石油煉制是惡臭污染的重點行業(yè)之一，特別是隨著國內原油中稠油比例增大及進口原油中中東高硫原油量的增加，惡臭帶來的環(huán)境污染已成為煉油企業(yè)急待解決的環(huán)保難題之一。因此，為了緩解環(huán)境和社會壓力，解決惡臭擾民的問題，監(jiān)測廠界和居民區(qū)周邊的惡臭強度通常是解決問題的第一步。

德國 AIRSENSE 公司 PEN3.5 電子鼻以三點臭袋法為理論依據(jù)，用氣敏元件（即傳感器）技術代替人鼻子進行感官測定，直接得出惡臭強度 OU 值，由于它具有便捷、快速、高效、成本低、可操作性強、對不同的樣品有多種進樣方式加以選擇、可在線連續(xù)進樣等特點，被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)的各個部門，如石油化工、環(huán)保監(jiān)測等。德國 PEN3.5 電子鼻有很大的優(yōu)勢，而且做了大量的跟三點比較式臭袋法對比的實驗測試，結果具有很強的相關性和一致性。

Part 01

不同路段的環(huán)境大氣分析

通過建立針對特定區(qū)域的模板文件，可直接得出惡臭強度 OU 值。監(jiān)測各路段惡臭強度的變化，有利于掌控污染程度，從而有效應對相關投訴。

Part 02

不同地點的環(huán)境惡臭污染程度分析

利用PEN3.5電子鼻可以檢測廠界內任意位置的環(huán)境狀況，此處選擇了廠界的上風和下風口，特征值和十個傳感器的響應柱狀圖見圖3。對某廠三個廠區(qū)中惡臭污染情況進行分析，利用主成分分析法（PCA）得到的結果。

見圖4和圖5。從中可以清晰地看出，三個廠區(qū)的污染程度各不相同。與側重于樣品區(qū)分狀況的 PCA 相比，線性判別法(LDA) 更注重類別的分類以及各種組之間的距離分析，對三個廠區(qū)做 LDA 結果見圖6。從圖中我們可以清晰直觀的看出，廠區(qū)-1的廢氣惡臭強度最大，廠區(qū)-2次之，廠區(qū)-3最小。

此外，通過區(qū)別判定 DFA、歐氏距離 EUCLID、馬氏距離 MAHALANOBIS 和相關性分析 CORRELATION 等方法，可以有效判定未知樣歸屬于哪一類，達到一個用電子鼻驗證未知樣的實驗結果。如果能建立合適的模板文件，利用偏最小二乘法（ PLS）可以實現(xiàn)對未知樣品 OU 值的定量預測，預測曲線見圖 7。

Part 03

電子鼻檢測結果準確性實驗

目前，檢測惡臭強度的標準方法是三點比較式臭袋法，也是各個領域內使用最多、認可度最多的方法。PEN3.5電子鼻將儀器曲線與以三點臭袋法為依據(jù)的嗅辨員數(shù)據(jù)結合，通過偏最小二乘回歸法（PLS）建立適用性強、穩(wěn)定性好的模板文件，可以對未知樣的惡臭強度進行有效地預測。

本實驗選用樣品 5#和 13#，電子鼻檢測的惡臭強度預測值分別為 631.5903 和 239.0117，嗅辨員的評價結果分別為 628 和 238，二者的擬合曲線見圖 11，擬合度 R2 為 1 ，達到了完美的預測效果。證明 PEN3.5 電子鼻在預測未知樣品惡臭強度 OU 值上準確性極高，有很好的實用價值。

結論：劃定污染界限、實現(xiàn)污染物排放的在線監(jiān)測、監(jiān)測突發(fā)狀況是我們解決惡臭擾民的第一步，德國 PEN3.5電子鼻在此過程中發(fā)揮了巨大的作用，利用這個有力的工具，完成石化區(qū)惡臭污染的評估并建立相應的標準是亟待實施的必要項目。它不僅可以為無端的惡臭污染投訴事件提供有力的證據(jù)，也為石化工業(yè)園區(qū)的煉油區(qū)、化工區(qū)、裝置區(qū)、存儲區(qū)和污水處理廠等主要部分的污染防治提供參考，可以極大地縮小治理成本、提高治理效率。本研究旨在推動石化工業(yè)園區(qū)實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調發(fā)展，同時為其石化園區(qū)惡臭監(jiān)測方面提供參考。

-?文章來源 -

“中石化上海高橋分公司環(huán)境監(jiān)測科”