餐饮源大气污染物排放特征研究及控制对策分析

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近年来,随着餐饮业的迅速发展,餐馆数量急剧增加,所带来的环境问题已成为我国城市群面临的主要环境问题之一。餐饮油烟废气污染一方面来自燃料燃烧所产生的烟气,二是来自食用油和食物在烹饪加工过程中挥发的油脂有机质及其加热后裂解的产物,主要由颗粒物和气态污染物组成,其中颗粒物粒径在0.010~10μm之间,可长时间悬浮于空气中;气态污染物主要是一些挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs),其组分十分复杂。餐饮油烟废气不仅是室内空气的主要污染物,造成了室内环境的恶化,同时也影响着室外环境。  北京市餐饮业规模和发展速度均位于全国之首,因此有必要对北京市餐饮业大气污染物的排放特征及其排放的VOCs的反应活性和臭氧生成潜势以及净化技术进行一些基础性研究,在北京市选取8家具有代表性的典型餐饮企业,对其排放的污染物进行了采集与分析,并对餐饮业油烟净化器的安装和使用情况进行了调研,结果表明:烧烤和传统北京烤鸭烤制过程中排放的颗粒物和气态污染物均比较高,其中颗粒物的平均浓度分别为45.64和15.32mg/m3,VOCs的平均浓度分别为13.45和7.60mg/m3,这主要是因为烧烤和北京烤鸭所用的燃料分别为木炭和果木,木炭和果木在燃烧过程中会产生大量的颗粒物和气态污染物,其他类型餐饮企业颗粒物和VOCs排放浓度分别为3.24~8.73mg/m3和4.04~6.04mg/m3,通过油烟和颗粒物的浓度对比及相关性分析得出目前所用的餐饮企业的油烟浓度指标并不适用于表征颗粒物的排放强度,要想对餐饮源排放的颗粒物进行管控,必须在未来修订的餐饮业大气污染物排放标准中增加颗粒物的排放限值。  对典型餐饮企业排放的VOCs组分分析后可知,烧烤排放的VOCs主要组分有正己烯、1-丁烯、正戊烷和丙烯等,其中正己烯、1-丁烯、正戊烷、丙烯和庚烷的浓度均大于1mg/m3;北京烤鸭排放的VOCs主要组分有3-甲基呋喃、乙醇和乙酸甲酯等,其中3-甲基呋喃、乙醇的排放浓度均大于1mg/m3,且乙酸甲酯、2,3-丁二酮和乙酸丁酯的只在北京烤鸭排放的VOCs中检测到,这可能是因为北京烤鸭独特的燃料类型造成的;除烧烤和北京烤鸭以外的其他中式餐饮企业中家常菜、川菜、粤菜、淮扬菜和中式快餐排放的VOCs组分浓度具有一定的相似性,其主要组分均为乙醇,且乙醇含量均比较高,平均浓度为2.52mg/m3,其他组分浓度相对于乙醇浓度均比较低,西式快餐VOCs中主要组分有乙醇、丙烯和2-己酮等,且乙醇浓度仅为0.84mg/m3远低于以上类型的餐饮企业。  分析了北京市典型餐饮企业中VOCs的臭氧生成潜势,得出以下结论,餐饮企业的OFP由大到小依次为烧烤、北京烤鸭、西式快餐,家常菜、川菜、粤菜、中式快餐和淮扬菜,分别为65.79、42.13、16.24、16.00、13.57、10.15、13.05和21.59mg/m3,其中烧烤和北京烤鸭的臭氧生成潜势比较高,明显高于其他类型的餐饮企业,烧烤排放的VOCs中OFP的主要贡献者为烯烃类化合物,占烧烤中VOCs总OFP的82.01%;传统北京烤鸭过程中排放的VOCs中,臭氧生成潜势较大的组分主要有醛酮类、烯烃和其他含氧VOCs,其中醛酮类化合物所占的比例最多,为41.33%;除烧烤和北京烤鸭以外的中式餐饮企业排放的VOCs中臭氧生成潜势组分构成比较相似,其中比重较高的物质主要有烯烃、醇、芳香烃和醛酮类化合物;西式快餐中烯烃的臭氧生成潜势的贡献比较高,所占西式快餐总的臭氧生成潜势的60.91%,其次为其他含氧VOCs和醛酮类化合物。  估算了北京市餐饮业颗粒物和VOCs的年排放量,其值分别约为7222.37和4033.43t/a,且北京市餐饮业排放的VOCs的臭氧生成总量为15635.85t/a。通过对北京市餐饮业油烟净化器的使用和安装情况调查研究可知,90%以上的餐饮企业均选用静电式油烟净化器,且静电式油烟净化器对油烟颗粒物的净化效率比较高,均能达到85%以上,而对气态污染物的净化效率十分有限。简要介绍了中国大陆、中国香港、中国台湾和美国现有的油烟控制政策,并且针对我国城市餐饮源污染管控难点,提出六点建议。
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