Izabela Blimel: Zanieczyszczenia zapachowe stanowią coraz częściej dyskutowany problem w kontekście ochrony środowiska i jakości życia mieszkańców obszarów wiejskich. Pojawia się więc pytanie: czy zapach można zmierzyć, a jeśli tak – jakie metody pozwalają określić jego stężenie i intensywność?

Dr Renata Myczko, Kierownik Laboratorium Badawczego Technologii i Biosystemów Rolniczych Instytut Technologiczno-Przyrodniczy – PIB: 

Choć może się wydawać, że zapach to zjawisko subiektywne, współczesna nauka dysponuje precyzyjnymi narzędziami umożliwiającymi jego ilościową i jakościową ocenę. Od ponad dwóch dekad nasze Laboratorium prowadzi badania emisji gazów i odorów pochodzących z produkcji rolniczej. Mimo to wiedza o tej dziedzinie wciąż nie jest powszechna. Dla wielu osób zaskoczeniem jest fakt, że zapach można określić liczbowo i opisać zgodnie z normami pomiarowymi.

Stężenie zapachów w powietrzu, którym oddychamy, a także w powietrzu odprowadzanym przez systemy wentylacyjne, może być oceniane za pomocą różnych metod pomiarowych. W laboratorium wykorzystuje się między innymi spektrometrię, chromatografię oraz olfaktometrię. Alternatywnie można przeprowadzić badania terenowe, angażując specjalnie przeszkoloną grupę oceniających.

Oprócz ilościowego określenia zapachu możliwe jest także jego opisanie pod względem jakościowym – czy jest silny czy słaby, przyjemny, neutralny, nieprzyjemny lub uciążliwy. Zadanie to realizują olfaktometryści, potocznie określani mianem „wąchaczy”. Ich praca stanowi kluczowy element w obiektywnej ocenie emisji odorów.

I.B.: Proszę przybliżyć czytelnikom, kim są tzw. „wąchacze”? 

R.M.: Niewiele osób zdaje sobie sprawę, że istnieje zawód polegający na wąchaniu. Osoby te, nazywane olfaktometristami, pracują w laboratoriach olfaktometrycznych, gdzie zajmują się oceną zapachów i pomiarem ich intensywności. To właśnie oni stanowią kluczowy element w badaniach uciążliwości zapachowej.

Wbrew pozorom nie są to osoby o wyjątkowo czułym węchu. Wręcz przeciwnie – do panelu wybiera się osoby o przeciętnej, średniej wrażliwości zapachowej, dzięki czemu uzyskiwane wyniki są obiektywne i porównywalne.

Praca olfaktometristy wiąże się z licznymi ograniczeniami. Wąchacze nie mogą używać perfum, pachnących kosmetyków, ani detergentów. Każde badanie poprzedza test rozpoznawania zapachu wzorcowego – najczęściej gazu referencyjnego. Dopiero gdy komputer potwierdzi, że wszyscy członkowie panelu poprawnie zidentyfikowali próbkę, zespół może przystąpić do właściwego pomiaru.

Ciekawostką jest fakt, że osoby o bardzo czułym węchu nie nadają się do tej pracy, ponieważ ich wyniki mogłyby zniekształcać średnią ocenę zapachu. W typowym czteroosobowym zespole wąchaczy, niezależnie od laboratorium, uczestnicy wykazują zbliżone zdolności percepcyjne. W czasie pomiarów komputer stale monitoruje zgodność ich wyników, co zapewnia wysoki poziom wiarygodności badań.

I.B.: Jakie gazy bada się w rolnictwie?

R.M.: W badaniach emisji z produkcji rolniczej szczególną uwagę zwraca się na gazy regulowane prawnie, takie jak amoniak (NH₃), siarkowodór (H₂S) oraz merkaptany. Istotne znaczenie mają również gazy cieplarniane, w tym dwutlenek węgla (CO₂), metan (CH₄) i podtlenek azotu (N₂O).

Warto jednak podkreślić, że zapach powietrza nie wynika z obecności pojedynczego związku, lecz jest efektem oddziaływania mieszaniny nawet ponad 200 substancji zapachowych, powstających naturalnie w procesach biologicznych. Wiele z nich ma charakter neutralny lub przyjemny – typowy dla kiszonki, świeżego mleka czy warzyw – jednak w innych warunkach może stać się źródłem odorów nieprzyjemnych.

Percepcja zapachu zależy nie tylko od składu chemicznego powietrza, lecz także od warunków meteorologicznych i stężenia związków w atmosferze. To dlatego o poranku powietrze wydaje się świeższe, a wieczorem zapachy stają się bardziej wyczuwalne. Podobny mechanizm tłumaczy, dlaczego aromat świeżego chleba czy kawy początkowo wydaje się przyjemny, lecz w dużym natężeniu staje się męczący. I właśnie z tego powodu nowoczesne laboratoria, oprócz pomiarów emisji zapachów, koncentrują się także na opracowywaniu metod ograniczania uciążliwości odorowej oraz redukcji szkodliwych gazów w środowisku rolniczym.

I.B.: Jaka jest skala i koszty badań zapachów?

R.M.: Z roku na rok rośnie liczba instalacji, w których prowadzenie pomiarów emisji zapachów jest wymagane przepisami prawa lub decyzjami administracyjnymi. Obecnie nasze Laboratorium wykonuje około 30 badań rocznie, z czego tylko niewielka część (1–2) dotyczy gospodarstw rolnych. Zdecydowaną większość stanowią pomiary realizowane w zakładach komunalnych, oczyszczalniach ścieków oraz zakładach przemysłowych.

Ograniczona liczba badań w sektorze rolniczym wynika przede wszystkim z wysokich kosztów analiz olfaktometrycznych. Największy udział w kosztach mają specjalistyczne worki z tworzywa Nalophan, w których pobiera się próbki powietrza. Są to materiały jednorazowego użytku, zapewniające szczelność i neutralność chemiczną, co ma kluczowe znaczenie dla wiarygodności wyników.

Całkowity koszt badań odorowych zazwyczaj przekracza 10 tysięcy złotych, a jego wysokość uzależniona jest głównie od liczby pobieranych próbek oraz zakresu analiz prowadzonych w laboratorium.

I.B.: Na czym polega badanie olfaktometryczne?

R.M.: Proces badania zapachów rozpoczyna się od pobrania próbek powietrza. W zależności od źródła emisji – czy jest to składowisko odpadów, komin wentylacyjny, czy granica działki – stosuje się różne techniki poboru. Niezmiennym elementem jest jednak zasysanie powietrza do specjalnych, neutralnych worków, najczęściej wykonanych z tworzywa Nalophan, które nie wpływa na skład zapachowy próbki.

Pobrane próbki są następnie transportowane do laboratorium, gdzie w ciągu 24 godzin poddaje się je analizie metodą olfaktometrii dynamicznej. Wbrew pozorom, badania nie polegają na bezpośrednim wąchaniu próbek. W tym celu wykorzystuje się olfaktometr dynamiczny – precyzyjne urządzenie, które miesza określone objętości próbki z czystym powietrzem, stopniowo rozcieńczając zapach do momentu, w którym przestaje być wyczuwalny.

Każdy z członków czteroosobowego panelu oceniającego, wdycha próbkę przez indywidualny port. W trakcie testu uczestnicy otrzymują, zarówno porcję powietrza z zapachem, jak i porcję czystego powietrza, co pozwala na oczyszczenie receptorów węchowych i zapewnia wiarygodność oceny.

Wynik badania ma charakter liczbowy i wyrażany jest w europejskich jednostkach zapachowych (ouE/m³). Przykładowo, wynik 21 ouE/m³ oznacza, że w jednym metrze sześciennym powietrza znajduje się stężenie zapachu odpowiadające 21 jednostkom zapachowym. Wartość ta stanowi wynik obliczeń matematycznych, opartych na analizie 16 indywidualnych ocen dokonanych przez czteroosobowy zespół, z wykorzystaniem systemu komputerowego kontrolującego spójność wyników.

Metoda olfaktometrii dynamicznej uznawana jest obecnie za najbardziej obiektywną i wiarygodną technikę pomiaru stężenia zapachowego, stosowaną zarówno w badaniach środowiskowych, jak i w ocenie uciążliwości odorowej instalacji przemysłowych oraz rolniczych.

I.B.: Czy olfaktometria to jedyna metoda oceny zapachu?

R.M.: Olfaktometria dynamiczna pozwala określić stężenie zapachowe i stopień jego uciążliwości, jednak nie dostarcza informacji o chemicznym składzie mieszaniny gazów. Aby zidentyfikować związki odpowiedzialne za charakter zapachu, konieczne jest rozdzielenie próbki na poszczególne składniki chemiczne i ich indywidualna analiza.

Do tego celu stosuje się metody chromatograficzne, które umożliwiają precyzyjne oznaczenie substancji wpływających na jakość zapachu i jego intensywność. Chromatografia pozwala wykryć nawet bardzo niskie stężenia związków odorowych, często występujących w ilościach śladowych, ale mających znaczący wpływ na percepcję zapachu.

W ostatnim czasie Instytut doposażył swoje Laboratorium w spektrometr najwyższej klasy, umożliwiający analizę gazów polarnych obecnych w powietrzu. Dzięki temu możliwe jest prowadzenie pełnego zakresu badań zapachowych – od pomiarów stężenia zapachowego metodą olfaktometrii, po szczegółową identyfikację chemiczną związków odpowiedzialnych za zapach. Rozwój technik pomiarowych który obserwujemy na przestrzeni ostatnich kilku lat daje nam obecnie możliwość określenia zapachu pojedynczych związków gazowych w równoczesnego czasie rozwijania chromatogramu. Jest to niesamowita i często zaskakująca obserwacja. Również w tym przypadku ważne jest aby pracę z aparaturą prowadził wyszkolony olfaktometrysta o certyfikowanym poziomie czułości węchowej.

I.B.: Jak Instytut wspiera rolników w ograniczaniu emisji zapachów?

R.M.: Działalność Instytutu nie ogranicza się wyłącznie do badań laboratoryjnych. Jednym z istotnych obszarów pracy jest wsparcie doradcze dla rolników, szczególnie w sytuacjach, gdy emisja gazów i zapachów z instalacji hodowlanych zbliża się do dopuszczalnych wartości normatywnych.

Zespół ekspertów pomaga w doborze i wdrażaniu rozwiązań ograniczających emisję odorów – zarówno poprzez działania technologiczne, jak i organizacyjne. Wśród najprostszych metod znajdują się m.in. stosowanie preparatów paszowych, które redukują powstawanie gazów już na etapie trawienia u zwierząt, oraz środków dodawanych do ściółki, zmniejszających emisję amoniaku.

Wykorzystywane są również rozwiązania techniczno-budowlane, takie jak powlekanie ścian, rusztów czy zbiorników na gnojowicę specjalnymi powłokami neutralizującymi zapachy lub modyfikującymi skład chemiczny emitowanych związków. Dzięki temu możliwe jest skuteczne ograniczenie uciążliwości zapachowej bez konieczności kosztownej modernizacji całej instalacji.

Dostępność różnorodnych metod pozwala dobrać rozwiązanie odpowiednie do rodzaju produkcji, warunków środowiskowych oraz skali gospodarstwa, co czyni tę formę wsparcia wyjątkowo efektywną i praktyczną.

I.B.: Dziękuję za rozmowę i podzielenie się wiedzą na temat badań zapachów w środowisku rolniczym. Państwa doświadczenie pokazuje, że nauka o odorach to nie tylko zaawansowana technologia, ale także ważny element ochrony środowiska i poprawy jakości życia mieszkańców obszarów wiejskich.