動物無害化處理廠惡臭污染特征及健康風(fēng)險評價＊

蔣微微，楊 虹，印健翔

（1.上海市動物無害化處理中心，上海 201417；2.上海建科環(huán)境技術(shù)有限公司，上海 200032）

0 引言

動物死亡后，其尸體如果無法及時有效處理則會在自然環(huán)境中迅速腐敗分解，產(chǎn)生惡臭污染的同時還可能導(dǎo)致病原微生物流入環(huán)境［1］。因此，對動物尸體進(jìn)行無害化處理是保護(hù)公共衛(wèi)生安全和推進(jìn)無廢城市建設(shè)的重要舉措。隨著我國規(guī)模化養(yǎng)殖業(yè)、畜牧業(yè)和生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，龐大的生產(chǎn)力和相對滯后的動物尸體無害化處理能力之間的矛盾愈發(fā)凸顯［2］。2019 年全國養(yǎng)殖業(yè)家畜（主要為生豬及牛、羊、禽類等）死淘量約為6.2×106～9.3×106t（根據(jù)《中華人民共和國2019年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》，全年豬牛羊禽肉產(chǎn)量為7.649×107t，死淘率以8%～12% 計算），而同年全國動物尸體無害化處理量僅為2.76×106t［3］，這表明我國動物尸體無害化處理能力還存在巨大的缺口［4］，也對動物無害化設(shè)施的建設(shè)和運營提出了更高要求。

我國主流動物無害化處理技術(shù)如表1 所示，其中焚燒法具有減量化效果好、無害化程度高、技術(shù)穩(wěn)定、適用性廣泛等特點，因此該方法在我國得到優(yōu)先發(fā)展［5］。

表1 我國主流動物尸體無害化處理技術(shù)的優(yōu)缺點Table 1 Pros and cons of mainstream harmless disposal technologies of animal carcasses in China

然而，動物尸體所含的有機(jī)質(zhì)不完全燃燒會產(chǎn)生有機(jī)硫化物和氮化物，另外在儲運、前處理、末端三廢處置等環(huán)節(jié)也會因微生物反應(yīng)而產(chǎn)生氨（NH3）、硫化氫（H2S）、甲硫醇、胺類等惡臭污染物［6］。近年來，發(fā)生了一系列因焚燒廢氣惡臭污染問題而遭到附近居民投訴舉報的典型案例，如河南省牧原無害化處理中心、湖南攸縣病死畜禽處理中心、湖北省天門市天蓬生物科技有限公司等。

現(xiàn)階段動物無害化的主流研究對象仍為其處理工藝技術(shù)及運行模式［2］，僅少數(shù)研究關(guān)注惡臭等次生污染問題。對于惡臭污染的研究主要集中在臭氣組分和致臭因子的識別，如蔣惠敏等［7］利用嗅覺測定法、冷阱富集-GC/MS 等分析方法對深圳市衛(wèi)生廠處理車間和排氣筒的惡臭化合物種類和濃度進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)H2S、乙酸丁酯、β-蒎烯、乙醇、NH3是高頻檢出的惡臭相關(guān)物質(zhì)。此外，也有研究者對惡臭氣體的控制減排措施進(jìn)行探究，如黃忠浩［8］分析了噴嘴類型、植物提取液種類、植物提取液濃度、填料層高度以及液氣流量比對廢氣洗滌塔凈化效果的影響規(guī)律。因此，動物無害化惡臭污染研究目前還處在起步階段，而少有研究能對惡臭污染的識別、溯源及控制處理進(jìn)行全流程分析。此外，惡臭污染具有特異性的特點，針對實際工藝制定合理的監(jiān)測方案，對于探明主要惡臭產(chǎn)生源及惡臭污染物類型，精準(zhǔn)、有效監(jiān)控?zé)o害化設(shè)施的運行及排放狀況，降低環(huán)境污染風(fēng)險，促進(jìn)設(shè)施運行與周邊環(huán)境發(fā)展相協(xié)調(diào)至關(guān)重要。

綜上所述，本研究針對上海市某動物無害化處理廠，通過實際監(jiān)測其惡臭產(chǎn)生源、排氣筒和廠界的惡臭物質(zhì)種類和濃度，對惡臭物質(zhì)的排放特征和環(huán)境影響進(jìn)行表征，對惡臭污染物可能產(chǎn)生的健康風(fēng)險進(jìn)行評估，并結(jié)合實際運行、管理情況提出管理優(yōu)化提升建議，從而為動物無害化惡臭污染防治及職業(yè)衛(wèi)生保護(hù)提供參考和借鑒。

1 材料與方法

1.1 研究對象

本研究對象為上海市奉賢區(qū)某動物無害化處理廠，該地每年3—8 月盛行東南風(fēng)，11 月至翌年2 月盛行西北風(fēng)。該處理廠主要處理上海市的病死動物及動物產(chǎn)品，處理能力18 000 t/a。其主要工藝單元包括收集儲存系統(tǒng)、切割進(jìn)料系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)等。廠區(qū)平面布置及周邊情況如圖1 所示。

圖1 廠區(qū)、周邊及監(jiān)測點位平面布置示意Figure 1 Schematic layout of the plant，surroundings and monitoring points

1.2 惡臭產(chǎn)生源和處理工藝

惡臭物質(zhì)的潛在產(chǎn)生源包括收集儲存系統(tǒng)、切割破碎系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)，其產(chǎn)生源和處理工藝示意如圖2 所示。

圖2 惡臭物質(zhì)產(chǎn)生源和處理工藝示意Figure 2 Sources and treatment processes schematic of odor substances

焚燒車間內(nèi)部包括收集儲存系統(tǒng)、切割進(jìn)料系統(tǒng)和焚燒系統(tǒng)。建筑整體采用全封閉負(fù)壓環(huán)境，進(jìn)出口設(shè)有2 道密封門，并配有氣幕防止臭氣外溢，車輛進(jìn)出過程2 道密封門不同時開啟。

收集儲存系統(tǒng)包括卸料區(qū)、料倉、冷庫和周轉(zhuǎn)箱清洗區(qū)。進(jìn)場動物尸體進(jìn)入卸料區(qū)后直接投入料倉，若超過處理量上限（實際頻率較少）則會使用周轉(zhuǎn)箱裝運進(jìn)入冷庫。料倉平時為封閉狀態(tài)，僅在投料時打開，內(nèi)部安裝集氣裝置。使用螺旋輸送機(jī)將進(jìn)入料倉的尸體迅速傳送至切割進(jìn)料系統(tǒng)，輸送過程緊湊簡潔。除冷庫外，尸體不會在車間任何位置長時間存放。料倉內(nèi)和各區(qū)域產(chǎn)生的臭氣分別經(jīng)負(fù)壓收集裝置進(jìn)入焚燒車間整體的除臭系統(tǒng)，通過“植物液洗滌+離子氧+活性炭吸附”處理后經(jīng)22 m 高排氣筒排放。

切割進(jìn)料系統(tǒng)為密閉設(shè)備并設(shè)置吸氣裝置，吸入氣體與破碎后的尸塊一并進(jìn)入焚燒系統(tǒng)。焚燒煙氣采用“SNCR（尿素）+急冷+旋風(fēng)除塵+干法除酸（碳酸氫鈉）+活性炭噴射+袋式除塵”組合工藝處理后經(jīng)45 m 高排氣筒排放。

污水處理系統(tǒng)設(shè)置機(jī)械進(jìn)風(fēng)和機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，保持水池上方空間為負(fù)壓。格柵井、初沉池、調(diào)節(jié)池、厭氧缺氧池、好氧池、二沉池、污泥池、脫水間、污泥儲存間產(chǎn)生的臭氣通過風(fēng)管集中收集，采用“離子氧凈化”處理后經(jīng)15 m 高排氣筒排放。

處理廠驗收報告表明正常工況負(fù)荷下，焚燒煙氣中H2S、NH3、二甲二硫、甲硫醚和甲硫醇等常見惡臭物質(zhì)均未檢出，因此企業(yè)例行監(jiān)測計劃不包含焚燒煙氣中的特征惡臭因子，本研究也未將焚燒煙氣作為研究對象。

綜上所述，本研究對象為焚燒車間（收集儲存系統(tǒng)，動物尸體腐敗產(chǎn)生的臭氣）及污水處理站（微生物活動產(chǎn)生的臭氣）。

1.3 惡臭物質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)

本研究使用部分?jǐn)?shù)據(jù)來源于該動物無害化處理廠的例行監(jiān)測數(shù)據(jù)。監(jiān)測時間、監(jiān)測頻次及監(jiān)測點位見圖1 和表2，監(jiān)測因子包括NH3、H2S、甲硫醇、臭氣濃度，依照企業(yè)例行監(jiān)測方案。

表2 惡臭物質(zhì)采樣和檢測方法Table 2 Sampling and testing methods for odor substances

另外為探究惡臭物質(zhì)的排放強(qiáng)度，本研究還對車間內(nèi)部的重點惡臭產(chǎn)生源（包括焚燒車間料倉、污水站集水池和中間池）進(jìn)行了補充監(jiān)測。監(jiān)測因子包括22 種有明確嗅閾值標(biāo)準(zhǔn)的典型惡臭物質(zhì)，如NH3、H2S、揮發(fā)性有機(jī)物和工作場所空氣有毒物質(zhì)。

所有惡臭物質(zhì)濃度和排氣流速均來源于監(jiān)測報告，由儀器直接測得，排氣流量和污染物排放速率通過計算得到，計算方法分別如式（1）和式（2）所示。

式中：Qm為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干排氣流量，m3/h；F為排氣筒橫截面積，m2；Vs為測定排氣筒的濕排氣平均流速，m/s；Ba為大氣壓力，Pa；Ps為排氣靜壓，Pa；ts為排氣溫度，℃；Xsw為排氣中的水分體積分?jǐn)?shù)，%。

式中：QPi為惡臭物質(zhì)i的排放速率，kg/h；CPi為惡臭物質(zhì)i的排放濃度，mg/m3。

監(jiān)測采樣當(dāng)日的氣象情況見表3。數(shù)據(jù)表明監(jiān)測當(dāng)日的風(fēng)向與區(qū)域主導(dǎo)風(fēng)向一致，氣象條件滿足HJ/T 55—2000 大氣污染物無組織排放監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)測適宜程度為A 類，氣象條件為“不利于污染物的擴(kuò)散和稀釋，適宜于進(jìn)行無組織（廠界）排放監(jiān)測”，監(jiān)測數(shù)據(jù)具有代表性。

表3 采樣當(dāng)日的天氣狀況Table 3 Weather conditions on the date of sampling

監(jiān)測采樣當(dāng)日的處理廠運行情況見表4。數(shù)據(jù)表明監(jiān)測當(dāng)日廠內(nèi)處理量小于額定處理量，且處理量波動幅度較小（負(fù)荷范圍），因此監(jiān)測數(shù)據(jù)具有代表性。

表4 采樣當(dāng)日處理廠運行情況Table 4 Treatment plant operation on the date of sampling

1.4 閾稀釋倍數(shù)和風(fēng)險指數(shù)

本研究使用“閾稀釋倍數(shù)”來判斷惡臭物質(zhì)對人們感官的影響程度，其數(shù)值上等于濃度與嗅閾值的比值，如式（3）所示。其物理意義與“臭氣濃度”相近，均表示將惡臭物質(zhì)濃度降低到人體無法感知所需要的稀釋倍數(shù)，區(qū)別在于“臭氣濃度”是根據(jù)檢測人員感知或儀器檢測直接得到，通常用于表征混合物質(zhì)，“閾稀釋倍數(shù)”是公式計算得到，通常用于表征單一物質(zhì)［13］。

式中：Di為惡臭物質(zhì)i的閾稀釋倍數(shù)，無量綱；Ci為惡臭物質(zhì)i的檢出濃度，mg/m3；Ti為惡臭物質(zhì)i的嗅閾值，mg/m3

此外，本研究參考美國環(huán)境保護(hù)署（US EPA）綜合風(fēng)險信息系統(tǒng)（IRIS）評估惡臭物質(zhì)的非致癌風(fēng)險和致癌風(fēng)險［14］。由于檢出的惡臭物質(zhì)均未錄入IRIS 明確的致癌物質(zhì)數(shù)據(jù)庫（153 種），因此本研究僅評價惡臭物質(zhì)的非致癌風(fēng)險，公式如下：

式中：HI 為非致癌風(fēng)險危害指數(shù)；Ci為惡臭物質(zhì)質(zhì)量濃度，mg/m3；EF 為持續(xù)暴露頻率，取250 d/a；ED 為暴露持續(xù)時間，取25 a；IR 為呼吸速率，本研究取0.66 m3/h；ET 為每日暴露時間，車間內(nèi)取1 h/d；BW 為人體體重，取70 kg；AT 為人群平均壽命，取9 125 d（25 a）；RFC 或RFD 為非致癌物的吸入?yún)⒖紕┝浚琺g/m3或mg/（kg·d）。

若忽視不同環(huán)境毒物之間的拮抗和協(xié)同作用，則混合源的健康風(fēng)險為各類環(huán)境毒物的健康風(fēng)險之和。根據(jù)US EPA 對于非致癌風(fēng)險危害指數(shù)的規(guī)定，HI＞1 表明對人體有非致癌風(fēng)險，HI≤1 表明對人體沒有非致癌風(fēng)險［15］。

1.5 作圖軟件及方法

本研究采用OriginPro 2021 9.8.0.200 作圖。作圖方法：①等值線圖Plot-Contour-Contour-Color Fill（圖3）；②柱狀圖Plot-Basic 2D-Column（圖4、圖6）、Floating Column（圖5）。

圖3 NH3、H2S、臭氣濃度的廠界值Figure 3 Ambient contents of NH3，H2S and odour concentrations at the plant boundary

圖4 車間內(nèi)檢出惡臭物質(zhì)的閾稀釋倍數(shù)Figure 4 Threshold dilution multiple of detected odor substances in the workshop

圖5 排氣筒和廠界惡臭物質(zhì)濃度對比Figure 5 Comparison on contents of odor substances between outfalls and plant boundaries

2 結(jié)果與討論

2.1 惡臭物質(zhì)檢出情況

2.1.1 惡臭產(chǎn)生源

焚燒車間料倉檢出的惡臭物質(zhì)中，NH3濃度最大（質(zhì)量占檢出物質(zhì)的63.28%），其次為二甲二硫（20.56%）、 甲 硫 醇（8.72%）、 甲 基 乙 基 酮（4.15%）、甲硫醚（2.28%）等（表5）。

表5 車間內(nèi)環(huán)境空氣惡臭物質(zhì)檢測結(jié)果Table 5 Testing results of odor substances in ambient air in the workshop

焚燒車間特征惡臭物質(zhì)的產(chǎn)生機(jī)理：動物尸體在封閉儲罐內(nèi)進(jìn)行運輸，因此尸體內(nèi)外環(huán)境皆為厭氧條件。在該過程中微生物會產(chǎn)生蛋白酶將動物尸體內(nèi)的蛋白質(zhì)逐漸分解形成氨基酸，氨基酸隨后發(fā)生氨化反應(yīng)生成NH3-N，氨化反應(yīng)無論是在好氧或厭氧、酸性或堿性條件下都能發(fā)生，這就是NH3產(chǎn)生量最大的原因。含硫氨基酸會發(fā)生氨化反應(yīng)的同時還會生成α-羥丁酸、α-酮丁酸和4-甲硫基-2-氧代丁酸，之后進(jìn)一步發(fā)生脫甲硫基作用轉(zhuǎn)化為甲硫醇［16］。微生物無氧呼吸產(chǎn)生的有機(jī)酸使尸體內(nèi)部整體呈酸性環(huán)境，這種條件下甲硫醇會脫水生成甲硫醚［17］。各種氣體會釋放出體外，在儲罐內(nèi)不斷積累，在打開儲罐向料倉轉(zhuǎn)移時，少部分氣體會逸散進(jìn)入焚燒車間隨后被車間集氣裝置迅速吸收。由于料倉內(nèi)集氣裝置時刻保持運行，因此大部分氣體會隨尸體一同進(jìn)入料倉，尸體內(nèi)部產(chǎn)生的氣體也會在料倉中緩慢釋放。由于料倉并非嚴(yán)格密封，集氣裝置會將外部空氣不斷吸入內(nèi)部，因此料倉內(nèi)部為好氧環(huán)境，甲硫醇很容易與氧氣反應(yīng)生成二甲二硫［18］，這就導(dǎo)致了雖然甲硫醇在反應(yīng)鏈靠前位置，但是檢出的二甲二硫濃度更高。

污水站惡臭物質(zhì)的產(chǎn)生情況與焚燒車間存在差異。其中，在生產(chǎn)廢水集水池頂空同樣檢出了NH3、二甲二硫、甲硫醇，值得關(guān)注的是H2S 在檢出物中的濃度占比達(dá)到了22.96%。這是因為整套污水處理系統(tǒng)由地埋式罐體組成，除MBR 池外基本皆為厭氧環(huán)境，在這種條件下污水中的含硫有機(jī)物會在厭氧微生物的發(fā)酵作用下轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，隨后脫硫弧菌等硫酸鹽還原菌利用各種有機(jī)質(zhì)或烴類來還原硫酸鹽生成H2S，并通過表面揮發(fā)進(jìn)入環(huán)境空氣中。污水中的有機(jī)物主要來源于車輛、周轉(zhuǎn)箱、冷庫、焚燒車間的沖洗廢水，微生物的反應(yīng)原料相較于焚燒車間料倉要少很多，并且集水池位于污水處理系統(tǒng)的最前端，反應(yīng)還沒有進(jìn)行完全，因此集水池頂空中的惡臭物質(zhì)總濃度僅為487.8 μg/m3。

中間池的情況與集水池不同，其檢出結(jié)果表明中間池有機(jī)物的檢出濃度（7 056.8 μg/m3）相較于集水池明顯上升。第1 個特征表現(xiàn)為苯乙烯、乙苯、甲硫醇、甲基異丁基酮等易揮發(fā)有機(jī)溶媒的濃度提高，由于這些物質(zhì)中部分無法通過微生物反應(yīng)生成，因此推測有機(jī)物含量的升高是在混凝氣浮池中易揮發(fā)溶媒吹脫而大量逸散導(dǎo)致的［19］。第2 個特征是H2S 濃度的大幅提高，其成因是多方面的：首先，H2S 同樣易氣浮吹脫進(jìn)入空氣，另外還有研究表明H2S 等生化反應(yīng)形成的小分子物質(zhì)在生化處理過程中的逸散程度還要大于物化處理過程中的逸散程度［20］，而該處理廠的中間池容積有60 m3，污水停留時間較長，可以發(fā)揮厭氧池的作用，這有助于含硫有機(jī)物向H2S 轉(zhuǎn)化的一系列反應(yīng)；其次，是廢水來源的差異，中間池除生產(chǎn)廢水外還收集初期雨水和化糞池預(yù)處理過的生活污水，生活污水經(jīng)過厭氧發(fā)酵產(chǎn)生大量H2S，隨后在中間池中匯水紊流大量逸散進(jìn)入頂空。

其他研究者發(fā)現(xiàn)H2S 在廢水處理各單元中的濃度為曝氣池?進(jìn)水區(qū)/厭缺氧池＞污泥區(qū)＞生物處理區(qū)，NH3則表現(xiàn)為進(jìn)水區(qū)＞污泥區(qū)＞厭缺氧區(qū)/生物處理區(qū)，與本研究的檢出結(jié)果特征一致［21］。

2.1.2 排氣筒

排污口惡臭物質(zhì)檢出情況是處理廠惡臭物質(zhì)排放量和處理設(shè)施凈化效果的直接體現(xiàn)。由監(jiān)測數(shù)據(jù)（表6）可知，監(jiān)測期間焚燒車間和污水站排氣筒臭氣濃度，NH3、H2S、甲硫醇排放濃度和排放速率均滿足DB 31/1025—2016 惡臭（異味）污染物排放標(biāo)準(zhǔn)表1 和表2 中的限值要求，實現(xiàn)了環(huán)保達(dá)標(biāo)排放。

表6 排污口惡臭物質(zhì)檢出情況Table 6 Detections of odor substances at outfalls

焚燒車間臭氣排氣筒未檢出H2S 和甲硫醇，而檢出NH3濃度占標(biāo)率為0.27%～1.13%，這與料倉NH3濃度占據(jù)主導(dǎo)地位的結(jié)果是一致的。與焚燒車間不同，污水站內(nèi)部環(huán)境主要惡臭物質(zhì)為H2S、其次是VOCs 和NH3，相應(yīng)的在其排氣筒均有檢出H2S 和NH3。

2.1.3 廠界

廠界惡臭物質(zhì)濃度可以體現(xiàn)處理廠對周邊環(huán)境的影響程度。由表7 可以看出，監(jiān)測期間廠界NH3、H2S、甲硫醇和臭氣濃度均能滿足DB 31/1025—2016 的限值要求。3 月8 日下風(fēng)向NH3濃度較上風(fēng)向提高31.21%，H2S 濃度提高611.67%；6 月16 日下風(fēng)向NH3濃度較上風(fēng)向提高185.78%，證明處理廠對周邊環(huán)境的惡臭物質(zhì)有所貢獻(xiàn)，但實際影響程度有限，所有點位甲硫醇均未檢出，NH3和H2S 占標(biāo)率均小于15%。

表7 廠界惡臭物質(zhì)檢出情況Table 7 Detections of odor substances at the plant boundaries

NH3、H2S、臭氣濃度的廠界值如圖3 所示。兩輪監(jiān)測期間均在廠界監(jiān)測點3#測得最大的NH3濃度，監(jiān)測點3#是距離焚燒車間排氣筒最近的下風(fēng)向監(jiān)測點，一定程度上說明焚燒車間相對于污水站是更主要的廠界NH3貢獻(xiàn)源。同樣，在監(jiān)測點2#測得最大的H2S 濃度，監(jiān)測點2#是距離污水站排氣筒最近的下風(fēng)向監(jiān)測點，一定程度上說明污水站相對于焚燒車間是更主要的廠界H2S 貢獻(xiàn)源。這與兩者的內(nèi)部環(huán)境濃度和排氣筒濃度都是保持一致規(guī)律的。

2.2 主要致臭因子識別及影響分析

惡臭物質(zhì)與傳統(tǒng)污染物存在不同，雖然其通常無色無形卻能給人帶來強(qiáng)烈的感官刺激。因此即使檢出的惡臭物質(zhì)濃度均滿足相關(guān)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，但是濃度無法直觀體現(xiàn)出該物質(zhì)的實際刺激和影響程度，仍不可忽視其對工作人員及周邊居民可能產(chǎn)生的生理和心理影響。

2.2.1 惡臭產(chǎn)生源

車間內(nèi)檢出惡臭物質(zhì)的閾稀釋倍數(shù)如圖4 所示。經(jīng)換算，焚燒車間內(nèi)部檢出物質(zhì)的閾稀釋倍數(shù)大小為甲硫醇（1 496）＞二甲二硫（57）＞NH3（50）＞H2S（10）＞甲硫醚（7）；污水站集水池的情況為甲硫醇（215）＞H2S（180）＞二甲二硫（8）＞NH3（7）；中間池的情況為H2S（9 154）＞甲硫醇（565）＞NH3（5）＞苯乙烯（3）。含硫化合物由于本身較低的嗅閾值，在焚燒車間和污水站中均成為了主要的致臭因子，并且閾稀釋倍數(shù)極高，一旦車間發(fā)生泄漏或臭氣處理設(shè)施故障將造成嚴(yán)重影響。另外，二甲二硫無論是物質(zhì)濃度還是閾稀釋倍數(shù)均不可忽視，但目前處理廠未將其作為例行監(jiān)測因子，后續(xù)管理上應(yīng)將其納入例行監(jiān)測，以更好地表征處理廠對周邊環(huán)境產(chǎn)生的實際影響。

2.2.2 排氣筒

以2023 年3 月8 日的處理廠例行監(jiān)測數(shù)據(jù)為例，焚燒車間排氣筒檢測的3 種物質(zhì)的閾稀釋倍數(shù)之和為47.16（NH38.25+H2S 5.65+甲硫醇33.26，因H2S 和甲硫醇未檢出，以檢出限的1/2 計算），遠(yuǎn)小于污水站排氣筒3 種檢測物質(zhì)的閾稀釋倍數(shù)之和714.95（NH34.28+H2S 677.41+甲硫醇33.26，因甲硫醇未檢出，以檢出限的1/2 計算），而焚燒車間排氣筒的惡臭濃度（432）卻要大于污水站排氣筒（370）。這在一定程度上說明焚燒車間排放的污染物中存在除NH3、H2S 和甲硫醇外的其他低嗅閾值惡臭物質(zhì)。

H2S 是污水站排氣筒檢出濃度和閾稀釋倍數(shù)最大的物質(zhì)，因此可以推斷其是污水站排氣筒的主要致臭因子。結(jié)合焚燒車間內(nèi)部惡臭物質(zhì)的檢出情況（其中高閾稀釋倍數(shù)物質(zhì)類型包括甲硫醇和二甲二硫）和臭氣處理工藝（離子氧處理，反應(yīng)方程式4CH3SH + O2= 2CH3S-SCH3+ 2H2O），初步推測焚燒車間排氣筒的主要致臭因子可能是二甲二硫，建議處理廠后期予以重點監(jiān)控，開展跟蹤監(jiān)測。

2.2.3 廠界

將兩輪例行監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比（圖5）可以看出，臭氣濃度在廠界和排氣筒處的變化存在相關(guān)性，而惡臭污染物的濃度在廠界處和排氣筒處未呈現(xiàn)出相關(guān)性。

一方面，3 種檢測物質(zhì)的廠界閾稀釋倍數(shù)之和第1 輪＞第2 輪（7.17＞3.44），而廠界臭氣濃度第1 輪＜第2 輪（5.00＜12.92），可以推斷廠界致臭因子存在除NH3和H2S 外的其他貢獻(xiàn)物質(zhì)，后續(xù)可以考慮增加監(jiān)測因子種類以證實其來源。另一方面，NH3排氣筒濃度第1 輪＞第2 輪，而廠界濃度第1輪＜第2 輪；H2S 排氣筒濃度第1 輪＜第2 輪，而廠界濃度第1 輪＞第2 輪。通過NH3和H2S 排氣筒和廠界濃度不同的變化情況，以及廠界上風(fēng)向臭氣濃度高于下風(fēng)向，說明雖然單次監(jiān)測具有偶然性，但可以猜測廠界NH3和H2S 濃度可能受到周邊其他污染源的影響，后續(xù)可以通過增加監(jiān)測頻次以探尋廠界惡臭物質(zhì)濃度的變化規(guī)律。

2.3 惡臭物質(zhì)健康風(fēng)險及對策

由表6 和表7 可知，處理廠惡臭物質(zhì)排放濃度和廠界濃度均滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且所有指標(biāo)的占標(biāo)率和廠界嗅閾值均較低，可以判斷無害化處理場所對周邊環(huán)境的惡臭影響較小。隨著人們對健康問題的日益關(guān)注，惡臭物質(zhì)可能帶來的環(huán)境健康風(fēng)險也值得積極探索。鑒于焚燒車間及污水處理設(shè)施等作業(yè)空間內(nèi)惡臭污染物濃度較高，對其可能產(chǎn)生的健康風(fēng)險進(jìn)行了評價。

首先，車間內(nèi)環(huán)境空氣檢出惡臭物質(zhì)均滿足GBZ 2.1—2019 工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第1 部分：化學(xué)有害因素表1 中的相應(yīng)限值要求（表8）。

表8 車間內(nèi)檢出惡臭物質(zhì)的職業(yè)接觸限值Table 8 Occupational exposure limits for detected odor pollutants in the workshop

其次，通過計算發(fā)現(xiàn)（表9），焚燒車間及集水池、中間池等設(shè)施內(nèi)部環(huán)境均有較高的非致癌風(fēng)險（HI＞1），焚燒車間的主要風(fēng)險物質(zhì)為NH3和H2S，污水站的主要風(fēng)險物質(zhì)為H2S。

表9 車間內(nèi)惡臭物質(zhì)健康風(fēng)險評價結(jié)果Table 9 Health risk assessment results of odor pollutants in the workshop

工作人員應(yīng)采取嚴(yán)格措施有效防范惡臭污染物可能帶來的健康風(fēng)險，進(jìn)入這些封閉空間作業(yè)時，必須要做好職業(yè)衛(wèi)生防護(hù)，具體措施建議如下：①車間內(nèi)的封閉空間設(shè)置專人專鎖，未經(jīng)允許任何人不得入內(nèi)，進(jìn)入人員做好報備登記工作；②進(jìn)入有限封閉空間的工作人員必須穿戴好防毒面具等防護(hù)設(shè)備；③開啟封閉空間前最大功率運行內(nèi)部吸氣裝置，盡可能降低內(nèi)部惡臭污染物濃度；④日常運行過程中做好負(fù)壓密封并保障廢氣處理設(shè)施正常運行，防止惡臭污染物無組織外溢；⑤在車間出入口設(shè)置NH3和H2S 濃度在線監(jiān)測和警報裝置，一旦達(dá)到警戒值立刻展開應(yīng)急措施。

3 結(jié)論與展望

本研究通過對上海某動物無害化處理廠車間、排氣筒和周邊廠界的惡臭污染物的監(jiān)測和排放特征分析，得出以下主要結(jié)論：

1）處理廠產(chǎn)生的惡臭物質(zhì)主要為H2S、NH3、二甲二硫和甲硫醇（排名分先后），焚燒車間是主要的NH3貢獻(xiàn)源，污水站是主要的H2S 貢獻(xiàn)源。排氣筒和廠界惡臭物質(zhì)排放濃度均達(dá)標(biāo)。目前，二甲二硫未納入處理廠排氣筒和廠界例行監(jiān)測，后續(xù)應(yīng)納入該因子的監(jiān)測以有效表征和監(jiān)控對周邊環(huán)境的實際影響。

2）焚燒車間及污水處理設(shè)施內(nèi)惡臭影響較大的因子為H2S、甲硫醇、二甲二硫和NH3（排名分先后），排氣筒和廠界主要致臭因子存在除NH3和H2S 外的其他未納入現(xiàn)有監(jiān)測的低嗅閾值物質(zhì)，應(yīng)予以關(guān)注。廠界NH3和H2S 濃度可能受到周邊其他污染源的影響，后續(xù)可通過優(yōu)化例行監(jiān)測因子和監(jiān)測頻次加以證實。

3）處理廠車間內(nèi)環(huán)境均存在非致癌風(fēng)險，車間有限空間應(yīng)嚴(yán)格管控，作業(yè)人員進(jìn)入相關(guān)空間作業(yè)時須配置防護(hù)裝備，并保障廢氣處理設(shè)施正常運行，防止無組織泄漏，防范健康風(fēng)險。

本研究仍存在一定不足之處：①排氣口和廠界的監(jiān)測數(shù)據(jù)來源于處理廠的例行監(jiān)測報告，監(jiān)測因子主要為H2S、NH3和臭氣濃度，對于可能存在的其他惡臭物質(zhì)尚未開展監(jiān)測，故其他主要惡臭物質(zhì)的變化規(guī)律和影響貢獻(xiàn)尚不清晰；②處理廠周邊分布有其他工業(yè)生產(chǎn)和固體廢物資源化利用企業(yè)，也涉及惡臭污染物排放，由于目前無法取得其排放監(jiān)測數(shù)據(jù)，暫無法準(zhǔn)確判斷周邊企業(yè)對于處理廠廠界的惡臭污染貢獻(xiàn)。上述問題有待后續(xù)進(jìn)一步研究論證。