天津迪兰奥特环保科技开发有限公司，天津

收稿日期：2022年5月17日；录用日期：2022年6月21日；发布日期：2022年6月28日

摘要

随着城市扩张，居民区与工业企业等恶臭污染源共建现象严重，恶臭扰民问题愈发突出，评价居民是否受到恶臭污染影响是目前管理部门问题与挑战。本研究选取某制药企业为研究对象进行采样调查，并对臭气浓度进行实验室分析，在此基础上，利用CALPUFF模型进行恶臭污染模拟，分析周边敏感点的扰民影响。结果表明，该制药企业所有排气筒臭气浓度范围为131~173,780，臭气浓度较高；该企业全年小时臭气浓度最大落地点发生在厂区内，可达355，其厂界全年最大小时臭气浓度约为320，北侧敏感点全年最大小时臭气浓度为30~140之间；该企业发酵车间及污水处理站对周边恶臭影响较为严重，需进行进一步提升改造。

关键词

恶臭污染，臭气浓度，制药企业，环境影响

Study on Environmental Impact of Odor Pollution in a Pharmaceutical Enterprise

Jianzhuang Wang, Yan Zhang^*

Tianjin Sinodour Environmental Technology Co., Ltd., Tianjin

Received: May 17^th, 2022; accepted: Jun. 21^st, 2022; published: Jun. 28^th, 2022

ABSTRACT

At present, public odor complaint is the prominent environmental problem because the residential areas are closer and closer from industrial enterprises and other pollution sources in China. As a result, evaluating whether residents affected by odor pollution is a great challenge for environmental management department. In this study, a pharmaceutical company was selected as the research object, the sampling analysis was carried out, and the odor concentrations were analyzed in laboratory. On this basis, CALPUFF model was used to simulate odor pollution and analyze the odor impact of surrounding sensitive points. The results showed that the odor concentration of all exhaust cylinders was 131~173,780, which was very high. The highest hourly odor concentration was up to 355, which occurred in the factory. The annual maximum hourly odor concentration of factory boundary was about 320. The annual maximum hourly odor concentrations of the sensitive area were 30~140, which was in the north of the factory. What’s more, the fermentation workshop and sewage treatment station were more serious odor emission sources, which need further upgrading and transformation.

Keywords:Odor Pollution, Odor Concentration, Pharmaceutical Companies, Environmental Impact

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1. 引言

恶臭现在已经发展为一种打扰公民正常生活和危害人体健康的污染，已成为目前中国环境方面比较突出的问题 [1] [2]。2018~2020年医药制造业恶臭占全部恶臭/异味投诉的平均比例为1.9%，为恶臭投诉占比前十的行业 [3]。恶臭污染拥有着靠人的嗅觉感知为判断的特殊性，而且几乎都是由多种气体组成的混合物。我国工业企业一般建设年限较早且规划时距离城市较远，但随着城市的扩张，周边不乏有大规模或高档居住区，其恶臭污染直接导致与周边居民的矛盾激化引发投诉，不利于社会的安定和谐 [4]。

本文以恶臭投诉多发的制药企业为例，全面监测13个排气筒进行了气体采样分析。对采样气体进行臭气浓度测定，并利用空气质量模型模拟其整体的暴露影响结果，分别对每个排气筒进行模拟，筛选对周边恶臭污染较大的排气筒。

2. 材料与方法

2.1. 企业及周边简介

该药厂企业主要生产皮质激素类原料药、心脑血管原料药，该企业有13个废气排气筒，废气中主要物质包括挥发性有机物，非甲烷总烃，甲醇，氨(氨气)，氟化物，臭气浓度，苯系物，乙酸乙酯，氯化氢，颗粒物，硫化氢，乙酸丁酯，甲基异丁基甲酮，二氧化硫，氮氧化物，二噁英等。该企业北侧距厂界700~1200 m距离的某居民区及学校为该企业周边敏感点，为研究敏感点受到的异味干扰情况，基于臭气浓度对周边敏感点进行感官暴露影响。

2.2. 监测方法

本项目主要针对有13个废气排气筒异味进行采样及臭气浓度监测分析。根据《恶臭污染环境监测技术规范》 [5] 和《环境空气质量手工监测技术规范》(HJ/T 194-2005) [6] 相关要求，使用采样袋法采集有组织排放源。采用SOC-01型采样装置在采样点进行“肺法”取样(天津迪兰奥特环保科技开发有限公司)，采用便携式烟气含湿量检测仪测量烟气出口温度及速度(青岛明华电子仪器有限公司)。

采样集中在2020年7~8月，分别采集3个频次，每个频次采集样品2个，共采集6个样品。采集时间跨越8:00~18:00不同时段。避免采样袋本底VOCs干扰，采样前用样品气体将采样袋清洗两次。采样完成后在24 h内将所有样品送往实验室进行分析。

2.3. 臭气浓度测试方法

臭气浓度分析方法参照文献，使用的嗅觉实验袋、无臭空气过滤分配器和无油空气压缩机等均为天津迪兰奥特环保科技开发有限公司生产。利用三点比较式臭袋法 [7] 计算臭气浓度。测定时，先准备3只事先用空气净化器冲洗的无臭袋，随后将3只无臭袋中的两只充人无臭空气，最后一只充入按一定稀释比例的无臭空气和被测恶臭气体样品给予嗅辨员嗅辨，当嗅辨员正确识别出那个臭气袋注入的恶臭气体时，再将恶臭气体进行稀释、嗅辨。直至稀释样品的臭气浓度低于嗅辨员的嗅觉阈值时停止实验。每个样品由若干名嗅辨员同时测定，最后根据嗅辨员的个人阈值和嗅辨小组成员的平均阈值，求得臭气浓度。

2.4. 模型及模型输入数据

2.4.1. 空气质量模型CALPUFF简介

CALPUFF模型是美国EPA支持开发并推荐的，为非稳态三维拉格朗日烟团模式 [8] [9] [10] [11]，可利用三维气象场模拟排放源大气污染物的传输、扩散、干湿沉降等过程，以及复杂地形的影响等 [11] [12]。英国 [13]、澳大利亚 [14] [15] 等国家和地区推荐使用该模型进行气味扩散的模拟，该模型包含恶臭评价模块，同时也是《环境影响评价技术导则大气环境》(HJ 2.2-2018)推荐的法规模型 [16]。

2.4.2. 气象数据、地形等其他数据

气象数据采用气象数值模式WRF模型计算生成 [17] [18]，其中的数据地形高度、土地利用、陆地-水体标志、植被组成等标准基础数据均来源自美国的USGS数据库，初始气象数据采用美国国家环境预报中心的NCEP/NCAR的再分析FNL数据库。气象数据网格数60 (SN) × 60 (WE)，网格间距2 km (每2 km范围内一套气象数据)，范围60 km × 60 km，垂直层数为30层，气象数据为2018年全年逐时数据。其中，该厂周边地面气象数据(10 m高度)的风玫瑰图如图1所示。

图1. 2018年该企业周边风玫瑰图

根据评价指南规定和模型特点，确定预测范围为以该企业为中心点，边长为40 km的矩形区域，评价面积为1600 km²。为了准确描述各污染源及敏感点的位置，定量污染程度，对评价区域进行网格化处理，其中项目中心点周边1 km的网格大小为50 m × 50 m。模拟计算区域采用1 km精度的GLCC格式数据对土地利用类型进行分析；并且考虑复杂地形对空气扩散的影响，采用90 m精度的SRTM格式数据对地形进行分析。

3. 结果与分析

3.1. 臭气浓度分析

该企业所有排气筒臭气浓度范围为131~173,780。依据《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93) [19]，不同排气筒执行的排气筒标准限值不一致，如表1所示。由表1可以看出，该企业P₁、P₂、P₇臭气浓度最大值均超过排放限值，特别是P₁排气筒，臭气浓度高达173,780。其中P₁为发酵车间排气筒，P₂为污水处理站排气筒，P₇为分离车间排气筒。

表1. 臭气浓度范围及标准限值

3.2. 全部排气筒恶臭影响

模拟该企业这些13根排气筒共同作用下对周边整体的恶臭影响，其中臭气浓度选取三次采样最大值，结果如图2所示。

如图2可以看出，在全年最不利的气象条件时，该企业对周边的恶臭影响较大，最大小时臭气浓度达到355，发生在厂界内，其厂界处最大小时臭气浓度约为320。北侧的敏感点全年最大小时臭气浓度为30~140之间，整体对周边恶臭影响较大。这是由于该企业排气筒数量较多，且臭气浓度排放水平或者风量上均较大(全部排气筒废气出口风量总和约为460,000 m³/h)，导致周边居民影响较严重。

图2. 某制药企业对周边敏感点恶臭污染影响

3.3. 重点排气筒恶臭影响

将该企业P₁、P₂排气筒两根排气筒设置为重点排气筒，分别模拟其对周边的恶臭影响。如图3所示。

图3. 某制药企业P₁、P₂排气筒分别对周边敏感点恶臭污染影响

由图3可以看出，在全年最不利的气象条件时，该企业P₁、P₂排气筒对周边的恶臭影响均较大，最大小时臭气浓度发生在西北厂界处，分别达到280、200。其北侧敏感点臭气浓度分别为20~100、20~130，总体来说，发酵车间P₁、污水处理站P₂排气筒对周边恶臭影响较高。目前，发酵车间废气治理技术为一级水洗 + 一级光催化 + 三级化学吸收，污水处理站的废气治理技术为一级水洗 + 活性炭吸附 + 光催化氧化 + 一级碱洗，虽然均为组合治理技术，但其治理技术的选择及治理效率有待进一步论证。此外，有机溶剂是制药行业原辅材料，由于合成方法及技术等原因，具有低VOCs含量原辅材料源头替代措施明显不足问题 [20]。

4. 结论

1) 该企业所有排气筒臭气浓度范围为131~173,780，臭气浓度较高。

2) 该企业全年小时臭气浓度最大落地点发生在厂区内，可达355；其厂界全年最大小时臭气浓度约为320；北侧敏感点全年最大小时臭气浓度为30~140之间。

3) 该企业发酵车间及污水处理站排气筒对周边恶臭影响较为严重，今后可着重针对这两个工序收集治理设施进行提升改造。

文章引用

王健壮,张 妍. 某制药厂恶臭污染环境影响研究
Study on Environmental Impact of Odor Pollution in a Pharmaceutical Enterprise[J]. 环境保护前沿, 2022, 12(03): 637-643. https://doi.org/10.12677/AEP.2022.123083

参考文献