Uciążliwość zapachowa/Olfaktometria inżynierska/Zestawienie najważniejszych pojęć

«	Uciążliwość zapachowa Olfaktometria inżynierska	»
Instrumentalne pomiary zapachu	Uciążliwość zapachowa Olfaktometria inżynierska	Modelowanie dyspersji odorantów

«	******* Zestawienie podstawowych pojęć	»
Dokładność olfaktometrii statycznej	******* Zestawienie podstawowych pojęć	Powrót do wstępu

Spis treści

Zestawienie podstawowych pojęć

Zapach

– wrażenie zmysłowe, które jest odbierane wskutek pobudzenia neuronów receptorowych nabłonka węchowego przez cząsteczki związków chemicznych zawarte we wdychanym powietrzu.

Rodzaj zapachu

– cecha wrażenia węchowego określana na podstawie stopnia podobieństwa jego jakości do wzorca (np. kwiatowy, owocowy, rybi, gnilny, amoniakalny); zob. Klasyfikacja zapachów według rodzaju.

Hedoniczna jakość zapachu

– cecha wrażenia – stopień odczuwanej przyjemności lub nieprzyjemności określany metodami skalowania; zob. Testy psychofizyczne > Skalowanie^{[uwaga 1]}.

Intensywność zapachu (S)

– natężenie, siła wrażenia (S), związana z częstością impulsów nerwowych w analizatorze węchowym (związek z wartościami stężeń odorantów opisują prawa psychofizyczne)^{[uwaga 2]}.

Uciążliwość zapachu w środowisku

– cecha zapachu powietrza (wrażenia), zależna od jakości (rodzaj i jakość hedoniczna), intensywności i częstości występowania w środowisku, np. w skali roku. Jedną z podstaw dyrektywy IPPC H4 jest wyodrębnienie trzech klas instalacji, o różnej potencjalnej uciążliwości zapachu emitowanych gazów (mała, średnia, duża). Od klasy potencjalnej uciążliwości (w tym – od hedonicznej jakości zapachu) zależy poziom „uciążliwości akceptowalnej” w określonym środowisku^{[uwaga 3]}; zob. Standardy zapachowej jakości powietrza.

Odorant

– związek chemiczny lub mieszanina związków, która jest zdolna do wywoływania wrażenia węchowego.

Organoleptyczna ocena zapachu

– subiektywna ocena właściwości substancji/produktu za pomocą zmysłów; zob. Uciążliwość zapachowa/Analiza sensoryczna.

Analiza olfaktometryczna

– ocena zapachu substancji/produktu za pomocą zmysłów, która jest wykonywana zgodnie ustalonymi procedurami przez kwalifikowane zespoły ludzi, co gwarantuje uzyskanie wyników ilościowych, powtarzalnych i odtwarzalnych; zob. Uciążliwość zapachowa/Analiza sensoryczna.

Próg wyczuwalności zapachu (c_th)

– Odour Threshold (c_th^{[uwaga 4]} wyrażane np. w [μg/m³], [mg/m³], [ppm], [ppb], [ppt]) – stężenie odorantów, przy którym prawdopodobieństwo wyczucia zapachu jest równe 50%. Wartości c_th są oznaczane zwykle dla pojedynczych czystych związków chemicznych lub ich modelowych mieszanin, badanych w warunkach laboratoryjnych (np. w czasie badań psychofizycznych lub otorynolaryngologicznych). Oznaczane są wartości progu indywidualnego, grupowego lub zespołowego, zależnie od celu oznaczeń i zasad doboru osób oceniających wrażenie^{[uwaga 5]}. Zgodnie z EN 13725:2003 (PN-EN 13725:2007) określa się próg zespołowy; zob. Olfaktometria dynamiczna i Dokładność olfaktometrii dynamicznej.

Indywidualne oszacowanie progu wyczuwalności (ITE)

– Individual Threshold Estimation (ITE), indywidualne oszacowanie progu węchowej wyczuwalności zapachu różnych zanieczyszczeń powietrza wyrażane np. w μg/m³. Uzyskanie wiarygodnej wartości indywidualnego progu wyczuwalności określonego związku chemicznego lub mieszaniny związków wymaga zgromadzenia zbioru wyników pomiarów ITE (w warunkach zgodnych z normą) i obliczenia średniej geometrycznej; zob. Olfaktometria dynamiczna i Dokładność olfaktometrii dynamicznej.

Europejski wzorzec jednostki zapachowej (EROM)

EROM ≡ 123 μg n-butanolu

– European Reference Odour Mass (EROM), podstawa olfaktometrycznych ilościowych pomiarów olfaktometrycznych, wykonywanych zgodnie z EN 13725:2003. Ustalono, że jest to ilość europejskiego wzorca, której wprowadzenie do 1 m³ czystego powietrza powoduje osiągnięcie zespołowego progu wyczuwalności zapachu; zob. Olfaktometria dynamiczna i Dokładność olfaktometrii dynamicznej.

Zespół (selekcja i weryfikacja)

62 µg/m³ ≤ ITE_n-butanol ≤ 246 µg/m³
20 ppb ≤ ITE_n-butanol≤ 80 ppb

– próba populacji standardowej, grupa co najmniej czterech osób, które spełniają wskazane w PN-EN 13725:2007 kryteria sprawności węchu. Procedura wstępnej selekcji kandydatów do zespołów oraz regularnej kontroli węchu osób wstępnie zakwalifikowanych polega na oznaczeniach progu wyczuwalności n-butanolu (certyfikowany materiał odniesienia). Analizowany jest zbiór indywidualnych oszacowań ITE_n-butanol (wartość średnia geometryczna i odchylenie standardowe); zob. Olfaktometria dynamiczna i Dokładność olfaktometrii dynamicznej.

Jednostka zapachowa (ou)

– odour unit (1 ou^{[uwaga 6]}) – ilość odorantów, które są zawarte w 1 m³ powietrza w sytuacji, gdy stwierdza się osiągnięcie grupowego progu wyczuwalności; zob. Olfaktometria dynamiczna i Dokładność olfaktometrii dynamicznej..

Europejska jednostka zapachowa (ou_E)

– European Odour Unit (1 ou_E) – ilość odorantów, które są zawarte w 1 m³ powietrza w sytuacji, gdy stwierdza się osiągnięcie zespołowego progu wyczuwalności; zob. Olfaktometria dynamiczna i Dokładność olfaktometrii dynamicznej..

Stężenie zapachowe (c_od [ou_E/m³])

c_od [ou_E/m³] = 1 ou_E/m³ × Z_50%

– odour concentration (c_od [ou_E/m³]^{[uwaga 7]}) – stężenie wyrażane liczbą jednostek zapachowych w metrze sześciennym zanieczyszczonego powietrza, liczbowo równe wartości stopnia rozcieńczenia (Z^{[uwaga 8]}) próbki czystym powietrzem, po którym jest osiągany zespołowy próg wyczuwalności (Z_50%); zob. Olfaktometria dynamiczna i Dokładność olfaktometrii dynamicznej.

Pomiar metodą olfaktometrii dynamicznej

Zgodnie z EN 13725:2003 (PN-EN 13725:2007) pomiar stężenia zapachowego metodą olfaktometrii dynamicznej polega na co najmniej dwukrotnej prezentacji serii rozcieńczeń badanej próbki co najmniej czterem członkom zespołu – wykonaniu co najmniej dwóch cykli pomiarowych (poprzedzanych cyklem wstępnym, którego wyniki nie są brane pod uwagę w czasie pomiaru właściwego}. Zadaniem uczestników pomiaru jest wskazanie stopnia rozcieńczenia (Z) badanej próbki czystym powietrzem, po którym jest osiągany indywidualny próg wyczuwalności zapachu, Z_ITE^{[uwaga 9]}. Wynik pomiaru oblicza się na podstawie wskazań wszystkich uczestników pomiaru. Jest ważny, jeżeli Z_ITE co najmniej czterech osób są zgodne (pozytywny wynik wstecznej weryfikacji); zob. Olfaktometria dynamiczna i Dokładność olfaktometrii dynamicznej.

Seria rozcieńczeń

– zbiór nie mniej niż pięciu próbek gazu, których zapach jest oceniany przez zespół. Są otrzymywane zgodnie z PN-EN 13725:2007 w wyniku dynamicznego rozcieńczania^{[uwaga 10]} próbki gazu badanego czystym powietrzem w taki sposób, że stężenia zanieczyszczeń tworzą szereg geometryczny. Każda kolejna próbka serii może być np. dwukrotnie mniej rozcieńczona od poprzedniej („krok” = 2). Serie mogą być prezentowane np. „sekwencyjnie w górę” (seria stężeń rosnących, zakłócana prezentacją „ślepych prób”). W przypadku innej kolejności jest niezbędne zachowanie dłuższych przerw między prezentacjami, koniecznych ze względu na adaptację węchu.

Seria prezentacji

– prezentacja jednego rozcieńczenia (jednej próbki z serii rozcieńczeń) wszystkim członkom zespołu.

Cykl

– prezentacja jednej serii rozcieńczeń wszystkim członkom zespołu.

Rozcieńczenie Z_ITE

– średnia geometryczna z sąsiednich (w serii rozcieńczeń) wartości stopnia rozcieńczenia Z, odpowiadających rozcieńczeniom, po których członek zespołu zasygnalizował NIE (nie czuję zapachu) i TAK (pierwszy z dwóch kolejnych sygnałów „czuję zapach”).

Rozcieńczenie Z_50%

– bezpośredni wynik pomiaru (co najmniej trzykrotnej prezentacji serii rozcieńczeń rozcieńczeń co najmniej czterem członkom zespołu), średnia geometryczna ze zbioru uzyskanych wartości Z_ITE. Indeks 50% odwołuje się do definicji progu wyczuwalności w oparciu o prawdopodobieństwo wyczucia zapachu przez zespół.

Wsteczna weryfikacja wyników

c_od [ou_E/m³] = Z_50%
(po wstecznej weryfikacji)

– bezpośredni wynik pomiaru jest równy wartości stężenia zapachowego, jeżeli wszystkie zgromadzone wartości Z_ITE są wystarczająco zgodne. W czasie wstecznej weryfikacji wyników sprawdza się, czy w zbiorze istnieją indywidualne wartości pięciokrotnie większe lub pięciokrotnie mniejsze od wartości średniej. Wyniki członka zespołu, który zasygnalizował taką wartość, są wykluczane ze zbioru, po czym ponownie oblicza się wartość średnią geometryczną. Wartość c_od [ou_E/m³] jest równa średniej z Z_ITE zasygnalizowanych przez co najmniej czterech członków zespołu, którzy spełniają kryterium wstecznej weryfikacji.

Strumień zapachowy (q_od [ou_E/s])

q_od [ou_E/s] = c_od [ou_E/m³] × V [m³/s]

– inaczej „emisja zapachowa”, liczba jednostek zapachowych wprowadzanych do powietrza atmosferycznego w jednostce czasu, iloczyn stężenia zapachowego c_od [ou_E/m³] przez strumień objętości badanych gazów V [m³/s].

Skuteczność dezodoryzacji

– η %, względna zmiana stężenia zapachowego lub strumienia zapachowego w instalacji do dezodoryzacji gazów. Dodatkowe oznaczenie wartości współczynnika Webera-Fechnera (zob. Prawa psychofizyczne w olfaktometrii) umożliwia obliczenie skuteczności wyrażonej jako względna zmiana intensywności zapachu. Modelowanie dyspersji odorantów, wykonane dla wartości emisji zapachowej przed dezodoryzacją i po dezodoryzacji, pozwala wyrazić skuteczność procesu np. przez zmianę powierzchni otoczenia emitora, na której występuje uciążliwość nieakceptowalna.

Uwagi

↑ Oceny hedonicznej jakości zapachu mają szczególnie duże znaczenie przemyśle spożywczym lub perfumiarstwie. W aktach prawnych dotyczących ochrony środowiska pojęcie jakości hedonicznej zapachu jest stosowane rzadziej. W projektach polskich aktów prawnych uzależniono dopuszczalną częstość występowania zapachu od jego jakości hedonicznej (klasy H0 i H1).
↑ Przed wejściem w życie PN-EN 13725:2007 w piśmiennictwie polskim stosowano symbol I.
↑ W różnych krajach poziom „uciążliwości akceptowalnej” jest ustalany przez urzędy administracji różnego szczebla (decyzje o zasięgu lokalnym lub krajowym.
↑ Przed wydaniem PN-EN 13725:2007 w polskim piśmiennictwie stosowano symbole SPW (stężenie progowe wyczuwalności) lub S_PWW – stężenie (S) odpowiadające progowi węchowej wyczuwalności (PWW').
↑ Historycznie wartość progu odnoszono do populacji ogólnej, bliżej nie analizując znaczenia tego pojęcia i nie określając wielkości próby reprezentatywnej dla całej populacji. Wartości progów wyczuwalności, które były zamieszczane w publikacjach np. z XX w. często nie są wiarygodne ze względu na brak informacji o osobach uczestniczących w pomiarach i sposobach prezentacji próbek.
↑ Przed wydaniem PN-EN 13725:2007 w polskim piśmiennictwie stosowano symbole jz lub JZ.
↑ Przed wydaniem PN-EN 13725:2007 w polskim piśmiennictwie stosowano symbole LJZ (liczba jednostek zapachowych, jz/m³) lub TON (od ang. Threshold Odour Number).
↑ Przed wydaniem PN-EN 13725:2007 w polskim piśmiennictwie stopień rozcieńczenia badanej próbki czystym powietrzem oznaczano symbolem R.
↑ Wskazane wartości Z_ITE umożliwiają obliczenie ITE, wyrażonego np. w µg/m³ lub ppb tylko wówczas, gdy jest znana tak wyrażona zawartość zanieczyszczeń próbki nierozcieńczonej. W olfaktometrii inżynierskiej wyniki jakościowych i ilościowych analiz badanych próbek zwykle nie są znane.
↑ W Japonii preferowane są techniki rozcieńczania statycznego.

Zestawienie symboli i jednostek miar

Symbol (przed 2003)	Objaśnienie
c_{od th} = 1 ou_E/m³ (SPW, S_PWW = 1 jz/m³)	def. progu wyczuwalności węchowej (stężenie wyrażone w jednostkach zapachowych w 1 m³)
c_th [mg/m³] (SPW, S_PWW [mg/m³])	próg wyczuwalności węchowej, "odour threshold" (wcześniej – "stężenie progowe węchowej wyczuwalności”)
c [mg/m³], [ppm] (S [mg/m³])	stężenie zanieczyszczeń (masowe lub objętościowe)
c_od [ou/m³] (LJZ [jz/m³])	stężenie zapachowe wyznaczane bez przestrzegania wymagań EN 13725:2003 (wcześniej – liczba jednostek zapachowych)
c_od [ou_E/m³]	stężenie zapachowe wyznaczane zgodnie z EN 13725:2003
c_{od 60} [ou_E/m³] (LJZ₃₀ [jz/m³])	średnie stężenie zapachowe odniesione do 60 min (wcześniej do 30 min.)
98 c_{od 60} [ou/m³] (98 LJZ₃₀ [jz/m³])	percentyl 98 stężenia zapachowego, średnia odniesiona do 60 min (wcześniej do 30 min.)
Fq [mg/jedn.prod.] (WE [mg/jedn.prod.])	wskaźnik emisji zanieczyszczeń (emission factor)
Fq_od [ou/jedn.prod.] (WE_odory [jz/jedn.prod.])	wskaźnik emisji odorantów (emisji zapachowej)
*ITE* [mg/m³], [ppm]	indywidualne oszacowanie progu węchowej wyczuwalności zapachu Individual Threshold Estimation (ITE)
k, k_S	współczynnik Stevensa (zob. prawa psychofizyczne)
k, k_W (k, k_W-F)	współczynnik Webera-Fechnera (zob. prawa psychofizyczne)
ou (jz)	jednostka zapachowa
ou_E	europejska jednostka zapachowa (odpowiednik EROM)
q [mg/s] (E [mg/s])	strumień zanieczyszczeń powietrza (emisja zanieczyszczeń)
q_od [ou_E/s] (EO [jz/s])	strumień zapachowy, strumień odorantów (emisja zapachowa)
S (I)	Intensywność zapachu
S₀ (I₀)	intensywność zapachu przed rozcieńczeniem badanej próbki
S_Z (I_R)	intensywność zapachu po rozcieńczeniu Z-krotnym (wcześniej – R-krotnym)
Z (R)	stopień rozcieńczenia badanej próbki czystym powietrzem (stosunek objętości lub strumieni objętościowych po i przed rozcieńczeniem)
Z_50% (R_50%)	stopień rozcieńczenia, po którym prawdopodobieństwo wyczucia zapachu jest równe 50% (np. zespołowy próg wyczuwalności)
Z_ITE	stopień rozcieńczenia odpowiadający indywidualnie oszacowanemu progowi wyczuwalności ITE

Bibliografia

PN–EN 13725: Jakość powietrza. Oznaczanie stężenia zapachowego metodą olfaktometrii dynamicznej. „PKN Warszawa”. 2007 (pol.). [dostęp 2012-02-12].
Joanna Kośmider, Beata Krajewska. Normalizacja olfaktometrii dynamicznej. Podstawowe pojęcia i jednostki miar. „Normalizacja”, s. 15-22, 2005 (pol.).
Environment. Agency, UK 2002: Technical Guidance Note - Integrated Pollution Prevention and Control; Horizontal Guidance for Odour; IPPC H4 part 1 – Regulation and Permitting (draft 2002) (ang.). [dostęp 2012-02-12].
Joanna Kośmider, Barbara Mazur-Chrzanowska, Bartosz Wyszyński: Odory. Wyd. 1. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2002.

Powrót do spisu treści

[1] Oceny hedonicznej jakości zapachu mają szczególnie duże znaczenie przemyśle spożywczym lub perfumiarstwie. W aktach prawnych dotyczących ochrony środowiska pojęcie jakości hedonicznej zapachu jest stosowane rzadziej. W projektach polskich aktów prawnych uzależniono dopuszczalną częstość występowania zapachu od jego jakości hedonicznej (klasy H0 i H1).

[2] Przed wejściem w życie PN-EN 13725:2007 w piśmiennictwie polskim stosowano symbol I.

[3] W różnych krajach poziom „uciążliwości akceptowalnej” jest ustalany przez urzędy administracji różnego szczebla (decyzje o zasięgu lokalnym lub krajowym.

[4] Przed wydaniem PN-EN 13725:2007 w polskim piśmiennictwie stosowano symbole SPW (stężenie progowe wyczuwalności) lub S_PWW – stężenie (S) odpowiadające progowi węchowej wyczuwalności (PWW').

[5] Historycznie wartość progu odnoszono do populacji ogólnej, bliżej nie analizując znaczenia tego pojęcia i nie określając wielkości próby reprezentatywnej dla całej populacji. Wartości progów wyczuwalności, które były zamieszczane w publikacjach np. z XX w. często nie są wiarygodne ze względu na brak informacji o osobach uczestniczących w pomiarach i sposobach prezentacji próbek.

[6] Przed wydaniem PN-EN 13725:2007 w polskim piśmiennictwie stosowano symbole jz lub JZ.

[7] Przed wydaniem PN-EN 13725:2007 w polskim piśmiennictwie stosowano symbole LJZ (liczba jednostek zapachowych, jz/m³) lub TON (od ang. Threshold Odour Number).

[8] Przed wydaniem PN-EN 13725:2007 w polskim piśmiennictwie stopień rozcieńczenia badanej próbki czystym powietrzem oznaczano symbolem R.

[9] Wskazane wartości Z_ITE umożliwiają obliczenie ITE, wyrażonego np. w µg/m³ lub ppb tylko wówczas, gdy jest znana tak wyrażona zawartość zanieczyszczeń próbki nierozcieńczonej. W olfaktometrii inżynierskiej wyniki jakościowych i ilościowych analiz badanych próbek zwykle nie są znane.

[10] W Japonii preferowane są techniki rozcieńczania statycznego.

[uwaga 1]

[uwaga 2]

[uwaga 3]

[uwaga 4]

[uwaga 5]

[uwaga 6]

[uwaga 7]

[uwaga 8]

[uwaga 9]

[uwaga 10]