动态配气装置后来在20世纪90年代被改进，其方法是用质量流量代替了转子流量计，因此配气精度和稀释浓度范围得到大幅度提高。德国于1980年实施了《嗅觉测定法——气味阈值测定》（VDI 3881）标准。荷兰于1990年采用了《空气质量——嗅觉仪官能气味测定法》（NVN 2820）的标准草案，澳大利亚、新西兰、英国也采纳了NVN 2820标准。在20世纪90年代，美国空气和废气管理协会成立了气味委员会，在2002年推出了恶臭动态稀释测试法《用强制选择提升浓度限值系列法测定气味和味道阈限的标准实施规程》（E679—2004）。90年代初期，欧洲标准化委员会（CEN）的技术委员会（TC264）开始制定TC264/WG2，研究采用动态嗅觉仪进行气味污染测定的可行性，并进行了14个实验室间的国际比对实验，制定了标准草案《空气质量——动态嗅觉测定法测定臭气浓度》（CEN TC264）。该标准遵循ISO协议，允许采用“是/否”法和“强制选择”法两种测定方法，并规定了嗅觉测试人员的筛选方法。CEN TC264也允许采用任意浓度顺序和由低到高浓度顺序来向嗅觉测试人员提供臭气样品进行测定。在此基础上，2003年4月，欧洲标准学会（EN）颁布了《空气质量——动态嗅觉仪测试臭气浓度》（EN 13725），欧洲标准协会的22个成员国必须遵守该标准。欧洲嗅觉测定标准化的主要进步是针对个人丁醇阈值的嗅辨员选择，标准化的另一个主要内容是仪器校准，规定了稀释系统的操作、校正标准。

EN 13725介绍了嗅辨员使用动态嗅觉法测试气样中的臭气浓度的方法，以及确定点源排放速率、有外界气流的面源以及无外界气流的面源的恶臭排放速率的测试方法。该标准主要是评价欧洲各成员国恶臭排放的基础。EN 13725标准利用动态嗅觉测试法和嗅辨员的感觉测试纯物质、已知成分的混合物和未知成分的混合物在空气或氮气中的臭气浓度。测试单位为每立方米的欧洲恶臭单元数：OUE/m3。通过确定达到检测阈值时的稀释倍数测试出臭气浓度。检测阈值时的臭气浓度定义为1OUE/m3［在标准状况下（293K和101.325kPa）的1m3纯净空气中含有123μg正丁醇气体］。臭气浓度则定义为检测阈值的倍数。测试范围通常为10～107OUE/m3（包括预稀释）。

EN 13725规定了嗅辨员的筛选方式，合格嗅辨员的数据应满足两个标准：①个人阈值评估的对数值（log10）的标准偏差SITE的指数，用标准气体的质量浓度单元表示，需小于2.3；②个人阈值评估（ITEsubstance），用标准气体的质量浓度单元表示，在标准材料可接受参考值的0.5～2倍之间（对于正丁醇62～246μg/m3或0.020～0.080μmol/mol）。为了保证实验室的测试质量，每年应实施两次以上的质量检查，选取59.8μmol/mol的正丁醇进行连续10次重复性测试，质量合格的标准为：测试结果的重现性r≤0.1477且准确度A≤0.217。

1.3.3　我国的嗅觉测试法

1993年，我国颁布了《空气质量　恶臭的测定　三点比较式臭袋法》（GB/T 14675—93）。标准推荐采用“三点比较式臭袋法”进行臭气浓度的感官测试。标准规定了嗅辨员的筛选方法、恶臭的采样及测试的器材、测试的流程计算方法和质量控制措施。2005年以来，随着恶臭排放标准的宣贯和三点比较式臭袋法的推广普及，嗅觉实验室在全国各地各级环境监测部门和第三方检测机构中迅速地建立和发展起来。根据国家环境保护恶臭污染控制重点实验室的统计，截止到2016年年底，全国嗅觉实验人员总人数超过12800人，实验室超过1300家。随着方法的迅速推进，三点比较式臭袋法作为一种感官测试法在测试当中也遇到一系列问题：

①测试环境对嗅觉测试的影响较大。嗅觉实验室的气味本底会干扰嗅辨员的判断，实验中产生的异味如果不能及时排出，也会造成嗅辨员的嗅觉疲劳。实验室面积过小或者设计不合理也会影响嗅辨员的发挥。

②仪器设备保管或使用不当，都可能对测试造成影响。

③GB/T 14675—93缺少对采样和测试过程中的具体指导，实际工作中，对细节问题处理不当都有可能影响测试结果。

④嗅辨过程中受到嗅辨员个人因素的影响较大，不同的嗅辨员小组往往得出不同的测试结果。

⑤缺乏实验室之间的比对测试，以及对合格嗅觉实验室的考核机制。

针对以上问题，本书从嗅觉实验室的建设、嗅觉测试人员的管理、恶臭样品的采集、恶臭样品的测试等方面进行了详细介绍，并通过标准样品的质控测试对我国目前恶臭嗅觉实验室的基本情况进行了分析。