Uciążliwość zapachowa/Olfaktometria inżynierska/Dokładność olfaktometrii statycznej

Dokładność olfaktometrii statycznej

Zasady pomiaru po raz pierwszy opublikowano w roku 1972. W latach 80. i 90. XX w. wykonano obszerne międzylaboratoryjne badania powtarzalności wyników oznaczeń progów węchowej wyczuwalności wielu związków chemicznych. Stwierdzono, że stosunek największego do najmniejszego z uzyskiwanych wyników wynosi zwykle 1,5 – 5,0 (zob. uwaga 1). W odniesieniu do n-butanolu, który jest europejskim odorantem odniesienia, otrzymano wyniki zgodne z uzyskiwanymi metodą olfaktometrii dynamicznej (c_th = 40 ppb).

Badania powtarzalności japońskiej metody olfaktometrycznej i jej zgodności z metodą europejską są kontynuowane.

Podstawy Triangle Odor Bag Method

Triangle Odor Bag Method polega na stosowaniu trójkątowych testów psychofizycznych. W pomiarach biorą udział zespoły osób oceniających zapach, których sensoryczna wrażliwość na zapach pięciu związków wzorcowych („T&T olfactometer”) jest potwierdzona wynikiem testów różnicowych „dwa z pięciu”. Każdy z członków co najmniej sześcioosobowego zespołu otrzymuje jednorazowo trzy próbki („trójkąt”). Dwie z nich są czystym powietrzem a jedna – próbką badanego gazu, rozcieńczoną powietrzem w stopniu znanym tylko operatorowi. Zadaniem członka zespołu jest wskazanie próbki zanieczyszczonej. Wynikiem wielokrotnej prezentacji różnych trójkątów jest wartość stopnia rozcieńczenia, które prowadzi do osiągnięcia progu wyczuwalności zapachu. Ta wartość jest miarą stężenia zapachowego. Wynik pomiaru zespołowego wyraża się jako „indeks zapachowy” (dziesięciokrotna wartość logarytmu ze stężenia zapachowego):

Indeks zapachowy = 10 • log (stężenie zapachowe)

• 
  Stanowisko kontroli indywidualnej wrażliwości węchu („T&T olfactometer”; test „dwa z pięciu”)
• 
  Dokładność pomiarów określa się porównując wyniki uzyskiwane przez oceniającego lub zespół z wynikami innych osób lub zespołów (badania poprawności i precyzji)
• 
  „Trójkąt” – stanowisko oceniającego w czasie jednego testu trójkątowego]], czyli oznaczania stężenia zapachowego (wyrażanego jako indeks zapachowy) po wieloletnich badaniach

Ten rodzaj ocen sensorycznych uznaje się za pomiar, jeżeli stosowana jest procedura szczegółowo określająca poszczególne etapy postępowania, co zapewnia dokładność i powtarzalność uzyskiwanych wyników.

Zakres badań dokładności

Kontrolne porównania wyników badań dotyczyły powtarzalności pomiarów:

• progu wyczuwalności zapachu wielu różnych związków chemicznych
• stężeń zapachowych w próbkach pobieranych z emitorów przemysłowych i w otoczeniu emitorów

Badania dotyczące czystych związków chemicznych

Badania progów wyczuwalności czystych substancji rozpoczęto w Japan Evironmental Sanitation Center (JESC) i innych japońskich laboratoriach w latach 70. XX w. W okresie 1976 do 1988 zbadano 223 związki chemiczne o bardzo zróżnicowanych progach wyczuwalności od 0,77 ppt (merkaptan izoamylowy) do 1500 ppm (propan). W większości przypadków zbiory danych dotyczących każdego z badanych związków były zbyt małe, aby było możliwe opracowanie statystyczne. Za miarę powtarzalności uznano stosunek największej do najmniejszej wartości w zbiorach wyników, maks/min (zob. uwaga 2).

Wykonane w JESC oceny powtarzalności dotyczyły 25 związków. W pomiarach uczestniczyły zespoły sześcioosobowe (po selekcji z użyciem T&T olfactometer). Cztery spośród nich brały udział we wszystkich pomiarach. Dla różnych związków wykonano od 2 do 9 pomiarów progu wyczuwalności. W niektórych przypadkach pomiary powtarzano po wielu latach (czasem więcej niż 10). Stosunek wartości największej do najmniejszej najczęściej mieścił się w zakresie od 2 do 4,0 (dla jednej substancji osiągnął 5,2).

W celu sprawdzenia, w jakim stopniu dokładność pomiarów zależy od indywidualnej wrażliwości sensorycznej i stopnia wytrenowania uczestników testów, przeanalizowano wyniki oznaczeń wykonywanych w czasie corocznych praktyk w Environment training center w latach 1983–2002. Pomiary wykonywano w tym samym laboratorium i z użyciem identycznego sprzętu, lecz prowadzili je różni operatorzy i osoby oceniające.

W czasie badań wykonanych w centrum szkoleniowym nie stwierdzono znaczących różnic między wynikami pomiarów wykonanych przez doświadczonych i niedoświadczonych operatorów i członków zespołu. Stosunek maks/min osiągał wartość 6.

Międzylaboratoryjne testy odtwarzalności wykonano z udziałem 5. japońskich laboratoriów (w tym dwóch z małym doświadczeniem). Badane próbki zawierały m-ksylen i DMS. Stwierdzono, że stosunek maks/min może niekiedy osiągać wartość 18 (rola doświadczenia laboratorium nie może być lekceważona).

Powtarzalność wyników w centrum szkoleniowym
i w 5. laboratoriach olfaktometrycznych o różnym doświadczeniu
maks/min - stosunek największej do najmniejszej wyznaczonej wartości progu wyczuwalności

Związek	Liczebność zespołu	Liczba pomiarów	Próg wyczuwalności [ppm]	maks/min
Wyniki pomiarów w centrum szkoleniowym
siarkowodór	od 6 do 16	15	0,00063	6
m-ksylen	od 6 do 16	11	0,0998	5,5
octan etylu	od 11 do 12	3	0,62	3,2
Test międzylaboratoryjny
m-ksylen	6	4 x 1	0,061 0,092 0,067 0,053 średnia: 0,067	18,0 7,4 4,3 5,6 (zob. uwaga 3)

Na podstawie wielu pomiarów progów wyczuwalności, wykonanych w 137. laboratoriach, stwierdzono m.in. że dla octanu etylu wynosi on 0,89 ppm (w laboratorium JESC: 0,87 ppm). Dla n-butanolu uzyskano wartość średnią 0,038 ppm. Jest to wynik zgodny z wartością EROM (podaną w PN-EN 13725), mimo że nie stosowano europejskich kryteriów selekcji oceniających (zob. uwaga 4).

Doświadczenia zmierzające do ustalenia stopnia zgodności wyników, otrzymywanych metodą japońską i europejską, są kontynuowane.

Badania próbek środowiskowych

Od roku 2000 wykonano kilka serii międzylaboratoryjnych oznaczeń stężenia zapachowego w próbkach pobieranych ze strumieni gazów odlotowych (z różnych typów zakładów) oraz w otoczeniu emitorów. W testach uczestniczyło 137 japońskich laboratoriów olfaktometrycznych. Wyznaczono zakresy indeksów zapachowych, charakterystyczne dla różnych rodzajów działalności (zob. uwaga 5) . Powtarzalność i odtwarzalność pomiarów określano zgodnie z ISO/TS 21748 i ISO 20988. Za materiał odniesienia, umożliwiający określanie odchylenia standardowego, uznano octan etylowy. Stwierdzono, że 69% laboratoriów spełnia kryteria dokładności oznaczeń indeksu zapachowego.

Uwagi

1. W przypadku pomiarów wykonywanych metodą olfaktometrii dynamicznej w laboratoriach spełniających kryteria określone w normie EN 13725:2003 (zobacz: Dokładność pomiarów olfaktometrycznych), dwa wyniki pomiarów nie powinny się różnić bardziej niż trzykrotnie.
2. W laboratoriach olfaktometrycznych Europy koncentrowano się w tym czasie się na badaniach dotyczących n-butanolu, uznanego za odorant odniesienia. Wyniki wieloletnich międzylaboratoryjnych pomiarów indywidualnych progów jego wyczuwalności umożliwiły zdefiniowanie europejskiej jednostki zapachowej, ou_E i sformułowanie zasad selekcji kandydatów do europejskich zespołów olfaktometrycznych (EN 13725). Przyjęto, że średni indywidualny próg wyczuwalności butanolu (ITE_n-butanol) musi mieścić się w zakresie 20–80 ppb (wartość maksymalna średniej czterokrotnie większa od minimalnej). W czasie weryfikacji wyników zespołowych oznaczeń stężenia zapachowego innych odorantów odrzuca się te indywidualne dane, które są pięciokrotnie większe lub mniejsze od średniej dla zespołu.
3. Bez 2 laboratoriów o małym doświadczeniu: maks/min < 5,0.
4. Tabelaryczne zestawienie większej liczby wartości progów wyczuwalności, wyznaczonych metodą japońską i europejską, jest zamieszczone w rozdziale Triangle Odor Bag Method, sekcja Porównanie wyników uzyskiwanych metodą japońską i europejską.
5. Tabelaryczne zestawienie niektórych indeksów zapachowych jest zamieszczone w rozdziale Olfaktometria statyczna, sekcja Zastosowania Triangle Odor Bag Method.

Zobacz też – zestawienie najważniejszych pojęć

• Zestawienie najważniejszych pojęć

Przypisy

Powrót do spisu treści