Uciążliwość zapachowa/Olfaktometria inżynierska
| « | Uciążliwość zapachowa Olfaktometria inżynierska |
» |
| Instrumentalne pomiary zapachu | Modelowanie dyspersji odorantów |
| « | *** Wstęp |
» |
| Pobieranie próbek |
Olfaktometria inżynierska
[edytuj]
Zobacz głównie: Olfaktometria.
Termin „olfaktometria” pochodzi od olfactus (łac.) oznaczającego „węch” oraz métro (gr.), które oznacza „miara”. Pojęcie jest stosowane wtedy, gdy obiektem badań jest:
- węch – wrażliwość zmysłu, oceniana z użyciem znanych bodźców węchowych (pomiary wykonywane np. w dziedzinie otorynolaryngologii),
- zapach – np. uciążliwa właściwość zanieczyszczonego powietrza lub przemysłowych gazów odlotowych, badana z użyciem węchu ludzi jako przyrządu pomiarowego (olfaktometria inżynierska, stosowana w dziedzinie inżynierii chemicznej i inżynierii środowiska).
Do chwili ustanowienia normy europejskiej PN-EN 13725:2007 [1] termin „olfaktometria” dotyczył badań węchu[2][3].
Pomiary wykonywane zgodnie z normą, metodą olfaktometrii dynamicznej, mają duże znaczenie w dziedzinie inżynierii chemicznej, umożliwiają np.[4][5]:
- oznaczanie wartości stężenia zapachowego zanieczyszczeń gazów odlotowych (niezależnie od tego, czy zostały zidentyfikowane), co pozwala obliczać wartości emisji zapachowej (emisji odorantów, za które – zgodnie z normą PN-EN 13725:2007 – uznaje się wszystkie zanieczyszczenia zawarte w powietrzu, które pobudzają komórki węchowe nabłonka węchowego) i określać – metodami matematycznego modelowania dyspersji – przewidywany zasięg nieakceptowanej uciążliwości emitorów dla mieszkańców otoczenia,
- określanie wymiernych wartości skuteczności urządzeń do dezodoryzacji gazów (w skali doświadczalnej lub przemysłowej) i prowadzenie optymalizacji warunków ich pracy.
Olfaktometria dynamiczna nie umożliwia oznaczeń bardzo małych wartości stężenia zapachowego, np. zawartości odorantów w powietrzu atmosferycznym otoczenia emitora. Olfaktometryczne pomiary mogą być w tych warunkach wyznaczane metodami olfaktometrii statycznej lub metodami pośrednimi, np. opartymi na skalowaniu intensywności zapachu[4][5].
Pobieranie próbek
[edytuj]
Próbki gazów do analizy olfaktometrycznej pobiera się do worków z chemicznie neutralnej folii, np. PTFE, PET, Tedlar. Najbardziej popularna spośród technik pobierania gazu jest nazywana "metodą płuca" – połączony z sondą pusty worek umieszcza się w sztywnym pojemniku, po czym wytwarza się podciśnienie w jego otoczeniu. Próbki powietrza mało zanieczyszczonego można pobierać metodą bezpośredniego pompowania, z użyciem sprzętu wykonanego z materiałów zgodnych z normą. W przypadkach, gdy badany gaz jest gorący i wilgotny stosuje się sondy o specjalnej konstrukcji, umożliwiające bardzo precyzyjne dynamiczne rozcieńczanie, np. azotem*. Wielkość emisji zapachowej ze źródeł powierzchniowych oznacza się stosując kołpaki lub innego typu osłony fragmentu powierzchni (organizacja emisji w celu pobrania próbki)[6].
Zobacz: Pobieranie próbek
Olfaktometria dynamiczna
[edytuj]
Zgodnie z normą EN 13725:2003 (PN-EN 13725:2007) określa się wartość Z50% – stopień rozcieńczenia (z uwzględnieniem rozcieńczenia wstępnego), po którym jest osiągany zespołowy próg wyczuwalności zapachu. W normie określono wymagania stawiane olfaktometrom (urządzeniom do rozcieńczania strumienia badanego gazu strumieniem czystego powietrza) oraz osobom oceniającym zapach (zespół). Opisano przebieg pomiarów i sposób opracowania wyników[7]. Wynikiem pomiaru jest stężenie zapachowe: Z50% = cod [ouE/m³]. Sprawność laboratorium olfaktometrycznego kontroluje się w czasie międzylaboratoryjnych badań biegłości, prowadzonych przez certyfikowane jednostki zewnętrzne[8].
Zobacz: Olfaktometria dynamiczna i Dokładność olfaktometrii dynamicznej
Olfaktometria statyczna
[edytuj]
Statyczna metoda rozcieńczana badanych próbek jest preferowana w Japonii. Triangle Odor Bag Method, opracowaną w Tokyo Metropolitan Research Institute for Environmental Protection, po raz pierwszy opisano w publikacji naukowej w roku 1972[9]. Jest stosowana w praktyce zgodnie z zaleceniami japońskiego Ministerstwa Środowiska[10].
Dla każdego z oceniających przygotowywane są liczne „trójkąty” – komplety trzech identycznie wyglądających worków, z których dwa zawierają czyste powietrze, a jeden – rozcieńczoną próbkę (w stopniu znanym przez operatora). Oceniający są zobowiązani o wskazania próbki zanieczyszczonej. Wynik pomiaru zespołowego – stopień rozcieńczenia, przy którym liczba błędnych wskazań świadczy o wyborze losowym – wyraża się jako „indeks zapachowy” (dziesięciokrotna wartość logarytmu ze stężenia zapachowego)[11].
Zobacz: Olfaktometria statyczna i Dokładność olfaktometrii statycznej
Olfaktometria terenowa
[edytuj]
Olfaktometria dynamiczna zwykle nie umożliwia oznaczeń stężenia zapachowego w powietrzu otoczenia emitorów. Stężenia są zbyt małe, aby było możliwe sporządzenie serii rozcieńczeń, zgodnie z PN-EN 13725; są też zmienne w czasie. Wskutek zmienności kierunku i siły wiatru stężenie w próbce uśrednionej (pobieranej np. przez 60 min.) bywa mniejsze od wartości progu wyczuwalności, mimo że niepożądany zapach był w tym czasie wielokrotnie wyczuwalny. Małe stężenia chwilowe mogą być oznaczane m.in.:
- – metodami olfaktometrii statycznej (np. Triangle Odour Bag Method),
- – metodą pośrednią, opartą na zastosowaniu prawa Webera-Fechnera,
- – z użyciem terenowych olfaktometrów Nasal Ranger.
Olfaktometry terenowe Nasal Ranger są popularne w Stanach Zjednoczonych[12] [13]. W Niemczech i Holandii jakość powietrza atmosferycznego określa się przede wszystkim na podstawie długofalowych badań opinii ludności oraz eksperckich oznaczeń częstości występowania incydentów odorowych[14].
Zobacz: Olfaktometria terenowa
Zastosowania olfaktometrii w inżynierii środowiska
[edytuj]Techniki pomiarów olfaktometrycznych są niezastąpionym narzędziem badań skuteczności różnych metod dezodoryzacji gazów odlotowych np. z różnych instalacji przemysłowych, ferm hodowlanych, oczyszczalni ścieków (zob. Uciążliwość zapachowa/Zapachowa uciążliwość emitorów – przykłady, Metody oceny skuteczności dezodoryzacji). Są też wykorzystywane w czasie rozpatrywania skarg na zapach uciążliwych obiektów oraz wniosków o zgodę na uruchomienie nowej działalności. Ilustruje to typowy przykład, dotyczący istniejącego zakładu oraz sytuacji, w której jest możliwe wykorzystanie ustanowionych standardów zapachowej jakości powietrza.
- Przykład
Do urzędu, odpowiedzialnego za ochronę środowiska w danej okolicy, wpływają skargi na uciążliwy zapach gazów emitowanych z sąsiedniego zakładu.
Jakimi instrumentami działania dysponuje urząd?
- Jeżeli źródło odorantów jest zidentyfikowane, można pobrać próbki, mierząc równocześnie wielkość strumienia zanieczyszczonych gazów. Próbki mogą być badane metodą olfaktometrii dynamicznej (zgodnie z normą europejską) lub statycznej (Triangle Odour Bag Method). Wynikiem pomiarów jest ilościowo określone stężenie odorantów (np. liczba europejskich jednostek zapachowych w metrze sześciennym; ouE/m3). Iloczyn tego stężenia przez wielkość strumienia objętości (m³/s) jest nazywany emisją zapachową lub strumieniem zapachowym (ouE/s).
- Ilościowe i obiektywne określenie wielkości emisji zapachowej z zaskarżanego zakładu pozwala obliczyć (zobacz – modelowanie dyspersji odorantów), jaki jest poziom zapachowej uciążliwości, subiektywnie odczuwanej przez mieszkańców otoczenia. Ten poziom – wyrażony np. jako częstość występowania (w skali roku) zapachu co najmniej rozpoznawalnego – porównuje się z ustanowionym standardem. W wypadku wykazania, że standard nie jest dotrzymany, zobowiązuje się zakład do zmniejszenia emisji, np. do zainstalowania urządzeń dezodoryzujących o ilościowo określonej skuteczności (wyrażonej np. jako procentowa zmiana emisji zapachowej).
- Jeżeli w okolicy, z której napływają skargi, działa więcej uciążliwych zakładów, jest konieczne określenie ich udziałów w kształtowaniu negatywnej opinii ludności o jakości powietrza. W tych przypadkach są stosowane techniki olfaktometrii terenowej. Terenowe oznaczenia stężenia zapachowego są wykonywane w różnych sytuacjach meteorologicznych. Określenie wpływu kierunku wiatru na wyniki pomiarów umożliwia wskazanie emitorów dominujących.
Zobacz też – zestawienie najważniejszych pojęć
[edytuj]Przypisy
- ↑ Polski Komitet Normalizacyjny, NKP 280: PN-EN 13725; Jakość powietrza. Oznaczanie stężenia zapachowego metodą olfaktometrii dynamicznej (pol.). PKN Warszawa, 2007. [dostęp 2014-07-24].
- ↑ Hasło „Olfaktometria” (pol.). Encyklopedia PWN.pl. [dostęp 2012-02-01].
- ↑ „Słownik Wyrazów Obcych” Wydawnictwa Europa, pod redakcją naukową prof. Ireny Kamińskiej-Szmaj, autorzy: Mirosław Jarosz i zespół. ISBN 83-87977-08-X. Rok wydania 2001: portalwiedzy.onet.pl Olfaktometria (pol.). [dostęp 2010-11-03].
- ↑ 4,0 4,1 Joanna Kośmider, Barbara Mazur-Chrzanowska, Bartosz Wyszyński: Odory. Wyd. 1. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2002. ISBN 978-83-01-14525-5. [dostęp 2012-01-30]. (pol.)
- ↑ 5,0 5,1 Joanna Kośmider: Olfaktometria w ochronie środowiska. W: Strona internetowa Pracowni Zapachowej Jakości Powietrza. E-Szkoła olfaktometrii [on-line]. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. [dostęp 2012-02-01].
- ↑ Joanna Kośmider: Pobieranie próbek (pol.). W: Strona internetowa Pracowni Zapachowej Jakości Powietrza. E-Szkoła olfaktometrii [on-line]. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. [dostęp 2012-02-03].
- ↑ J. Kośmider. Pomiary stężeń zapachowych metodą olfaktometrii dynamicznej (PN-EN 13725:2007). „Wodociągi – Kanalizacja”. Nr 10, s. 34–35, 2007 (pol.).
- ↑ en 13725 - proficiency testing (ang.). www.odournet.com. [dostęp 2014-07-25].opublikowany w url
- ↑ Yoshiharu Iwasaki et all. „J. Air Pollut. Soc. Japan”, s. 168, 1972.
- ↑ Yoshiharu Iwasaki (TMRI EP). The History of Odor Measurement in Japan and Triangle Odor Bag Method. „W materiałach: Annual Meeting of Odour Research and Engineering Association”, s. 37-47, Jul. 2002. Tokio (ang.). [dostęp 2011-03-26].
- ↑ Joanna Kośmider: Japoński "Odour Index" (pol.). W: Strona internetowa Pracowni Zapachowej Jakości Powietrza. E-Szkoła olfaktometrii [on-line]. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. [dostęp 2012-02-03].
- ↑ Olfaktometr terenowy Nasal Ranger (pol.). W: Strona internetowa Pracowni Zapachowej Jakości Powietrza. E-Szkoła olfaktometrii [on-line]. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. [dostęp 2010-10-15].
- ↑ Michael A. McGinley, Charles M. McGinley. Developing a Credible Odor Monitoring Program. . St. Croix Sensory, Inc. (ang.). [dostęp 2010-10-16]. Szablon {{Cytuj pismo}} z wykrytymi parametrami z nieprawidłościami:
Brakujące pola, które powinny być koniecznie podane: "czasopismo".
- ↑ W Niemczech gromadzenie opinii ludności o odczuwanej zapachowej uciążliwości oraz inspekcje terenowe przeprowadza się w ramach procedur opisanych w dokumencie GOOA Guideline on Odour in Ambient Air), 1998 zgodnie z wytycznymi VDI-Richtlinien (dostęp: 2010-10-16): zobacz – VDI 3883 Blatt 1, VDI 3883 Blatt 2, VDI 3940 Blatt 1, VDI 3940 Blatt 1, VDI 3940 Blatt 2, VDI 3940 Blatt 3, VDI 3940 Blatt 4.