本書以生活垃圾處理設施的惡臭污染與控制為主線，主要介紹了生活垃圾處理設施惡臭污染的危害與評估指標體系及測定技術、生活垃圾處理設施惡臭污染釋放特征、生活垃圾處理設施惡臭物質遷移轉化特征及擴散模擬、生活垃圾處理設施惡臭污染評估技術、生活垃圾處理設施惡臭污染控制技術；既包括了生活垃圾處理設施的惡臭釋放源強確定方法、遷移擴散數值模擬方法、基于概率的惡臭污染評估方法，又包括了典型處理設施的惡臭污染監(jiān)測、評估和控制技術實例，旨在為我國生活垃圾處理設施的惡臭污染防護和環(huán)境風險管理提供系統(tǒng)全面的參考。 本書具有較強的專業(yè)性和技術性，并注重理論結合實踐，可供從事生活垃圾處理處置和系統(tǒng)管理、惡臭污染控制和風險評估等領域的工程技術人員、科研人員及管理人員參考，也可供高等學校環(huán)境科學與工程、市政工程及相關專業(yè)師生參閱。
人類社會的發(fā)展，尤其是工業(yè)化、城市化進程的極大推進與現代科技的日新月異，使人類不斷突破自然設置的邊界而創(chuàng)造了輝煌文明與巨大的物質財富，但也對人類生存環(huán)境產生了日益嚴重的威脅。固體廢物產生于人類的生產生活活動，來源廣泛、體系復雜，且會對大氣環(huán)境、自然水體、土壤等重要環(huán)境介質造成風險，可能滋生生物污染并在多種感官層面產生令人不快的效應，對生態(tài)環(huán)境造成了沉重壓力。當前，固體廢物處理處置與資源化已成為環(huán)境污染治理的重要內容。然而，隨著人民對美好生活需求的不斷提高和環(huán)境標準的不斷細化和提升，對固體廢物處理處置工藝的過程管理與調控也亟須前沿理論與技術的指導。當前城市生活垃圾處理處置過程中存在的一個重要問題是：垃圾中含有的有機物和其他污染物經過降解和揮發(fā)，在收集、轉運、生物處理和填埋處置等過程中均會釋放大量含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物、芳香族化合物、烴類化合物、鹵素及其衍生物等惡臭物質，對周邊人群造成感官刺激并影響人體健康和環(huán)境安全。對惡臭污染的監(jiān)測與控制研究已成為固體廢物處理處置與管控面臨的重要課題。
我國正面臨兩個一百年重要歷史交匯點，高質量發(fā)展將成為我國新時代發(fā)展戰(zhàn)略與生產活動的共同核心。當前，我國城市生活垃圾的產生量隨著人口的急劇增加、經濟的飛速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程的加快逐年遞增。國家統(tǒng)計局公開數據顯示，2012~2021年我國產出城市生活垃圾總量從 1.71億噸增長至 2.49億噸，增長率為 45.6%。城鎮(zhèn)人口人均日產量增長 15.4%。與此同時，城市垃圾處理處置設施的數目和處理量也與日俱增。以衛(wèi)生填埋場為例，自 1991年第一座規(guī)范化的衛(wèi)生填埋場落成，至 2012年底，衛(wèi)生填埋場數量激增至 540座，日處理能力增加至 310927t，此后直至 2020年前基本保持穩(wěn)定。而近年來，城市垃圾處理處置設施日漸飽和，諸多設施建設粗放的問題也逐漸暴露，生活垃圾轉運站、堆肥廠、填埋場等處理處置設施，已成為城市重要的惡臭污染源。然而，生活垃圾源的惡臭污染顯著區(qū)別于其他一般工業(yè)污染源，垃圾處理處置設施的工藝特點不一，惡臭物質釋放特征的時空波動極大，污染范圍與程度的影響因素眾多，控制技術的效果與適用性不同，給生活垃圾處理處置設施惡臭污染的監(jiān)測、評估和控制帶來了極大困難。
基于上述情況，將當前垃圾處理設施惡臭污染與控制的重要研究成果匯編成書以供廣大環(huán)境保護工作者參考勢在必行，并將對我國固體廢物處理處置工藝優(yōu)化升級具有重要指導意義。筆者基于對生活垃圾處理設施惡臭污染監(jiān)測、評估與控制的十余年研究成果，總結了各類生活垃圾處理設施的惡臭釋放特征、遷移擴散模擬方法、惡臭風險評估和污染控制技術，旨在為我國生活垃圾處理設施的惡臭污染防護和環(huán)境風險管理提供系統(tǒng)全面的參考。本書內容共分為 5章。第 1章概述了我國生活垃圾處理設施惡臭污染的危害、表征、評估指標體系與測定技術。第 2章系統(tǒng)總結了生活垃圾轉運站、填埋場、堆肥廠和生化處理設施的惡臭污染釋放特征，并介紹了利用人工神經網絡模型進行典型惡臭物質釋放源強估算的方法，為惡臭污染的評估與控制提供了數據基礎。第 3章詳細闡述了生活垃圾處理設施惡臭物質遷移轉化特征及擴散模擬方法，特別介紹了基于有限差分三維數值模擬的惡臭污染擴散模型，為惡臭污染和風險評估提供了技術方法。第 4章針對不同類型生活垃圾處理設施的污染源特征，提供了基于遷移擴散和概率統(tǒng)計的惡臭污染評估技術和具體應用實例，并總結了惡臭污染物的健康風險評估方法，為相應惡臭污染控制與管理提供了科技支撐。第 5章則系統(tǒng)匯總了生活垃圾處理設施惡臭污染控制技術，從不同技術原理和類別介紹了生物濾池、生物覆蓋層、半透膜和等離子體等典型惡臭污染控制技術案例。
本書具有以下 4個特點。
（1）時效性。本書所引述政策、標準、技術規(guī)范均為成書之時現行有效，所引述數據均從官方公布的最新文件獲取，貼合行業(yè)現狀與國家需求，具有重要參考意義。
（2）前沿性。本書注重將機器學習、數值模擬等熱點研究方法以及多種前沿控制技術引入本領域理論研究與工藝開發(fā)，具備較強的前瞻性。
（3）可操作性。本書研究案例與實施案例豐富，為廣大從業(yè)人員提供切實可靠的抓手。
（4）系統(tǒng)性。本書匯總呈現了多設施、多節(jié)點、多維度的垃圾處理設施惡臭污染與控制知識，對該領域進行了全面系統(tǒng)的闡述。
本書由陸文靜、趙巖等編著，具體分工如下：前言及第 1章由陸文靜編著；第 2章由趙巖、趙思嵐編著；第 3章由陸文靜、王洪濤編著；第 4章由劉彥君、袁嘉翼編著；第 5章由陸文靜、李翔編著。全書最后由陸文靜統(tǒng)稿并定稿。
本書融入了筆者以及清華大學和北京師范大學環(huán)境學院多年的相關研究成果，也涵蓋了多名博士研究生和碩士研究生的科研工作。另外，本書還結合了天津市環(huán)境保護科學研究院、國家環(huán)境保護惡臭污染控制重點實驗室、丹麥技術大學、中國科學院地理科學與資源研究所等單位的研究成果。對于他們對本書的編著、材料的提供和整理所做的貢獻，在此表示衷心的感謝。
限于編著者水平及編著時間，書中存在不足和疏漏之處在所難免，敬請廣大讀者提出修改建議。
編著者
2024年5月
第1章概論1
1.1我國生活垃圾產生及處置現狀 2
1.2惡臭與惡臭物質的定義及危害 4
1.3惡臭污染的特征和表征參數 4
1.3.1惡臭污染的特征 4
1.3.2惡臭污染的表征參數 5
1.4惡臭污染的評估指標體系與測定技術 7
1.4.1惡臭污染的評估指標體系 7
1.4.2惡臭污染的測定技術 9
參考文獻 9
第2章生活垃圾處理設施惡臭污染釋放特征10
2.1生活垃圾收集轉運設施惡臭污染釋放特征 11
2.1.1現場監(jiān)測方案 11
2.1.2北京市某大型生活垃圾轉運站 B惡臭物質排放特征分析 13
2.1.3南方某城市小型生活垃圾轉運站S惡臭物質排放特征分析 24
2.1.4南方某城市大型生活垃圾焚燒廠惡臭物質排放特征分析 28
2.2生活垃圾填埋設施惡臭污染釋放特征 31
2.2.1填埋場作業(yè)面惡臭物質濃度、組成及其季節(jié)性變化 31
2.2.2典型填埋場作業(yè)面惡臭濃度表征及方法研究 35
2.2.3填埋場作業(yè)面指標惡臭物質篩選 40
2.2.4填埋場作業(yè)面與覆蓋面惡臭物質濃度及比較 40
2.2.5填埋場作業(yè)面與覆蓋面惡臭釋放特性比較 44
2.2.6基于風道法的作業(yè)面惡臭釋放速率研究 50
2.2.7填埋場惡臭物質釋放與填埋齡的關系 59
2.3生活垃圾堆肥設施惡臭污染釋放特征 64
2.3.1春季生活垃圾堆肥過程惡臭物質排放特征 64
2.3.2夏季生活垃圾堆肥過程惡臭物質排放特征 68
2.3.3秋季生活垃圾堆肥過程惡臭物質排放特征 71
2.3.4冬季生活垃圾堆肥過程惡臭物質排放特征 74
2.3.5生活垃圾堆肥過程惡臭物質釋放規(guī)律 78
2.4餐廚垃圾生化處理設施惡臭污染釋放特征 81
2.4.1江蘇某餐廚垃圾處理廠（J）的惡臭釋放特征解析 81
2.4.2北京某餐廚垃圾處理廠（N）的惡臭釋放特征解析 83
2.4.3青海某餐廚垃圾處理廠（Q）的惡臭釋放特征解析 86
2.4.4寧波某餐廚垃圾處理廠（K）的惡臭釋放特征解析 89
2.4.5餐廚垃圾厭氧發(fā)酵惡臭產生規(guī)律與釋放源強 91
2.5基于人工神經網絡的填埋場作業(yè)面惡臭釋放 強度預測 103
2.5.1填埋場惡臭釋放源強的人工神經網絡模型構建參數研究 104
2.5.2填埋場惡臭釋放源強的人工神經網絡估算模型研究 114
參考文獻 149
第3章生活垃圾處理設施惡臭物質遷移轉化特征及擴散模擬150
3.1生活垃圾處理設施惡臭物質遷移轉化特征 151
3.2生活垃圾處理設施惡臭物質遷移擴散模型 151
3.3惡臭污染遷移擴散模擬的解析法 153
3.3.1污染物一維擴散解析解 153
3.3.2污染物二維擴散解析解 163
3.3.3污染物三維擴散解析解 183
3.4惡臭污染遷移擴散模擬的三維數值法 185
3.4.1求解惡臭氣體三維大氣擴散問題的有限差分法非穩(wěn)態(tài)問題 186
3.4.2求解惡臭氣體三維大氣擴散問題的有限差分法穩(wěn)態(tài)問題 190
3.4.3診斷風場模式及其有限差分法 191
3.4.4湍流擴散系數的計算 207
3.4.5大氣中污染物的清除作用 208
參考文獻 210
第4章生活垃圾處理設施惡臭污染評估技術211
4.1生活垃圾處理設施中固定點源惡臭污染模擬評估 212
4.1.1惡臭物質遷移擴散模擬方法 212
4.1.2惡臭物質模擬濃度梯度劃分 214
4.1.3惡臭污染的概率統(tǒng)計評估方法 215
4.1.4惡臭污染影響因素分析方法 216
4.1.5典型日惡臭物質遷移擴散研究 216
4.1.6典型月惡臭物質遷移擴散研究 219
4.1.7全年典型惡臭物質遷移擴散研究 226
4.1.8生活垃圾轉運過程中惡臭物質擴散影響因素分析 234
4.2生活垃圾處理設施中移動點源惡臭污染模擬評估 240
4.2.1模擬方法 240
4.2.2典型物質遷移擴散特征 243
4.2.3惡臭物質濃度對遷移擴散的影響 251
4.2.4風向對遷移擴散的影響 252
4.2.5風速對遷移擴散的影響 253
4.3生活垃圾處理設施中面源惡臭污染模擬評估 253
4.3.1典型惡臭與健康風險物質遷移擴散模擬方法 254
4.3.2隨機變量識別與隨機數組生成 258
4.3.3惡臭物質遷移擴散模擬濃度解析 267
4.3.4惡臭物質遷移擴散范圍概率解析 277
4.4生活垃圾處理設施惡臭污染與健康風險評估 282
4.4.1填埋場及其周邊區(qū)域惡臭污染評估 282
4.4.2填埋場及其周邊區(qū)域人類健康風險評估 289
4.4.3建筑物不同高度的惡臭污染與健康風險變化規(guī)律解析 304
參考文獻 308
第5章生活垃圾處理設施惡臭污染控制技術 310
5.1概述 311
5.2典型惡臭污染控制技術 311
5.2.1生物濾池技術 311
5.2.2生物覆蓋層技術 314
5.2.3膜分離除臭技術 320
5.2.4等離子體除臭技術 322
參考文獻 330
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