Proč nelze pachy měřit analytickými metodami?

Pachové látky se na rozdíl od klasického chemického znečištění chovají specificky. Proč?

Zápach tvoří až na výjimky směs chemických látek, které se vzájemně ovlivňují. Zápach čistých látek můžeme cítit pouze při úniku z některých výrob (chlór, sirovodík), či konkrétních činností (chladící směs na zimních stadionech – čpavek). Ostatní zápachy běžně známé, jako je zápach ze zemědělských farem, lihovarů, potravinářských výrob, kanalizace, čistíren odpadních vod apod. jsou vždy tvořeny směsí nejméně dvou, zpravidla však desítek až stovek chemických látek. Např. vůně červeného vína je tvořena směsí cca 300 různými chemickými látkami. Můžeme si ukázat, kolika a jakými roztodivnými chemickými látkami je tvořena nádherná vůně kávy:

vůně kávy

Chemické látky, které jsou zpravidla hodně cítit, mají tu vlastnost, že bývají cítit při extrémně nízkých koncentracích, jsou však často jen velmi těžko měřitelné analytickými přístroji  (myslíme koncentrace těchto jednotlivých chemických látek).

Pokud změříme jen VOC (směs organických látek), a neurčíme látky, které jsou cítit, jen těžko můžeme hodnotit, jak se bude směs chovat. Aby to ovšem nebylo tak jednoduché, všechny chemické látky ve směsi na sebe vzájemně působí.

Pojďme se podívat např. na dvousložkovou směs, jaké interakce mohou být mezi oběma členy této směsi. Obě složky se mohou kombinovat (zápach obou složek se může sečíst a vzniknout zcela jiný typ pachu a stejné intenzitě), nebo se mohou maskovat (zápach jedné složky zamaskuje nepříjemný zápach jiné složky). Typickým příkladem této varianty je například vepřín. Zápach je tvořen směsí nízkých mastných kyselin (staré žluklé máslo) a amoniakem. Velmi ostrý a intenzívní pach amoniaku maskuje urputný nesnesitelný pach žluklého másla. Pokud odstraníme ze vzduchu amoniak, zůstane pouze onen nesnesitelný pach žluklého másla. Další varianty kombinací působení dvousložkové směsi vidíte na obrázku:

2 látky obr.4

A toto vše hovoříme o dvousložkové směsi. Představme si, že takto na sebe působí cca 300 různých látek a my neznáme jejich vzájemné působení. Nestačí změřit pouze chemicky jednotlivé látky (navíc některé jsou pod detekcí analytických přístrojů a přece jsou cítit – např. merkaptany) a říci, že sečteme jejich čichové prahy. To dostaneme nesmyslná čísla. Dovolila bych si zde uvézt jeden příklad z praxe.

Čichový práhzjednodušeně řečeno – je koncentrace čisté chemické látky, při níž je možné zaznamenat první vjem pachu.
Příklad

Úředník požadoval měření na zdroji celého rozsahu chemického složení (kvalitativního a kvantitativního), které jde z výduchu a dále posouzení výsledků z hlediska čichových prahů znečišťujících látek, zjištěných v emisích z technologie. Součástí žádosti o povolení zdroje měla být rozptylová studie, hodnotící koncentrace nalezených látek v závislosti na čichových prazích v jednotlivých vztažných bodech blízké obytné zástavby a jejich korelaci při různých možnostech navýšení výšky stávajícího výduchu odtahu emisí.

Výsledek?

Jednotlivé čichové prahy však neodpovídaly výsledné koncentraci naměřeného pachu, a to proto, že mezi jednotlivými čistými složkami vznikají výše popsané různé interakce a navíc čichové prahy uvádí každá literatura jiné a velmi rozdílné viz níže, proto jsou tyto hodnoty jen teoretická data.

Proč tento postup nebyl správný?

  • Zjištěné koncentrace jednotlivých nalezených organických sloučenin jsou tak nízké, že by rozptylová studie pro každou látku vykazovala 0 ve sledované lokalitě.
  • Rozptylová studie pro 21 naměřených látek by se pohybovala v hodnotě 100 tis. Kč a výsledek by byl nulový. Tak velkou a nesmyslnou investici nelze na provozovateli požadovat.
  • Dalším důležitým faktorem je to, že neexistuje tabulka definovaných čichových prahů a jednotliví autoři udávají různé hodnoty v závislosti na metodě měření a podmínkách, za kterých bylo měření prováděno), které se mohou lišit až o řády. Kdo určí, která hodnota je správná, pokud není u tabulky definováno, za jakých podmínek byl čichový práh jednotlivé látky určen? Jako příklad lze uvézt čichové prahy pro acetaldehyd – čichové prhy a literatura.

čich.prahy obr.5

Povšimněte si rozdílu hodnot uvedený v literatuře pro jednu látku. Zpracovatel rozptylových studií by mohl poškodit volbou jedné z literárních hodnot buď stěžovatele, nebo podnik – to bylo v jeho rukou, jakou literaturu by našel. Přitom bylo daleko elegantnější řešení olfaktometrické měření v souladu s evropskými normami a reálný výpočet, který by určil optimální rozsah úprav na zdroji.

Na výpočtu rozptylových studií se jen potvrzuje to, co už víme o chování jednotlivých pachových látek ve směsi. Vzájemné působení jednotlivých látek a výsledná koncentrace pachu je odlišná od hodnot čichových prahů jednotlivých chemických látek Na níže uvedených obrázcích je rozptylová studie spočtena z čichového prahu pro sirovodík, který byl na čistírně odpadních vod naměřen a v druhém případě z naměřených hodnot pachových látek (vzduch z čistírny odpadních vod). Z výsledků na obrázku se jen potvrzuje, že nemůžeme z výsledků chemického rozboru a čichových prahů naměřených látek počítat pachovou rozptylovou studii.

RS

Co z výše uvedeného plyne?

  • Naměřením koncentrací chemických látek, které mají popsané čichové prahy, nezjistíme výsledný zápach.
  • Použitím pouze čichových tabelárních hodnot pachových látek nemůžeme stanovit reálná zápach.
  • Nejsprávnější metoda ke zjištění pachu je olfaktometrické stanovení koncentrace pachových látek.