臭氣（惡臭）的測定儀

1臭氣（惡臭）的測定
作為(wei) “氣味”評價(jia) （量化）方法，主要分為(wei) 兩(liang) 種。一種是用氣體(ti) 色譜儀(yi) 或分光光度計等進行測定的 "儀(yi) 器測定法（成分濃度顯示法）"，另一種是根據人的嗅覺來評價(jia) 氣味強度和適與(yu) 不適的 “嗅覺測定法”見圖1。

1.1單一成分濃度顯示法
利用氣體(ti) 色譜儀(yi) 或分光光度計等分析儀(yi) 器，通過構成臭氣的化學物質的濃度進行顯示（數值化）的方法。這種方法，在分析特定成分的臭氣時，非常有效。但是，由於(yu) 分析精度很高，因此所需費用也很高，並且需要高度的專(zhuan) 業(ye) 知識。另外，在對日本《惡臭防止法》中所規定的特定惡臭物質（22種）進行數值化時，就采用這種方法。1.2複合成分濃度顯示法
利用氣體(ti) 色譜儀(yi) 等分析儀(yi) 器，通過總還原性硫（TRS）及總碳化氫（THC）的組合、對構成臭氣的化學物質的濃度進行測定的方法。
1.3臭氣強度顯示
利用人的嗅覺，對臭氣的強度進行數值化的方法。當前在日本廣泛使用的是6級臭氣強度顯示法，見圖2 。但是由於(yu) 每個(ge) 人的嗅覺都有很大差異，並且受到當時身體(ti) 狀況和喜好的影響，所以缺乏客觀性。因此，在《惡臭防止法》中，對眾(zhong) 多的數據進行統計處理，在臭氣強度25～35的範圍內(nei) ，規定了成分（特定惡臭物質）濃度和臭氣指數的限定值。
0：無臭
1：稍稍能夠感知到的氣味（檢測臨(lin) 界值）
2：能夠知道是何氣味的微弱氣味（認知臨(lin) 界值）
3：能夠輕鬆感知的氣味
4：較強的氣味
5：強烈的氣味


1.4適與(yu) 不適顯示法
為(wei) 了顯示氣味的適與(yu) 不適的程度而采用的方法。目前在日本采用的是9級適與(yu) 不適顯示法，見圖 3。考慮到個(ge) 體(ti) 差別以及可靠性，一般作為(wei) 輔助數據使用。雖然在反複測試中，個(ge) 體(ti) 內(nei) 部的變動很小，但卻會(hui) 受聞味時間長短的影響。

－4：極度不適
―3：非常不適
－2：不適
－1：稍感不適
0：沒有特別的舒適或不適感
1：稍感舒適
2：舒適
3：非常舒適
4：極度舒適
1.5臭氣濃度（臭氣指數）顯示法
“臭氣濃度” 的定義(yi) 是指將氣味（原臭）“用無臭的幹淨空氣進行稀釋時，正好達到無臭時所需要的稀釋倍數”。臭氣濃度100是指如果將氣味（原臭）用無臭的幹淨空氣進行100倍的稀釋，那麽(me) 氣味就會(hui) 消失。另外，還有一種叫臭氣指數的標準，更能對應於(yu) 人的嗅覺感覺量。它是臭氣濃度常用對數的10倍，在日本的《惡臭防止法》中就采用了臭氣指數。
臭氣指數＝10×log臭氣濃度 
這些臭氣濃度或臭氣指數的測定，可采用下述的三點比較式臭袋法，但運營成本較高。另外，在日本，臭氣指數測定要由擁有嗅辨師資格的人士來進行。
（注：中國*方法是“臭氣濃度”，日本*方法是“臭氣指數”）。
1.6臭氣頻率顯示法
臭氣頻率顯示法，是指顯示氣味的感知頻率的方法，見圖 4 。與(yu) 臭氣強度顯示法、適與(yu) 不適顯示法、臭氣濃度顯示法相比較，這種方法多用於(yu) 長期的水平評測。三點比較式臭袋法，見圖5。

0：總聞不到
1：偶爾聞到（每月一次左右）
2：有時聞到（每周一次左右）
3：經常聞到（每日一次左右）
4：總能聞到

2氣味傳(chuan) 感器（惡臭測試儀(yi) ）
本公司著眼於(yu) “構成氣味的氣體(ti) 成分大多是還原性氣體(ti) ” 這一點，開發出了能對氣味進行靈敏檢測的半導體(ti) 型氣味傳(chuan) 感器，並向推出了對不分長度和重量單位的氣味強弱進行數值化的 “便攜式氣味傳(chuan) 感器” XP-329係列，見照片1。
照片1XP-329型
在現場，很多情況都是優(you) 先選擇能快速得出結果的方法。在上述的測定方法中，如果追求精度，則難以快速地應對現場狀況。相反，如果優(you) 先速度，則欠缺精度等，都是一利一弊。在此我們(men) 要介紹的氣味傳(chuan) 感器，能夠當場對氣味的強弱進行數值化顯示，雖然在測定精度上遜色於(yu) 分析儀(yi) 器，但是作為(wei) 簡易測定法，其精度已足夠。並且，不會(hui) 像人的嗅覺那樣，對氣味變得適應或習(xi) 慣，所以可以實時地測定出氣味的經時變化。
2.1檢測原理
作為(wei) 氣味的檢測感應材料，使用的是采用了金屬氧化物半導體(ti) 的半導體(ti) 型氣味傳(chuan) 感器。通過進行數百攝氏度的加熱，半導體(ti) 的電阻值會(hui) 隨著其表麵氣味分子的吸附和表麵反應，發生敏感的變化，實際應用中也正是應用了這一原理。因此，能夠對微量的氣味進行高靈敏度的檢測。另外，不受周圍溫度和濕度等的影響，重複再現性良好。氣味傳(chuan) 感器使用型半導體(ti) 式傳(chuan) 感器（圖 6 左圖）或基板型半導體(ti) 式傳(chuan) 感器（圖 6 右圖），通過改變半導體(ti) 材料或觸媒，實現了抑製對無臭氣體(ti) 成分的靈敏度等 “氣味傳(chuan) 感器” 的特性。
圖6傳(chuan) 感器構造概略
2.2氣味傳(chuan) 感器的特點
臭氣很少以單一成分存在，通常以多個(ge) 臭氣成分複合的狀態存在。人的嗅覺會(hui) 將臭氣作為(wei) 整體(ti) 複合臭來識別。臭氣指數就是利用了這一特性的強度標準。臭氣指數是這樣得到的：將實驗對象用無臭的幹淨空氣進行稀釋，並讓多個(ge) 嗅辨員聞嗅，求出直至無臭時的稀釋倍率（臭氣濃度），進行對數轉換後，乘以10。
臭氣指數＝10 × log［ 臭氣濃度 ］（1）
另一方麵，由於(yu) 氣味傳(chuan) 感器與(yu) 以往的濃度計不同， 能夠對較多的臭氣物質做出反應，所以對於(yu) 複合臭，測定值是各種成分的總量值。氣味傳(chuan) 感器的靈敏特性可以通過測定值，也就是指示值△Ｖ，以及臭氣物質的濃度X（限定的濃度域）進行如下表示。
△Ｖ＝ K × log X＋a（K，a:常量 ）（2）
這些公式實際上是同樣的公式，表示可以利用氣味傳(chuan) 感器測定與(yu) 臭氣指數相當的數值。正是這樣，氣味傳(chuan) 感器在測定複合氣味時，與(yu) 嗅覺測定法的臭氣指數有較大的關(guan) 聯性，這也正是氣味傳(chuan) 感器的特點。

氣味傳(chuan) 感器的優(you) 點，並和其他氣味評價(jia) 方法進行比較。因為(wei) 氣味傳(chuan) 感器XP-329係列的機動性非常好，能在現場簡單使用並有很好的再現性，且不會(hui) 像嗅覺那樣對氣味變得適應或習(xi) 慣。另外，如果連接記錄裝置，就可以進行連續監測。雖然不能進行氣味的定性分析，但是實用性較強。2.3便攜式氣味傳(chuan) 感器「XP-329係列」
2.3.1概要便攜式氣味傳(chuan) 感器的大特點是體(ti) 積小、重量輕，機動性出色。通過內(nei) 置的泵自動吸取氣味，以0～2000數值即時顯示氣味的強弱。測定值具有客觀性以及出色的再現性。另外，使用4粒5號堿性電池大約能進行8h的測量，如果使用附屬的AC適配器，可以連續地進行幾天測量。既有廣泛感應各種氣味物質且靈敏度較高的普通氣味用XP-329，也有對產(chan) 生惡臭的硫化物臭氣特別靈敏的XP-329S，為(wei) 了適應不同的氣味種類和強度，進行了係列化開發。圖8 所示的是XP-329S的靈敏度特性。圖8XP-329S型靈敏度特性
2.3.2測定示例在解決(jue) 惡臭投訴時，不論是儀(yi) 器分析、嗅覺測定，都需要采取現場的臭氣。可是隨便采取臭氣(大氣)會(hui) 與(yu) 居民的受害程度不相符，需要親(qin) 自到現場，掌握惡臭發生的實際狀態之後進行采取。一般來說臭氣強時意見大，需要在那個(ge) 瞬間采取臭氣。圖9所示的是化學工廠附近從(cong) 上午10點到傍晚所監測到的臭氣濃度變化。從(cong) 圖中可以看出，下午臭氣的濃度變高，特別A點時刻臭氣的濃度非常高。雖然實際上需要考慮風向和風速等氣象條件，不過通過使用氣味傳(chuan) 感器，可以測量出臭氣采樣的時機。

2.4新型氣味傳(chuan) 感器「XP-329Ⅲ」
便攜式XP-329係列使用的是單一元件，所以當氣味的性質(成分種類)不同時，僅(jin) 憑求出的數值不能進行氣味強弱的比較。這是因為(wei) 氣味的性質不同，傳(chuan) 感器的靈敏度也不同。因此，尤其是使用氣味傳(chuan) 感器進行臭氣的定量性測定時，關(guan) 於(yu) 測定的臭氣，需要事先確定氣味傳(chuan) 感器的數值和臭氣指數的關(guan) 聯性。新型氣味傳(chuan) 感器“XP-329Ⅲ”，在確保機動性和簡便性的同時，簡化了和用戶端的臭氣指數的關(guan) 聯性，實現了臭氣指數(對應值)的直接顯示，見照片2。
照片2XP-329Ⅲ型
2.4.1特征 ①通過開發新的傳(chuan) 感器元件，實現了“預熱時間1min”。②使用了活性炭過濾器標準裝備，容易進行零基設定。③除水平值外，還可以顯示臭氣指數(對應值)。④可在用戶端製作臭氣指數轉換表(附屬軟件)。⑤附加了數據記錄機能。
2.4.2測定示例為(wei) 了製作S印刷工廠的臭氣指數轉換表，在廠房的排氣口進行臭氣(原氣味)采樣，分別調製10倍稀釋試樣和100倍稀釋試樣，用XP-329Ⅲ進行測定。另外，根據嗅覺測定得出的原氣味的臭氣指數是39，稀釋試樣的臭氣指數和臭氣濃度為(wei) 計算值，見表1 。
原氣味10倍稀釋試樣100倍希釈試樣
臭氣指數39(29)(19)
（臭氣濃度）(7900)(790)(79)
XP-329Ⅲ等級值92641470
對於(yu) 同日采樣濃度不同的臭氣，用嗅覺測定法求出臭氣指數，根據前述，將輸入了臭氣指數轉換表的XP-329Ⅲ設定為(wei) 臭氣指數(對應值)顯示模式，進行並行測定。圖10所示，臭氣指數在30以上的4個(ge) 試樣，兩(liang) 者的測定結果非常接近。