1.3　惡臭污染的嗅覺測試方法

惡臭嗅覺測試法的評價指標包括氣味品質、愉悅度、臭氣強度、臭氣濃度等。氣味品質指臭氣給人的嗅覺感覺特點，通常采用“借物喻物”的方法進行描述，如花香味、水果香味、臭雞蛋味等。愉悅度，也叫作厭惡度，指氣味樣品令人愉快或不愉快的程度，愉悅度與氣味的濃度、強度、性質以及個人的背景經歷等都有關系，越來越多的研究表明，愉悅度比氣味濃度更能反映異味對人的心理影響及危害程度。臭氣強度是對氣味強弱程度的描述，一般分成若干等級，不同國家氣味強度分級有所不同，我國通常采用6級強度表示法。6級強度測試法測試簡單快捷，但是容易受到嗅辨員個人因素的影響，需要經受過嚴格培訓的嗅辨員才能得到比較客觀的結果。臭氣濃度是指用無臭空氣對臭氣樣品連續稀釋至嗅辨員閾值時的稀釋倍數，也是目前《惡臭污染物排放標準》中限定惡臭污染物排放的重要指標。目前國內外關于臭氣濃度的測定方法主要分為兩種：一種為三點比較式臭袋法；另一種為嗅覺儀測試法。使用三點比較式臭袋法的有日本、韓國等；使用嗅覺儀測試法的有美國、英國、歐盟成員國、中國香港特別行政區等。

1.3.1　三點比較式臭袋法

日本最早提出并使用了三點比較式臭袋法，并對該方法進行了完善和發展。中國和韓國在使用三點比較式臭袋法時，都借鑒了日本相關的法規標準。

20世紀70年代初，日本的巖崎好陽和石黑辰吉提出“三點比較式臭袋法”，方法規定了嗅辨員的選擇、測試器材、測試程序等內容。經過多次討論、修改，在1995年修訂的《惡臭防止法》（1996年4月實施）中又引入了基于嗅覺測定法的臭氣指數限制的概念。“三點比較式臭袋法”成為日本臭氣濃度測試的標準方法。

三點比較式臭袋法是一種靜態的配氣方法。該方法的基本測試流程是利用“強制選擇法”在三個無臭袋中選擇有異味的樣品氣體，測試時先將三只無臭袋中的兩只充入無臭空氣，另一只則按一定稀釋比例充入無臭空氣和被測惡臭氣體供嗅辨員嗅辨。測試方法分為兩種：一種是針對高濃度樣品的“污染源測試法”；另一種是針對低濃度樣品的“環境樣品測試法”。實施“污染源測試法”時，判定師可以根據樣品氣味強度和測試經驗來選擇起始稀釋倍數，一般選擇濃度稍高于嗅辨員的嗅覺閾值但不會產生強烈刺激的水平，當嗅辨員正確識別臭氣袋后，再按照稀釋倍數遞增的方式（例如稀釋300倍、1000倍、3000倍、……）逐級進行稀釋，嗅辨員在每個稀釋梯度進行一次嗅辨，直至稀釋樣品的濃度低于嗅辨員的嗅覺閾值時停止實驗，根據嗅辨員的個人嗅閾值計算小組平均嗅閾值，并求得臭氣濃度。實施“環境樣品測試法”時，判定師從10倍開始稀釋，稀釋倍數按照10倍遞增（例如稀釋10倍、100倍、1000倍）每名嗅辨員在同一濃度進行三次嗅辨，嗅辨結果給予不同的權重系數，直至小組平均正解率小于標準規定的數值，根據小組平均正解率得到樣品的臭氣濃度。

三點比較式臭袋法需要的測試人員包括判定師和6名嗅辨員，判定師組織實驗并進行樣品的稀釋配制、統計測試結果，嗅辨員按照指示進行樣品嗅辨并反饋答案。為了規范臭氣嗅覺測定法和進行嗅覺測試人員的管理，日本環境廳委托日本社團法人臭氣香氣環境協會開展臭氣判定師的國家資格認證。嗅辨員則通過五種標準嗅液進行嗅覺能力的考核，能夠準確嗅辨出五種嗅液的人員方可獲得嗅辨員的資格。

1996年，日本社團法人臭氣香氣環境協會出版了《嗅覺測定法手冊》，介紹了三點比較式臭袋法的測定方法、精度管理方法和安全管理方法；三點比較式臭袋法在日本得到了發展和完善。2004年，日本社團法人臭氣香氣環境協會出版的《臭氣的嗅覺測定法》，對三點比較式臭袋法的測試原理、實驗人員、實驗器材、測定方法、計算方法、影響測試的主要因素等進行了詳細地說明。通過以上管理制度和技術指導，日本國內的惡臭污染測試、管理基本實現了標準化，保證了嗅覺測定法的測試質量。

1.3.2　嗅覺儀法

嗅覺儀起源于歐洲，至今已有百余年的歷史。最早的動態嗅覺儀稀釋法稀釋原理是通過使用轉子流量計調節樣氣和純凈空氣的比例完成配氣工作，并提供給嗅辨員嗅辨。動態配氣裝置后來在20世紀90年代被改進，其方法是用質量流量代替了轉子流量計，因此配氣精度和稀釋濃度范圍得到大幅度提高。德國于1980年實施了《嗅覺測定法——氣味閾值測定》（VDI 3881）標準。荷蘭于1990年采用了《空氣質量——嗅覺儀官能氣味測定法》（NVN 2820）的標準草案，澳大利亞、新西蘭、英國也采納了NVN 2820標準。在20世紀90年代，美國空氣和廢氣管理協會成立了氣味委員會，在2002年推出了惡臭動態稀釋測試法《用強制選擇提升濃度限值系列法測定氣味和味道閾限的標準實施規程》（E679—2004）。90年代初期，歐洲標準化委員會（CEN）的技術委員會（TC264）開始制定TC264/WG2，研究采用動態嗅覺儀進行氣味污染測定的可行性，并進行了14個實驗室間的國際比對實驗，制定了標準草案《空氣質量——動態嗅覺測定法測定臭氣濃度》（CEN TC264）。該標準遵循ISO協議，允許采用“是/否”法和“強制選擇”法兩種測定方法，并規定了嗅覺測試人員的篩選方法。CEN TC264也允許采用任意濃度順序和由低到高濃度順序來向嗅覺測試人員提供臭氣樣品進行測定。在此基礎上，2003年4月，歐洲標準學會（EN）頒布了《空氣質量——動態嗅覺儀測試臭氣濃度》（EN 13725），歐洲標準協會的22個成員國必須遵守該標準。歐洲嗅覺測定標準化的主要進步是針對個人丁醇閾值的嗅辨員選擇，標準化的另一個主要內容是儀器校準，規定了稀釋系統的操作、校正標準。

EN 13725介紹了嗅辨員使用動態嗅覺法測試氣樣中的臭氣濃度的方法，以及確定點源排放速率、有外界氣流的面源以及無外界氣流的面源的惡臭排放速率的測試方法。該標準主要是評價歐洲各成員國惡臭排放的基礎。EN 13725標準利用動態嗅覺測試法和嗅辨員的感覺測試純物質、已知成分的混合物和未知成分的混合物在空氣或氮氣中的臭氣濃度。測試單位為每立方米的歐洲惡臭單元數：OUE/m3。通過確定達到檢測閾值時的稀釋倍數測試出臭氣濃度。檢測閾值時的臭氣濃度定義為1OUE/m3［在標準狀況下（293K和101.325kPa）的1m3純凈空氣中含有123μg正丁醇氣體］。臭氣濃度則定義為檢測閾值的倍數。測試范圍通常為10～107OUE/m3（包括預稀釋）。

EN 13725規定了嗅辨員的篩選方式，合格嗅辨員的數據應滿足兩個標準：①個人閾值評估的對數值（log10）的標準偏差SITE的指數，用標準氣體的質量濃度單元表示，需小于2.3；②個人閾值評估（ITEsubstance），用標準氣體的質量濃度單元表示，在標準材料可接受參考值的0.5～2倍之間（對于正丁醇62～246μg/m3或0.020～0.080μmol/mol）。為了保證實驗室的測試質量，每年應實施兩次以上的質量檢查，選取59.8μmol/mol的正丁醇進行連續10次重復性測試，質量合格的標準為：測試結果的重現性r≤0.1477且準確度A≤0.217。

1.3.3　我國的嗅覺測試法

1993年，我國頒布了《空氣質量　惡臭的測定　三點比較式臭袋法》（GB/T 14675—93）。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。標準規定了嗅辨員的篩選方法、惡臭的采樣及測試的器材、測試的流程計算方法和質量控制措施。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境監測部門和第三方檢測機構中迅速地建立和發展起來。根據國家環境保護惡臭污染控制重點實驗室的統計，截止到2016年年底，全國嗅覺實驗人員總人數超過12800人，實驗室超過1300家。隨著方法的迅速推進，三點比較式臭袋法作為一種感官測試法在測試當中也遇到一系列問題：

①測試環境對嗅覺測試的影響較大。嗅覺實驗室的氣味本底會干擾嗅辨員的判斷，實驗中產生的異味如果不能及時排出，也會造成嗅辨員的嗅覺疲勞。實驗室面積過小或者設計不合理也會影響嗅辨員的發揮。

②儀器設備保管或使用不當，都可能對測試造成影響。

③GB/T 14675—93缺少對采樣和測試過程中的具體指導，實際工作中，對細節問題處理不當都有可能影響測試結果。

④嗅辨過程中受到嗅辨員個人因素的影響較大，不同的嗅辨員小組往往得出不同的測試結果。

⑤缺乏實驗室之間的比對測試，以及對合格嗅覺實驗室的考核機制。

針對以上問題，本書從嗅覺實驗室的建設、嗅覺測試人員的管理、惡臭樣品的采集、惡臭樣品的測試等方面進行了詳細介紹，并通過標準樣品的質控測試對我國目前惡臭嗅覺實驗室的基本情況進行了分析。