餐飲廢氣顆粒物排放特征及環(huán)境影響研究

孫濤　蔡昱　張?jiān)?/p>

摘要通過(guò)資料搜集及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，分析了餐飲廢氣污染源特征、凈化器使用情況等，發(fā)現(xiàn)油煙凈化器處理后餐飲廢氣以細(xì)顆粒物、烴類(lèi)物質(zhì)為主。目前，常用油煙凈化器對(duì)油煙有較好的處理效果，但運(yùn)營(yíng)過(guò)程中也存在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不足、管理不規(guī)范等問(wèn)題。利用SCREEN3對(duì)餐飲企業(yè)廢氣PM10、PM2.5環(huán)境影響進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)顆粒物對(duì)局部區(qū)域的影響不容忽視。

關(guān)鍵詞 餐飲廢氣；顆粒物；凈化設(shè)施；環(huán)境影響

中圖分類(lèi)號(hào) S181.3；X823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2015）11-257-02

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，飲食業(yè)得到了較大的發(fā)展，而飲食業(yè)的污染投訴也成為污染投訴熱點(diǎn)。飲食業(yè)的環(huán)境污染問(wèn)題日益突出，成為阻礙飲食業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的主要問(wèn)題之一。筆者在分析餐飲廢氣污染源特征、凈化器處理效率等基礎(chǔ)上，以某餐飲企業(yè)為研究對(duì)象，利用美國(guó)環(huán)境保護(hù)署推出的篩選模式SCREEN3，對(duì)餐飲企業(yè)廢氣進(jìn)行影響分析，以期為同類(lèi)項(xiàng)目的環(huán)境評(píng)估提供參考。

1 餐飲項(xiàng)目主要廢氣污染源

1.1 餐飲廢氣主要成分

我國(guó)餐飲行業(yè)因其烹飪方式的特殊性在烹飪過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的油煙，餐飲企業(yè)運(yùn)營(yíng)期廢氣污染物主要包括可沉降顆粒物、細(xì)顆粒物及烴類(lèi)物質(zhì)等。譚德生等[1]對(duì)北京市內(nèi)餐飲單位烹飪時(shí)廚房?jī)?nèi)油煙中進(jìn)行了采樣分析，發(fā)現(xiàn)可沉降顆粒的粒徑主要為10～400 μm，數(shù)量濃度峰值粒徑集中在10～100 μm之間；油煙中可吸入顆粒粒徑主要分布在1.0 μm以下，數(shù)量濃度峰值粒徑集中在0.063～0.109 μm之間，質(zhì)量濃度峰值粒徑為6.56～9.99 μm。王秀艷等[2]在用餐高峰時(shí)段對(duì)天津某中型餐館油煙中VOCs進(jìn)行實(shí)地監(jiān)測(cè)，廚房油煙檢測(cè)出66種VOCs，其中烷烴23種、烯烴8種、芳香烴14種、鹵代烴8種、含氧有機(jī)物6種、含硫化合物6種、檸檬烯1種；廚房和排煙口處VOCs中含氧有機(jī)物是最主要污染物，所占比例均超過(guò)55%，乙醇最多，丙烷次之。馮艷麗等[3]對(duì)餐飲企業(yè)油煙排氣口廢氣成分進(jìn)行采樣分析，發(fā)現(xiàn)油煙煙氣含有18種化合物，其中乙醛、甲醛、丙酮等含量較高。

1.2 廢氣中顆粒物含量

部分研究成果顯示，餐飲行業(yè)排放廢氣中顆粒物粒徑通常為0.10～10 μm。譚德生等[1]對(duì)北京市內(nèi)餐飲單位烹飪時(shí)廚房?jī)?nèi)油煙中進(jìn)行了采樣分析，發(fā)現(xiàn)可吸入顆粒物質(zhì)量濃度峰值粒徑為6.56～9. 99 μm，其中大學(xué)食堂、麻辣火鍋、快餐等廚房?jī)?nèi)該區(qū)間顆粒物質(zhì)量濃度分別可達(dá)65.902、40.606、581.585 mg/m3。

溫夢(mèng)婷等[4]監(jiān)測(cè)了北京市川菜、杭州菜、家常菜等餐飲企業(yè)廢氣中PM2.5質(zhì)量濃度，其中川菜、杭州菜產(chǎn)生的廢氣采用高壓靜電式油煙凈化器處理后PM2.5濃度為1.12～1.75 mg/m3；家常菜餐飲企業(yè)廢氣采用活性炭吸附，由于吸附劑更換不及時(shí)等因素，PM2.5質(zhì)量濃度高達(dá)3.46 mg/m3。林立等[5]監(jiān)測(cè)了上海9家餐飲企業(yè)廢氣中PM2.5濃度，廢氣經(jīng)處理后PM2.5排放濃度為0.14～1.67 mg/m3。

油煙凈化器通常對(duì)粒徑較大顆粒物有較好的處理效果，而對(duì)細(xì)顆粒物處理效果相對(duì)較差。餐飲源排放顆粒物PM2.5占PM10的80%以上[4，6]。研究表明，經(jīng)凈化處理后，餐飲廢氣中PM2.5質(zhì)量濃度約0.14～1.75 mg/m3，則PM10質(zhì)量濃度約0.18～2.19 mg/m3[4-5]。

2 餐飲行業(yè)常用廢氣凈化措施

目前，國(guó)內(nèi)餐飲行業(yè)常用的油煙凈化器主要采用高壓靜電、洗滌法、吸附法、機(jī)械過(guò)濾等方法。筆者搜集了北京市部分餐飲行業(yè)油煙凈化器的認(rèn)證檢測(cè)報(bào)告、運(yùn)營(yíng)期間監(jiān)測(cè)報(bào)告等，相關(guān)排放情況、凈化效率等資料見(jiàn)表1。

根據(jù)調(diào)查資料可以看出，餐飲企業(yè)常用油煙凈化器以靜電式為主，這種設(shè)備投資少、占地小、凈化效率高，能耗低、無(wú)二次污染、運(yùn)行費(fèi)用低，因此得到廣泛應(yīng)用。調(diào)查資料顯示，大型油煙凈化器對(duì)油煙的處理效率可達(dá)92.5%～96.3%，油煙排放濃度0.37～0.83 mg/m3；中型油煙凈化器處理效率為85.2%～87.8%，油煙的排放濃度為0.86～1.05 mg/m3；小型油煙凈化器處理效率75.7%～80.2%，油煙排放濃度1.0～1.09 mg/m3。

調(diào)查結(jié)果表明，目前常用油煙凈化器對(duì)油煙有較好的處理效果，只要安裝、運(yùn)營(yíng)等達(dá)到設(shè)計(jì)要求，均可為餐飲企業(yè)提供高效服務(wù)，經(jīng)處理后的油煙可滿(mǎn)足排放標(biāo)準(zhǔn)要求。調(diào)研過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)，部分餐飲企業(yè)只監(jiān)測(cè)了廢氣排放濃度，而無(wú)初始濃度、凈化效率等指標(biāo)；部分單位對(duì)凈化設(shè)施維護(hù)清洗不夠及時(shí)。

3 餐飲項(xiàng)目廢氣環(huán)境影響分析

3.1 某餐飲項(xiàng)目廢氣排放情況

SH餐飲項(xiàng)目位于北京城區(qū)繁華路段，該項(xiàng)目為小型餐飲項(xiàng)目（設(shè)置灶頭2個(gè)），日均就餐人數(shù)約300人，該項(xiàng)目產(chǎn)生的廢氣經(jīng)高壓靜電式油煙處理后由房屋樓頂排放，油煙排放濃度為0.8 mg/m3。根據(jù)前人的實(shí)測(cè)結(jié)果[4-5]，為評(píng)價(jià)最大環(huán)境影響，PM2.5、PM10濃度分別選取1.75、2.19 mg/m3。排氣口其他參數(shù)分別為：高度20 m，工況廢氣量4 120 m3/h，平均流速7.2 m/s，出口直徑0.45 m，溫度34 ℃。

3.2 廢氣顆粒物對(duì)局部環(huán)境影響分析

采用點(diǎn)源預(yù)測(cè)模式SCREEN3對(duì)顆粒物產(chǎn)生影響進(jìn)行估算。SCREEN3估算模式是美國(guó)環(huán)境保護(hù)署推出的篩選模式，該模式是一種單源預(yù)測(cè)模式，可計(jì)算點(diǎn)源、面源和體源等污染源的最大地面濃度，以及建筑物下洗和熏煙等特殊條件下的最大地面濃度，估算模式中嵌入了多種預(yù)設(shè)的氣象組合條件，包括一些最不利的氣象條件。

由于該項(xiàng)目排氣口高度為20 m，因此預(yù)測(cè)點(diǎn)位的高度設(shè)定為離地20 m以及1.5 m（呼吸帶高度），重點(diǎn)關(guān)注距排氣筒不同位置預(yù)測(cè)點(diǎn)的顆粒物濃度貢獻(xiàn)值。由表2可知，預(yù)測(cè)點(diǎn)高度設(shè)定為離地1.5 m（呼吸帶高度）時(shí)，隨著距離增加，顆粒物濃度值先增加然后逐漸降低，在距離污染源200 m處出現(xiàn)最大值，主要因?yàn)榕艢饪诟叨容^高、顆粒物粒徑小沉降困難，導(dǎo)致污染物距源一定距離處才出現(xiàn)沉降現(xiàn)象；預(yù)測(cè)點(diǎn)高度設(shè)定為離地20 m時(shí)，隨著距離增加，顆粒物濃度值逐漸降低，距離排氣口5 m處PM10、PM2.5濃度值分別為56.6、42.4 μg/m3，污染物濃度相對(duì)較高，而影響區(qū)域也超過(guò)300 m，因此雖然經(jīng)過(guò)了凈化器處理，餐飲廢氣顆粒物對(duì)排氣口周邊區(qū)域（與排氣口同一高度處）影響仍然較大。北京地區(qū)PM2.5源解析顯示，來(lái)自餐飲行業(yè)排放的細(xì)顆粒物占有一定的比重[7-8]。該研究對(duì)單個(gè)餐飲項(xiàng)目排放顆粒物的估算結(jié)果也顯示，餐飲項(xiàng)目排放的顆粒物PM10、PM2.5對(duì)排氣口周邊區(qū)域的影響較大。餐飲項(xiàng)目一般位于繁華階段，周邊高層建筑較多，污染物不利擴(kuò)散。此外，多個(gè)餐飲項(xiàng)目疊加的環(huán)境影響同樣應(yīng)該引起重視。

4 結(jié)語(yǔ)

分析了餐飲廢氣污染源特征、凈化器使用情況等，并以某餐飲企業(yè)為研究對(duì)象，對(duì)廢氣顆粒物環(huán)境影響進(jìn)行估算，發(fā)現(xiàn)凈化處理后餐飲廢氣以細(xì)顆粒物、烴類(lèi)物質(zhì)為主。凈化器對(duì)餐飲廢氣有較好的處理效果，但運(yùn)營(yíng)過(guò)程中也存在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不足、管理不規(guī)范等問(wèn)題。此外，餐飲廢氣顆粒物對(duì)局部區(qū)域的影響同樣不容忽視。

目前，部分餐飲項(xiàng)目廢氣監(jiān)測(cè)時(shí)，只監(jiān)測(cè)了排氣口油煙濃度，而忽視了對(duì)進(jìn)口濃度、處理效率等的監(jiān)測(cè)，凈化器處理效果、運(yùn)營(yíng)情況缺少數(shù)據(jù)支持，由此對(duì)項(xiàng)目環(huán)境管理等造成一定的困擾。餐飲項(xiàng)目應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)和管理，并嚴(yán)格按照監(jiān)測(cè)規(guī)范進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)未給出PM2.5、PM10等限值要求，故餐飲項(xiàng)目運(yùn)行期均未有顆粒物濃度的監(jiān)測(cè)，建議加強(qiáng)對(duì)餐飲行業(yè)油煙成分研究，從而確定油煙濃度與顆粒物含量的相關(guān)關(guān)系。餐飲廢氣顆粒物對(duì)局部區(qū)域影響較大，多數(shù)企業(yè)排污疊加影響不容忽視，建議后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)修訂或地方標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)，從嚴(yán)控制油煙、顆粒物濃度限值。

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責(zé)任編輯 李菲菲 責(zé)任校對(duì) 李巖