PEN3 電子鼻與嗅覺檢測法在環境惡臭污染評價中的對比試驗

     摘要：利用德國 AIRSENSE 生產的 PEN3 電子鼻和嗅覺員測試法對不同的臭氣源進行了多組試驗，并對兩種方法測定的結果進行了線性相關性分析，結果證明電子鼻與嗅覺測試法之間有很好的相關性，這種相關性有望開發出對惡臭污染進行分析和評價的新的儀器檢測方法。

   關鍵字：惡臭污染 惡臭污染評價 嗅覺測試法 嗅覺員 生物濾池

   作者：Daniela Jakobs 德國亞琛工業大學環境工程系 

    惡臭污染作為世界七大環境公害之一,在范圍內已受到各國的廣泛重視。因為惡臭污染問題是個非常復雜的問題,找到一個合適的惡臭污染控制技術也很不容易,但無論如何首先面對的都是惡臭污染評價的問題。許多情況下,排放的有臭味氣體包含幾百種化合物,其中只有幾種是有臭味的,而主要的臭味物質的濃度和嗅閾值極低,因此需要特別的、靈敏的分析檢測方法。直到現在,評價臭味對人們影響的標準檢測方法仍是嗅覺測定法和化學法，這種傳統方法的缺陷是顯而易見的。
    現在一種新型的感覺分析技術“電子鼻”誕生了，電子鼻既具有化學方法快速、明確、客觀的優點,又避免化學方法無法檢測到的混合臭味物質的協同效應的難題,而且不需要將具有臭味的物質從吸附物中分離出來。除了費用低外,還具有快速、重現性高的優點,并且可以用于分析低濃度的臭氣,甚至是對人體健康有毒有害的臭氣。一旦臭氣源的嗅味被記憶,現代的電子鼻便能夠預測未知樣品的臭氣濃度等級。德國AIRSENSE的PEN系列電子鼻是早的商業化電子鼻，是目前wei一的便攜式常態氣味分析儀器。

 1. 試驗方法
方案：利用電子鼻和嗅覺測試法，分別對相同臭氣源進行多次測試，然后在同一坐標軸上建立兩種測試方法的相關性。嗅覺測試法采用臭袋法。

臭氣源：從一個基于生物濾池的污水處理廠的三個區域的不同過濾階段采集臭氣作為試驗樣品。

實驗儀器：德國AIRSENSE公司生產的PEN3型電子鼻，該儀器含有10個不同金屬氧化物傳感器；六名合格的嗅覺員；臭袋。

分析方法：電子鼻自帶的Winmuster軟件，利用歐式距離、瑪式距離、PCA主成分分析、PLS定量分析的方法。

2. 結果分析
用兩種方法對一個污水處理廠的P、R、A三個區域的各個處理階段的臭氣進行了檢測，電子鼻的PCA主成分分析結果屬下（圖1）

    可以看出，嗅覺測試法和PEN3 的檢測結果有很好的相關性。而且可以看出，對于過濾后的臭味氣體，直線的斜率偏小，證明電子鼻的靈敏度要比嗅覺測定法高。

3 結論
1) PEN3 便攜式電子鼻可以用來評價污水處理廠的惡臭氣體。
2) 電子鼻可以區分不同區域的惡臭污染
3) 電子鼻的響應信號強度與嗅覺員的惡臭濃度測試結果有很好的相關性