天津市功能區環境空氣中惡臭污染現狀研究*

商細彬 ，包景嶺 ，王元剛 ，李偉芳 ，盧志強 ，翟增秀 ，張 君

（1.天津市環境保護科學研究院，天津 300191；2.國家環境保護惡臭污染控制重點實驗室，天津 300191；3.天津市環境保護局，天津 300191）

1 研究樣品的采集與分析

1.1 采樣點的設置

采用功能區策略布點法，并且進行優化布點研究，選擇代表性功能區域包括居住區、交通區、商業區、文教區、混合區、工業區等，分別進行環境惡臭背景調查。各個點位的情況見表1。

表1 功能區點位分布情況

1.2 采樣方法

采樣時間為夏、秋、冬、春4個季節，根據氣候條件影響情況，在每個季度中旬進行采樣。選取惡臭氣體真空采樣瓶采集樣品，并且在每個點位連續采樣3次。采集方法參照HT/T 194—2005執行，采樣的同時記錄氣溫、氣壓、風向、風速等氣象條件以及周圍的環境狀況和臭氣強度。

1.3 樣品分析方法

本項目臭氣濃度的實驗測定過程和計算方法完全依照GB 14675—1993規定的三點比較式臭袋法。

1.4 數據處理

本研究計算所得臭氣濃度均采取四舍五入法取整，且每個點位上3次實驗中臭氣濃度的最大值與最小值相差在10倍以上，將其歸為異常值去除。

1.5 質量保證與控制

功能區內監測點的布設采用網格法，采樣點周圍環境變化比較穩定，不易受瞬時污染的影響，能反映客觀環境的真實性和代表性，點位的數量根據數理統計方法和人口密度計算，以能確保調查的代表性和真實性為標準、以具有最基本的統計意義為前提，選擇的采樣點不受周圍樹木、建筑物影響，一般應存在270°自由空間，且避開近地其他惡臭污染物的影響。每個采樣點采樣3次，每次采樣前用樣品氣體將采樣袋清洗，以減少本底的干擾，所有樣品在采集后24 h內進行分析。

2 結果與討論

根據GB 3095—2012，環境空氣功能區分為2類：①自然保護區、風景名勝區和其他需要特殊保護的區域；②居民區、商業交通居民混合區、交通區、文化區和工業區。本研究參照惡臭污染物排放標準中的廠界排放標準，二類區廠界臭氣濃度標準限值為20。

臭氣濃度數據分成3個濃度區間：小于10（三點比較式臭袋法的檢出限為10，10以下數據不能具體量化），10～20，大于20。

2.1 功能區臭氣濃度分布

2.1.1 夏季分布

夏季各功能區臭氣濃度的分布如圖1所示。

圖1 夏季臭氣濃度功能區分布

觀測期間，交通區和混合區約50%樣品的臭氣濃度大于20，最大值出現在交通密度較大的9#點天津市總工會，達45；而居住區、商業區和文教區并不是很嚴重，其超過限制20的臭氣濃度范圍分別在20～27、20～28、20～33；工業區中臭氣濃度最大值為36，與其他功能區相比并不是最大的。

交通區和混合區臭氣濃度大于20出現的頻率較高，分別為50%和44%，說明在交通區惡臭的主要來源就是汽車的尾氣，由于夏季氣溫較高，且在采樣期間幾乎是靜風，所以尾氣在空氣中不能進行很好地擴散；而文教區臭氣濃度小于10的百分比最大，達到60%。文教區大于20的頻率為16%；工業區中臭氣濃度值大于限值20，約占33.33%，與居住區所占的百分比一樣。

2.1.2 秋季分布

秋季各功能區臭氣濃度的分布如圖2所示。

圖2 秋季臭氣濃度功能區分布

觀測期間，秋季臭氣濃度的最大值也是出現在交通區的9#點位天津總工會，達182，從各個功能區來看，文教區在整個秋季觀測期間，臭氣濃度值均超過現有參考限值20（參考廠界標準），超過限值20的濃度為27～66；其次是交通密集區，約有89%的樣品超過限值20。相對其他功能區，居住區和工業區中臭氣濃度小于20的樣品居多。

在所有功能區中，臭氣濃度大于限值20的，文教區所占的概率最大，達100%，其次是交通密集區和混合區；而臭氣濃度小于10在工業區所占比例最大，為37.5%，居住區和文教區所占比例最小。

2.1.3 冬季分布

冬季各功能區臭氣濃度的分布見圖3。

圖3 冬季功能區臭氣濃度分布

觀測期間，冬季臭氣濃度的最大值出現在工業區16#點位大港石化區，達到了84；臭氣濃度在工業區和交通區相對較大，只有工業區中的15#漢沽其第2次采樣的臭氣濃度小于10。在整個冬季采樣中，居住區臭氣濃度小于20的所占的比例最大，約占78%，其次是商業區。

在所有功能區中，工業區超過限值20的樣品數最多，約占樣品總數的78%，商業區最小，約占16%；而臭氣濃度小于10在工業區和混合區所占比例最小，均為11.1%。出現這種情況可能與冬季的氣候情況有關，同其他季節相比，冬季的風速略大，更易于空氣中物質的擴散和氣體的對流稀釋。

2.1.4 春季分布

春季各功能區臭氣濃度的分布見圖4。

圖4 春季功能區臭氣濃度分布

觀測期間，春季臭氣濃度最大值出現在工業區大港16#點位，臭氣濃度值在文教區和混合區相對較小，但幾乎全部超過限值20（參考廠界標準），在整個春季采樣中，臭氣濃度超過限值20接近于100%。只有工業區和交通密集區出現臭氣濃度小于10的情況。

在所有功能區中，居住區和商業區的臭氣濃度均大于限值20，其次是工業區，占89%；文教區最小，占66%；僅在功能區中的交通區和工業區中有1次臭氣濃度小于10。這與天津市的工業布局以及氣候條件、能源使用情況有關。劉詠等［1］發現天津市內一景觀河道受污染嚴重，當水體含氧量逐漸降低時，河道內厭氧菌大量繁殖，使水中有機物等發生生物化學反應，生成了很多惡臭氣體，如H2S、氨、硫醇類化合物等。在春季，溫度逐漸上升，北方城市的河道解凍，經歷長時間厭氧繁殖，易產生臭味。另外，春季鮮花綻放，各類花香味混雜在一起。因此居住區、商業區、文教區和混合區可能臭氣濃度超標率尤為明顯。

2.2 不同季節臭氣濃度超標率比較

以廠界臭氣濃度限值20為標準，對各功能區超過限值的樣品出現的頻數進行統計，見表2。春季，各功能區臭氣濃度大于20的樣品都超過65%，居住區和商業區所有樣品均超過限值20，其中文教區最小，占66%；其次是秋季，夏季所占比例最少，在秋季商業區、文教區、交通密集區和混合區平均占80%左右，而夏季在商業區和文教區僅占16.67%；冬季，工業區超過限值20的樣品最多，占77%，其次是文教區，商業區最小，占16%。

表2 4個季節超限率對比 %

從整體數據來看，天津市春、秋季各個功能區的超過限值20的樣品率均要大于夏、冬季節的功能區的超限率。這與曹文文等［2］研究結果一致。在2008—2009年，對天津市在大氣中VOCs的組成及其濃度分布特征進行了分析，從4個季節進行了比較表明：春秋季的揮發性有機污染物明顯高于夏冬季，而臭氣樣品中的主要成分就有VOCs。另外，從氣候影響情況來看，春季本是萬物復蘇、百花綻放的季節，超限樣品率在居住區、商業區最為明顯，達100%；北方地區的秋天較為短暫，很多植物的樹葉凋落在地，在經過秋雨的沉淀更容易產生異味，這在文教區、混合區表現的尤為明顯。

3 結論

1）以《惡臭污染物排放標準》廠界臭氣濃度限值20作為參照，夏季交通區和混合區臭氣濃度大于20出現的頻率較高；秋季文教區出現的頻率較高；冬季工業區最嚴重；春季居住區和商業區較高。

2）各個功能區中，在春季和秋季惡臭的頻發較高，尤其在春季的居住區、商業區、工業區，秋季的文教區、混合區；夏季和冬季相對來說較低。在4個季節中，春季和冬季工業區超過限值的概率較高，分別為88.89%和77.78%。

3）通過對天津市功能區中臭氣濃度的分布研究，間接反映出天津市工業布局較為合理，城市的發展規劃尚需優化布局，優化交通網絡，完善城市基礎設施和公共設施的載體能力與服務水平，提高環境質量，建設宜居生態城市。

［1］劉詠，石磊，徐金鳳.我國城市景觀河道惡臭污染監測及治理方法的初步研究［C］.第二屆全國惡臭污染測試及控制技術研討會論文集，2005.

［2］曹文文，史建武，韓斌，等．我國北方典型城市大氣中VOCs的組成及分布特征［J］．中國環境科學，2012，32（2）：200-206．