有机硫恶臭污染物及其分析方法初探

徐亚

【摘 要】该文对有机硫恶臭污染物的概念、危害进行了阐述,并对有机硫恶臭污染物的来源作了分析,重点突出了城市中有机硫恶臭污染物的来源,即城市污水处理厂、垃圾中转站、城市内河等.最后参照美国环保局TO-15方法,初步建立了有机硫恶臭污染物检测的预浓缩和气相色谱/质谱仪联用的方法,该方法具有峰分离较好、信噪比高等特点.

【期刊名称】《海峡科学》 【年(卷),期】2014(000)007 【总页数】2页(P54-55)

【关键词】恶臭;有机硫;危害;来源;检测方法 【作 者】徐亚

【作者单位】福建省环境监测中心站 【正文语种】中 文 1 概述

恶臭污染物是指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损害生活环境的气体物质[1]，一些有机硫化物具有强烈的恶臭气味和较低的嗅阈值，是恶臭污染物的重要组成部分，甚至被视为导致恶臭的主要源头。有机硫恶臭污染物普遍存在于各种环境中，如工业区、填埋场、受污染城区、森林和海洋环境[2-3]。美国国家环保局(EPA)首

批确定的8种重点监测的恶臭物质中，2种为有机硫恶臭污染物，分别是甲硫醚(DMS)和二甲基二硫(DMDS)。在国标《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-93) 限制排放的8种物质中，有机硫恶臭污染物占了4种，分别为甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳。

在有机硫恶臭污染物中，一些物质如羰基硫、二硫化碳、甲硫醇、乙硫醇等除引起不愉快的气味外，同时还具有神经毒性，可作用于中枢神经系统，严重中毒时可引起抽搐甚至发生呼吸麻痹而死亡。Jaakkola对芬兰Imatra工业区内的含硫恶臭化合物影响的调查结果表明,长期暴露于有机硫恶臭污染物会增加成年人眼睛感染和排泄物，造成鼻子不通气或流鼻涕，使得咳嗽、呼吸急促、气喘和头痛的发生率比较高[4]。恶臭除了对人体产生危害外，不少恶臭源还会滋生蚊蝇，影响人们的生活环境并造成疾病传播[5]。由于人们日益认识到有机硫恶臭污染物对人体健康和大气环境质量产生很大的不利影响，因此有机硫恶臭污染物的研究也越来越受到关注。

2 有机硫恶臭污染物来源

有机硫恶臭污染物来源广泛，既有自然源也有人为源。自然源包括硫酸盐的同化和异化作用、海洋微生物作用等；人为源包括城市污水处理厂和填埋场的释放、化石燃料的燃烧、天然气和石油的开采、石油加工、造纸和生物质燃烧等。下面重点阐述城市中有机硫恶臭污染物的人为来源，包括城市污水处理厂、垃圾中转站和城市内河等。

城市污水处理厂释放的有机硫恶臭污染物主要来源于污水和污泥的处理单元。当污水处理过程存在厌氧区或由于曝气不足产生厌氧条件时，硫醇等有机硫恶臭污染物会同H2S、NH3一并产生和释放出来；在污泥处理阶段，由于污泥中污染物质浓度通常比较大，因此该阶段产生恶臭的强度相对来说非常大[6-7]。伴随着城市化进程的发展和城市基础设施建设的推进，各地不断进行城市污水处理厂新建和改建

工程，城市污水处理厂数量和规模不断增长，因此城市污水处理厂有机硫恶臭污染的问题不容忽视。

生活及生产垃圾的收集、转运和处理过程往往伴随着有机硫恶臭污染物的生成和释放，尤其是在酷热的夏季产生恶臭的同时也伴随着蚊蝇滋生。不同于垃圾填埋场和焚烧厂，垃圾转运站多建设于城市中心的商业区和居民区及商住混合区，多数无绿化隔离带或建设不规范，因此各种垃圾混杂在一起造成包括有机硫在内的恶臭间歇式和无组织排放，对居民产生更直接的影响。不同种类的垃圾散发出不同的气味，导致中转站恶臭化学成分的含量上有很大的差别[8]。

另外，城市内河因水体污染也成为有机硫恶臭污染物的重要来源，并且由于城市内河线状分布的特性而使得城市内河恶臭污染具有带状分布的特点，影响的范围更广。盛彦清对广州市典型污染河道中4种有机硫恶臭污染物(羰基硫、甲硫醚、二硫化碳、二甲二硫)的挥发和扩散研究表明，随着水质污染程度的加重，这4种有机硫恶臭污染物挥发和扩散浓度明显增加[5]。主要是因为水体严重缺氧导致厌氧环境的产生，这样的厌氧环境往往有利于各类含硫化合物在厌氧菌的作用下发生厌氧消化反应而释放。

3 有机硫恶臭污染物检测方法初探

《恶臭污染物排放标准》规定，甲硫醇、甲硫醚、二甲基二硫的检测方法为气相色谱法，二硫化碳的检测方法为分光光度法，但这两种方法存在检出限较高和程序繁琐的问题。本文参考美国环保局 TO-15方法，运用预浓缩和气相色谱/质谱联用的方法，使用Entech 7100预浓缩仪和Agilent 7890A/5975c气相色谱/质谱进行有机硫恶臭污染物的测定。色谱条件：色谱柱为 GS-GasPro

(30m×0.32mm×2μm，柱长×直径×涂层)；载气为高纯氦；流量为1.5mL /min; 升温程序，初始温度60℃，以40℃/min升至240℃，保持6 min；分流比为10:1。质谱条件：离子源电压70 eV；离子源温度230℃；全扫描( SCAN)。用此

方法得到浓度为20ppbv标准气体样品的谱图如图1所示。从图1可以看出，4种有机硫恶臭污染物二硫化碳、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫都得到很好的分离，没有峰重叠。该方法的信噪比高，图1中色谱图的信噪比达6000~50000。 图1 有机硫恶臭污染物色谱图1—二硫化碳；2—甲硫醇；3—甲硫醚；4—二甲二硫 4 小结

有机硫恶臭污染物对人体健康和大气环境质量会产生一定程度的不利影响，因此，有机硫恶臭污染物的有关研究也越来越受到关注。对于城市有机硫恶臭污染而言，应重点关注城市污水处理厂、垃圾中转站和城市内河等有机硫恶臭污染和排放的问题。实验表明，运用预浓缩和气相色谱/质谱联用的方法测定有机硫恶臭污染物，具有分离好、无峰重叠、信噪比高等特点。 参考文献:

[1]GB 14554-93, 恶臭污染物排放标准[S].

[2]Kesselmeier J, Hubert A.Exchange of reduced volatile sulfur compounds between leaf litter and the atmosphere[J].Atmospheric Environment,2002(36): 4679-4686.

[3]Muezzinoglu A.A study of volatile organic sulfur emissions causing urban odors[J].Chemosphere, 2003(51): 245-252.

[4]Jaakkola J K.Archor of environmental headache.USA, 1999: 54254-54263. [5]盛彦清.广州市典型污染河道与城市污水处理厂中恶臭有机硫化物的初步研究[D].广州: 中国科学院广州地球化学研究所, 2007.

[6]屠艳萍, 滕腾, 王如明, 等.城市污水处理厂恶臭浓度分布规律及其防治措施[J].中国环境管理干部学院学报, 2010, 20(5): 36-39.

[7]王建明, 袁武建, 陈刚, 等.污水处理厂恶臭污染物控制技术的研究[J].安全与环境

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[8]吕永, 郑曼英, 叶晓玫.生活垃圾转运站恶臭污染指标初探[J].中国环境监测, 2008, 14(4): 49-53.