PEN3 電子鼻與嗅覺檢測法在環(huán)境惡臭污染評價中的對比試驗

     摘要：利用德國 AIRSENSE 生產(chǎn)的 PEN3 電子鼻和嗅覺員測試法對不同的臭氣源進(jìn)行了多組試驗，并對兩種方法測定的結(jié)果進(jìn)行了線性相關(guān)性分析，結(jié)果證明電子鼻與嗅覺測試法之間有很好的相關(guān)性，這種相關(guān)性有望開發(fā)出對惡臭污染進(jìn)行分析和評價的新的儀器檢測方法。

   關(guān)鍵字：惡臭污染 惡臭污染評價 嗅覺測試法 嗅覺員 生物濾池

   作者：Daniela Jakobs 德國亞琛工業(yè)大學(xué)環(huán)境工程系 

    惡臭污染作為世界七大環(huán)境公害之一,在范圍內(nèi)已受到各國的廣泛重視。因為惡臭污染問題是個非常復(fù)雜的問題,找到一個合適的惡臭污染控制技術(shù)也很不容易,但無論如何首先面對的都是惡臭污染評價的問題。許多情況下,排放的有臭味氣體包含幾百種化合物,其中只有幾種是有臭味的,而主要的臭味物質(zhì)的濃度和嗅閾值極低,因此需要特別的、靈敏的分析檢測方法。直到現(xiàn)在,評價臭味對人們影響的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法仍是嗅覺測定法和化學(xué)法，這種傳統(tǒng)方法的缺陷是顯而易見的。
    現(xiàn)在一種新型的感覺分析技術(shù)“電子鼻”誕生了，電子鼻既具有化學(xué)方法快速、明確、客觀的優(yōu)點,又避免化學(xué)方法無法檢測到的混合臭味物質(zhì)的協(xié)同效應(yīng)的難題,而且不需要將具有臭味的物質(zhì)從吸附物中分離出來。除了費(fèi)用低外,還具有快速、重現(xiàn)性高的優(yōu)點,并且可以用于分析低濃度的臭氣,甚至是對人體健康有毒有害的臭氣。一旦臭氣源的嗅味被記憶,現(xiàn)代的電子鼻便能夠預(yù)測未知樣品的臭氣濃度等級。德國AIRSENSE的PEN系列電子鼻是早的商業(yè)化電子鼻，是目前wei一的便攜式常態(tài)氣味分析儀器。

 1. 試驗方法
方案：利用電子鼻和嗅覺測試法，分別對相同臭氣源進(jìn)行多次測試，然后在同一坐標(biāo)軸上建立兩種測試方法的相關(guān)性。嗅覺測試法采用臭袋法。

臭氣源：從一個基于生物濾池的污水處理廠的三個區(qū)域的不同過濾階段采集臭氣作為試驗樣品。

實驗儀器：德國AIRSENSE公司生產(chǎn)的PEN3型電子鼻，該儀器含有10個不同金屬氧化物傳感器；六名合格的嗅覺員；臭袋。

分析方法：電子鼻自帶的Winmuster軟件，利用歐式距離、瑪式距離、PCA主成分分析、PLS定量分析的方法。

2. 結(jié)果分析
用兩種方法對一個污水處理廠的P、R、A三個區(qū)域的各個處理階段的臭氣進(jìn)行了檢測，電子鼻的PCA主成分分析結(jié)果屬下（圖1）

    可以看出，嗅覺測試法和PEN3 的檢測結(jié)果有很好的相關(guān)性。而且可以看出，對于過濾后的臭味氣體，直線的斜率偏小，證明電子鼻的靈敏度要比嗅覺測定法高。

3 結(jié)論
1) PEN3 便攜式電子鼻可以用來評價污水處理廠的惡臭氣體。
2) 電子鼻可以區(qū)分不同區(qū)域的惡臭污染
3) 電子鼻的響應(yīng)信號強(qiáng)度與嗅覺員的惡臭濃度測試結(jié)果有很好的相關(guān)性