[发明专利]一种基于电子鼻的空气异味强度等级检测方法

说明书

本发明公开了一种基于电子鼻的空气异味强度等级检测方法。该方法包括：(1)标准异味气体的感官强度等级标准建立；(2)异味气体标准强度等级测试样品制备；(3)电子鼻对感官强度等级标准下的异味气体检测，电子鼻传感器筛选及标准曲线建立；(4)电子鼻对空气样品检测；(5)对检测结果统计分析，得出检测结果。相比于现有技术，该方法利用电子鼻进行空气异味测定，除了能够有效降低嗅辨工作人员长期暴露在异味空气中存在的身体损伤，还能有效降低嗅辨工作人员由于自身身体状况波动对于空气异味强度评价的波动性，从而大幅度提高评价检测的准确性。进一步地，该方法还具有样品检测速度快，操作方便等优点。

技术领域

本发明涉及一种基于电子鼻的空气异味强度等级检测方法。

背景技术

近年来，随着我国工业化程度不断增进，经济得到快速发展，但因此而产生的空气问题也逐渐凸显出来。空气中异味气体的来源有很多，主要来自于人类日常生活中产生的大量生活垃圾，包括农业生产、家畜养殖过程产生的异味物以及工业生产过程中的排放的各类垃圾与废气，特别是化工工业，污染源不仅包括直接排放，还有污水废料处理问题，和对土壤和地下水等的间接污染。异味气味的种类繁多，而其中对人类健康危害较大的主要有氨气、二硫化碳、硫化氢、甲硫醇和三甲胺。由于空气异味成分极其复杂，且性质不稳定，目前对异味的测定存在一定的难度，而感官评价法是目前世界上普遍采用的评价方法之一，即通过嗅辨员去嗅闻空气样品从而来检测判断空气异味强度等级。

然而，这种通过嗅辨员检测方法存在以下不足：(1)嗅辨员由于自身身体状况波动，在不同时间对于空气异味强度评价也会产生波动，从而会在一定程度上影响到检测结果的准确性。(2)嗅辨员长期处在刺激性气味的空气中，神经系统会一直紧张导致脑皮层无法工作，从而致嗅觉神经系统紊乱甚至嗅觉丧失；人体在受到异味的刺激后，大脑会自动对呼吸系统进行调节以减少呼吸量，对呼吸系统有极大损伤甚至丧失功能而死亡；部分异味成分会对视觉系统或皮肤表面造成伤害，当异味浓度很高的时候，对人体心脑血管系统、血液循环系统、消化系统、内分泌系统等都会有负面影响。因此，感官评价对于嗅辨员的身体健康存在一定的安全隐患。(3)嗅辨员检测空气异味强度需要耗费大量的嗅辨员(需要6人以上)和检测时间(为2-3小时)，因此成本较高，且难以广泛普及。

电子鼻是一种近年来受生物嗅觉的启发，通过传感器阵列系统和模式识别算法来实现模拟生物嗅觉功能，从而达到部分或者完全取代人的嗅觉作用的一种快速检测仪器。电子鼻主要分为四个部分：采样系统、传感器阵列系统、信号采集处理系统以及模式识别系统，而这四个部分则与人体的鼻腔、嗅觉感受器细胞、嗅觉神经元以及大脑相互对应。目前，电子鼻在食品工业、生物医疗等领域的样品区分已经展开了一定的研究与应用，但是在空气质量的等级检测方面研究与应用并不深入。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种更为安全、准确和简便的空气异味强度等级检测方法。该方法基于电子鼻装置，以嗅辨员的评价结果为标准数据库，筛选合适的传感器来建立相应的标准曲线，最终实现空气样品的快速和安全检测。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于电子鼻的空气异味强度等级检测方法，包括以下几个步骤：

步骤一、嗅辨员采用三点检验法分别对氨气、二硫化碳、硫化氢、甲硫醇和三甲胺五种标准异味气体进行强度等级评价，每种标准异味气体按浓度从低到高分为0、1、2、3、4和5共计六个强度等级标准，并以此确定五种标准异味气体的强度等级表；

步骤二、按照步骤一中得到的强度等级标准，分别制备氨气、二硫化碳、硫化氢、甲硫醇和三甲胺的六个标准强度等级测试样品；

步骤三、开启电子鼻装置，采用电子鼻中的所有金属氧化物传感器分别对步骤二中得到的五种异味气体的六个标准强度等级测试样品分别进行检测，得到五种异味气体的六个标准强度等级测试样品的响应值；