浅谈餐饮业大气污染物排放特征及对策 - 公司新闻

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浅谈餐饮业大气污染物排放特征及对策

发布时间：2021-08-02 15:24:31

摘要：餐饮业是中国大型城市大气环境污染源之一。为了解餐饮业大气污染物的产生能力，本研究以北京为研究对象，选取41家不同菜系的餐饮企业，现场实地检测了净化设备前端的油烟、颗粒物和非甲烷总烃( NMHC) 的产生浓度水平。结果表明，净化前油烟、颗粒物和 NMHC的初始平均浓度约为1.93、6.6 和10.9 mg·m^-3。提出了一种基于工作日与非工作日的估算污染物排放总量的计算方法。并基于北京市餐饮企业数量和本研究测得的排放因子，初步估算了2019年全市餐饮源主要污染物的初始产生总量，油烟、颗粒物和NMHC的年排放总量分别5512、18849和6169 t。川湘菜、烧烤、烤鸭与家常菜产生的油烟与颗粒物浓度的 Pearson系数均＞ 0. 6，具有强相关性；其中川湘菜和烤鸭排放的Pearson系数均＞ 0. 8，呈现很强相关性。

关键词：餐饮业；油烟；颗粒物；非甲烷总烃( NMHC)；餐饮油烟监测云平台；安科瑞

0.前言

餐饮业排放的主要污染物为食物加工过程中产生的油烟、颗粒物、非甲烷总烃( NMHC) 以及烹饪使用的煤、天气的燃烧产物。餐饮业废气对环境空气质量有一定影响，主要表现在液态油烟与空气中水分结合形成气凝胶，气凝胶在大气中长时间悬浮，会导致大气PM2.5含量增加，部分挥发性VOCs在大气中经过复杂地反应会生成可以长时间悬浮的二次颗粒物，进一步增加大气PM2.5含量。有研究表明，餐饮业排放以PM2.5为主，其排放的颗粒物约占北京大气PM2.5浓度的7.5%～21.2%，是北京城区大气污染的来源之一。且随着经济平稳增长，北京市人口增长，餐饮业消费大大提升。北京市商务局统计数据显示，截至 2018年12月，北京地区共有餐饮企业5.95万户，同比增长7.7%，尤其在城区，高密度分布的餐饮企业油烟排放，是造成局部空气污染的一大原因。餐饮业排放的油烟成分复杂，并对人体呼吸道产生不利影响，大量吸入后有致癌风险。

1. 料材与方法

1.1 设备与材料

设备: QC-2大气采样仪；大气烟尘气采样仪；OIL-460型红外测油仪；GC8600 型气相色谱；甲烷柱为以GDX-502高分子多孔微球为填料的色谱柱，长3m，内径3 mm；总烃柱为以硅烷化玻璃微珠为填料的色谱柱，柱长1m，内径 3mm。系统载气为氮气( ＞ 99.9*** ) ，氢气由氢气发生器提供；电子天平。

材料: 聚四氟乙烯杯；不锈钢油烟滤筒；特氟龙气袋；颗粒物滤膜；四氯化碳。

1.2 样品采集与分析

根据城市居民外出就餐习惯，选午间11: 30～13: 30和晚间17: 30～19: 30(冬季晚餐高峰时间延后1h) 的用餐高峰时段对选取的41家餐饮企业进行样品采集，其中川湘菜9家、烤鸭10家、烧烤5家和家常菜17家。

样品采集参考《饮食业油烟排放标准试行》 (GB18483-2001) 、《餐饮业颗粒物的测定手工称重法》( DB11T1485-2017) 和《固定污染源废气挥发性气体的采样气袋法》( HJ732-2014) 规定的标准方法。采集断面位于油烟净化设备前端的平直烟道。油烟每组5个样品，每个样品采集10min，颗粒物每组1个样品，采集时间45min，非甲烷总烃每组1个样品，采集时间30min。

样品在规定期内进行分析，分析方法参考《饮食业油烟排放标准试行》(GB 18483-2001) 、《餐饮业颗粒物的测定手工称重法》(DB11T 1485-2017) 和《固定污染源总烃、甲烷和非甲烷的测定气相色谱法》( HJ38-2017)。本研究采用《固定污染源总烃、甲烷和非甲烷的测定气相色谱法》(HJ38- 2017) 对烟气中VOCs浓度进行分析，故VOCs浓度以NMHC计。

2. 结果与讨论

2.1 油烟与颗粒物排放情况

41家餐饮企业的净化前油烟与颗粒物排放情况见图 1(a) ，油烟基准排放浓度范围为0.14 ～ 6.25 mg·m^{－ 3}，平均排放浓度1.93 mg·m^{－ 3} 。从中可知，油烟基准排放浓度＜ 1. 0 mg·m^{－ 3} ，即满足《餐饮业大气污染物排放标准》( DB11/1488-2018)油烟排放限值要求的有13家企业，占比31.71%，这些企业不需加装净化设备即可满足达标排放；油烟基准排放浓度 ≥1.0 mg·m^{－ 3}的餐饮企业共28家，占比68.29%，其中油烟基准排放浓度≥2.0 mg·m ^{－ 3} ，即超标2倍的企业有16家，占调查总量的39.02%。颗粒物排放情况见图 1( b) 。

2.2 颗粒物与油烟排放浓度相关性分析

***油烟与颗粒物的排放浓度具有一定相关性，分析结果见图 2，统计结果见表 1。

本研究分别对全部餐饮企业与不同菜系间餐饮企业的油烟与颗粒物浓度进行相关性分析，结果表明油烟与颗粒物之间存在强相关性，且不同菜系间存在差异；家常菜和烧烤排放的油烟与颗粒物表现为强相关性，而烤鸭和川湘菜的Pearson系数分别为0.8和0.9，表现出了很强的相关性，与孙鹏等对河南省郑州市具有代表性餐饮企业排放油烟和颗粒物之间具有很高线性关系的研究结论相符。但是，有研究表明烤鸭排放的油烟与颗粒物之间相关性不好，与本研究的结论不同，可能由于本研究样本中烤鸭均为电烤炉烹饪，与传统果木烤鸭的油烟和颗粒物排放水平不同、样品受采集条件和餐饮企业工况等因素影响。

2.3 NMHC排放情况

NMHC排放情况见图 3，NAMC 的基准排放浓度范围1.67 ～ 37.4 mg·m^{－ 3} ，平均排放浓度为10. 8 mg·m^{－ 3} 。NMAC 排放浓度＜ 10 mg·m^{－ 3} ，满足 DB 11 /1488-2018油烟排放限值要求的有22家企业，占比52. 63%； NMAC初始浓度≥10 mg·m^{－ 3}的餐饮企业共17家，占比42.5%，其中颗粒物基准浓度 ≥20 mg·m^{－ 3} 有6家，占比15% 。DB11 /1488-2018 的编制说明中对100家餐饮企业的测试结果为7.50 mg·m ^{－ 3}，与本研究的结果相近。55%的餐饮企业NMHC的初始排放浓度符合标准，无需进一步治理，约有一半的企业需要安装VOCs治理设施，其中约有15%的餐饮企业需要安装净化效***于60% 的VOC治理设施。是否推广普及针对VOCs的净设备有待商榷。

2.4 污染物排放总量估算

分别统计了41家餐饮企业的标况排放风量与平均基准灶头数。如图4所示，各餐饮企业在不同标况风量的区间内和不同折算灶头数量下呈正态分布趋势，标况风量平均值10 000 m3 ·h^{－ 1}，折算灶头数量平均值为5个。

经实地调查发现，工作日( 250 d·a^{－ 1} ) 餐饮企业作业时间集中12: 00 ～13: 00与18: 00 ～19: 00，主营项目为外卖；非工作日( 115 d·a^{－ 1} ) 堂食顾客较多，兼具大量外卖，作业时间主要集中在11: 30～13: 30与17: 30～19: 30，即工作日日均作业时长约2 h，非工作日约4h。按商务部统计的2018年北京市餐饮业市场主体5. 95万户，估算2019年工作日与非工作日北京市餐饮源油烟、颗粒物和NMHC的排放总量，并计算2019年全年排放总量分别为5512、18849和6169t．结果见表 2。

3.安科瑞AcrelCloud3500餐饮油烟监测云平台

3.1 平台结构

平台GIS地图采集餐饮油烟处理设备运行状态和油烟排放的浓度数据，自动对超标排放及异常企业进行提示预警，监管部门可迅速进行处理，督促餐饮企业整改设备，并定期清洗、维护，实现减排环保，不扰民等目的。现场安装监测终端，持续监测油烟净化器的工作状态，包括设备运行的电流、电压、功率、耗电量等等，同时结合排烟口的挥发性物质、颗粒物浓度等进行对比分析，一旦排放超标，系统会发出异常信号。