恶臭污染！如何排查溯源？

恶臭污染是典型的扰民污染，气味物质通过人的嗅觉感官作用于人的心理，使人产生不愉快的感受。近年民众举报恶臭污染事件、环境污染纠纷频发。

恶臭污染多发于局部大气环境，具有瞬时性，可远距离传输。恶臭化合物具有多组分、低浓度、高活性的特点，受环境因素干扰严重，这就要求现场检测设备需要具备较高的灵敏度、瞬时捕捉能力，适应现场复杂采样条件的干扰，确保长时间稳定运行。

面对突发污染事件，如何对恶臭/异味排放进行有效排查与溯源？如何出具客观，可视化的科学数据，帮助执法人员有据可依开展工作？

气相色谱离子迁移谱联用仪（GC-IMS）给你答案。

   前言   

抗生素原料药在生产过程中产生异味污染引发的民众投诉增多，逐渐成为发酵制药企业亟需解决的污染治理难点。

发酵制药工艺产生的特殊异味主要来自发酵废气、提取精制等环节，是挥发性有机物污染的主要释放源，而废水处理和菌渣处理环节则兼有恶臭和VOCs污染问题，找到发酵异味污染的关键成分至关重要，了解污染特征，为科学控制污染排放制定控制目标。

气相色谱离子迁移谱联用仪（GC-IMS）作为挥发性有机物检测新技术，正在应用于多介质（水、土、气）恶臭化合物的快速检测，无需富集浓缩即可检测到亚ppb级别的化合物，擅长含氧VOCs、有机硫、有机胺等杂原子化合物的检测。

目前的应用领域包括：化工园区恶臭气体检测、污染场地土壤气检测、黑臭水体检测等。

实验方案   

GC-IMS的指纹谱图分析

从GC-IMS谱图分析可知三种发酵尾气样品的谱图有较大差异，分别定性检出16、17和13种典型的有机物。对比指纹图（图1）可知，三种发酵尾气样品中均有各自特征的物质存在，也含有相同的组分，如乙醇、丙酮、正丁醇、辛醛、壬醛、苯甲醛和乙酸丁酯。其中，丙酮、丁醇和乙酸丁酯是提取工序常用的有机溶剂。

图1  三种抗生素发酵尾气的气相离子迁移谱二维图及指纹对比图

注：上图指纹图谱中：

（1）一个点代表一种挥发性有机物，点的颜色代表物质的浓度；

（2）一行表示一个样品中所选挥发性有机物、一列表示同一种物质在不同样品的含量。

因气体样品中异味物质的化学浓度较低，在分析过程中易受空气背景和热脱附前处理的影响，故对发酵液样品中的挥发性组分进行了分析。结果与发酵尾气的一致，三种发酵液中的挥发性物质组成也表现出显著差异（见图2）。

图2  三种抗生素发酵液的气相离子迁移谱二维成像图及不同发酵时间样品的指纹对比图

GC-IMS 定性结果表明

（1)在红霉素发酵液中检测到特征成分：土臭素（geosmin）和二甲基异崁醇（2-MIB）；

（2)在泰乐菌素发酵液中检测到特征成分：甲基异丁酮和 1-辛烯-3-醇；

（3)在四环素发酵液中检测到丰富的醛类化合物。

结论   

气相色谱离子迁移谱联用仪极高的灵敏性和对杂原子VOCs优异的检测能力，使其可以快速找到不同生产工艺污染物质的排放特征，对后续的异味溯源过程提供基础参考数据。找到污染的关键成分，帮助企业有目标的控制排放，帮助执法工作者制定污染控制目标。