深圳中心城區餐飲油煙污染及防治對策探討

褚艷玲,班遠沖,田翠翠

(深圳市深港產學研環保工程技術股份有限公司,廣東 深圳 518057)

深圳中心城區餐飲油煙污染及防治對策探討

褚艷玲,班遠沖,田翠翠

(深圳市深港產學研環保工程技術股份有限公司,廣東 深圳 518057)

摘要：指出了餐飲油煙污染是現代化中心城區環保投訴的焦點問題,對空氣環境質量和人體健康都造成不同程度的影響。以深圳市福田區為例,分析了餐飲業現狀及餐飲油煙污染對大氣污染的貢獻率,提出了中心城區餐飲油煙污染控制的對策建議。

關鍵詞：中心城區;餐飲油煙;污染貢獻率;對策

收稿日期：2015-07-11

作者簡介：褚艷玲(1981—)，女，內蒙古人,碩士,工程師,主要從事環境污染防治研究工作。

中圖分類號：X701

文獻標識碼：A

文章編號：編號：1674-9944(2015)09-0223-03

1引言

餐飲油煙是食物烹飪、加工過程中揮發的油脂、有機質及其加熱分解或裂解產物[1]。餐飲油煙污染是氣、液、固三態的混合物,成分包括總碳氫(THC),臭氧前體物(VOCS),氣味物質和細顆粒物(PM2.5)[2]。相關研究表明[3-4],餐飲油煙是細顆粒物PM2.5的主要來源之一,是現代城市中心城區主要空氣污染固定源,對空氣環境質量和人體健康都造成不同程度的影響,與工業廢氣、機動車尾氣共同構成現代城市大氣污染的“三大殺手”。因此,加快研究城市中心區的餐飲油煙污染控制問題已刻不容緩。

2研究區概況

福田區位于深圳市南部,與香港新界隔水相望,面積78.66 km2,占全市總面積的4%,常住人口密度達1.71萬人/ km2,是深圳市委、市政府所在地,也是深圳市的行政、文化、信息、國際展覽和商務中心,也是深圳市重點開發和建設的中心城區。

依托中心城區優勢,福田區產業結構不斷優化升級,據福田區2014年統計公報顯示,三次產業結構比為0.04∶6.81∶93.15。第三產業實現增加值2 756.14億元,增長9.2%,對經濟增長的貢獻率為95.5%,拉動經濟增長8.5%。現代服務業作為第三產業重要組成部分,對區域經濟的主導和支撐作用日益明顯。

3餐飲業發展現狀

3.1　業態分類

福田區是深圳市飲食種類較全、飲食文化最豐富的飲食消費大區之一,轄區內餐飲業獨具特色,形成了包括福民路皇崗匯食街、八卦一路食街、中華風味食街、酒吧文化特色街等多條極具特色的餐飲一條街,酒樓、餐廳數千家。此外,眾多的麥當勞、肯德基、日本料理、韓國燒烤等連鎖店,基本能滿足不同消費層次的需求。目前構成了購物中心、八卦嶺片區和華強北片區為三大核心的高檔商務餐飲圈、地方特色餐飲圈和全國地方風味名食餐飲圈(圖1)。

圖1　福田區餐飲業態分類

3.2　發展現狀

餐飲業在現代服務業中占據重要的地位,尤其在先進中心城區福田區,餐飲業構成了現代服務業的支柱產業。中高端消費階層匯集,形成中堅消費群體,加上中心區大型高尚住宅區居民,中心區穩定消費人口達40萬人。同時,會展中心、大中華喜來登大酒店等眾多五星級酒店帶來龐大的商務、旅游人流,成為有力的消費支點。數據顯示,限額以上住宿和餐飲業零售額76.07 億元,增長4.9%。此外,隨著福田區消費環境和配套設施日益完善,中心城區住宿餐飲業的發展仍有較大潛力。但是,餐飲業規模發展帶來巨大經濟利益的同時,隨之而來的餐飲油煙污染問題日益嚴重。

3.3　餐飲油煙投訴

餐飲業一般主要分布在中心城區的住宅區、鬧市區等區域,在方便居民生活的同時,油煙污染問題日益突出,成為居民投訴的熱點,占環保投訴的比例較大。據統計,深圳市餐飲油煙擾民的投訴曾一度占據環保類投訴近50%。2013年福田區廢氣投訴顯著增加,其中油煙投訴占62.9%,同比增長61.8%。

4餐飲油煙對大氣污染的貢獻率分析

4.1　餐飲油煙對大氣的污染

在烹飪過程中,食用油和食物在高溫條件下,會發生熱分解或裂解,形成一種氣態、液態和固態3種有機物形態的混合體,即油煙。根據形態不同,液態和固態顆粒物的混合體稱油霧,粒徑在0.01~10 μm之間,可長期懸浮于空氣中;氣態部分則作為揮發性有機物(VOCs)排放[5-6]。餐飲油煙多屬于低空、近地面排放,對PM2.5等大氣顆粒物的形成有較大貢獻,且油霧排出后可直接形成PM2.5,而VOCs通過在空氣中的化學反應,也可形成PM2.5[7]。研究表明[8]:不同烹飪方式下產生的油煙排放對PM2.5濃度有直接影響,見表1。

表1不同烹調方式顆粒物的體積平均直徑和PM2.5的最大質量濃度

烹調方式樣本量平均直徑/μm最大質量濃度/(μg/m3)濃度標準偏差燒烤(電)80.18914.87.4燒烤(氣)240.107101.2184.9焙230.13854.9119.7煮40.11429.343.4蒸130.18465.695.4炒30.13537.231.4煎200.17340.543.2

中國傳統的烹調方式以煎炒炸為主,烹調溫度較高,大多在200~300 ℃之間,達到食用油主要成分的沸點,產生大量氣溶膠,烹調煙霧的污染甚為嚴重[9]。研究表明:當油溫達到240 ℃時,較高沸點分子就開始汽化,形成可見的油煙,產生烴類有機物質,毒性并不強,若繼續加熱,溫度上升到270 ℃時,高沸點的食用油分子開始汽化,并與食材中的水分汽化膨脹,形成油煙霧,既有幾 mm的油液滴,又有0.01~0.3 μm的油煙顆粒,包含有致癌性很強的多環芳烴類化合物,此時的油煙霧對人體健康極為不利,可以誘發腫瘤,是致肺癌的一個重要因素[10]。

4.2　餐飲油煙排放量估算

查閱文獻調研[11]和相關技術規范[1,12]發現,各種規模餐飲店油煙排放系數不等,具體見表2。

表2　各種規模餐飲店油煙排放系數

(1)油煙排放濃度的計算:

(1)

式中:Cc為實測油煙排放濃度(mg/ m3);Cs~濾筒清洗液油煙濃度(mg/L);V為濾筒清洗液稀釋定容體積(mL);V0為標準狀態下干煙氣采樣體積(m3)。

(2)油煙排放速率計算:

(2)

式中:G為油煙排放速率(g/h);QSND為采樣時風機排放標干氣體流量(m3/h)。

(3)油煙排放核算公式:

W=n×y×h×k×10-3

(3)

式中:n為餐飲業數量;W為油煙年排放總量(kg/a);y為全年營業天數(d);h為每天營業小時數(h);k為排放系數(g/h)。

4.3　餐飲油煙貢獻率分析

餐飲油煙對空氣污染的貢獻率分析基于改進單箱模式推導大氣環境容量模型。改進單箱模式是在污染濃度控制目標確定的前提下,利用改進的單箱模式反推研究區域污染物允許排放總量的方法[13],由改進單箱模式確定的大氣環境容量可以表示為:

Q=[C(Vd+Vw+Kc)+μ(C-C0)H/ΔX]·S·T

(4)

式中:Q為大氣環境容量(t/a);C為大氣污染物的濃度目標值(mg/ m3);Vd為大氣污染物的干沉降速度( m/s);VW為大氣污染物的濕沉降速度( m/s);K為大氣污染物的化學轉化率(S-1);μ為平均風速( m/s);C0大氣環境本底值(mg/ m3);H為混合層高度(m);ΔX為箱體順風方向長度(m);S為研究區域面積( km2);T為研究時間。

(5)

4.4　結果分析

計算得出,2013年福田區大氣PM2.5的理想環境容量為5 049t,而實際排放量為6 033t,超出轄區大氣環境容量值,保守估計其中876來自餐飲油煙排放。據此可知,餐飲油煙污染對福田大氣PM2.5污染貢獻率達14.5%,成為繼機動車尾氣和揚塵污染源之后福田PM2.5的第三大污染源。

5福田區餐飲油煙污染控制對策

5.1　創新發展思路,科學規劃,嚴格市場準入

對福田區餐飲行業發展進行科學規劃,明確要求新建、整改、擴建的餐飲企業安裝餐飲油煙凈化設備,建設符合規范要求、具有福田特色、環保、滿足群眾需求的餐飲行業。堅持從源頭治理,算清轄區餐飲業發展容量,準確識別出轄區餐飲業可批、限批和禁批區域,對新、改、擴餐飲業單位,要嚴格執行“三同時”制度和建設項目環境影響評價審批手續。禁止居民底層開設有擾民可能性的餐飲單位,可采用一條街建設措施,將飲食單位進行集中建設。

5.2　創新技術探索,推行油煙排放新標準,提高油煙治理能力

開展餐飲油煙控制專題研究,制定、推行油煙排放新標準,減少餐飲油煙中煙霧、氣味、熱氣等因素對環境的影響。規范餐飲油煙凈化設備的準入門檻,探索活性污泥和活性污泥-木炭洗滌等餐飲油煙處理新技術。推廣新型油煙治理措施,使用高效油煙凈化設備或油煙-氣味兩級凈化設備[14],并加強設備的維護保養,提高餐飲油煙處理能力和效率。

5.3　創新監管模式,突出全過程質量管控,培育油煙污染防治意識

(1)建立公眾參與餐飲項目審批機制。大中型餐飲服務建設項目位于環境敏感區時,公開征求周邊居民及社區的意見,報批時應附具所在社區居委會的書面意見,并由審批主管單位組織第三方機構進行公眾滿意率調查。

(2)進一步擴大福田區餐飲油煙在線監控試點,設置專項資金,引進最新監控技術,結合“平安福田”建設和安全生產管理,定期對餐飲行業從業人員(負責人)開展培訓。加強餐飲油煙污染宣傳,呼吁公眾改變烹飪習慣和飲食習慣,盡量少爆炒或高溫油炸食物。同時對抗拒治理的企業通過新聞媒體予以曝光,接受公眾監督。

(3)目前合法注冊的餐飲企業尚未包括部分環境風險高、群眾投訴多的無證無照餐飲企業,應成立由環保、城管、工商、公安、房管等部門組成的專項工作組,打造福田區餐飲油煙污染治理監管中堅力量,實現餐飲審批-運營全過程的質量管控。

(4)健全餐飲油煙污染治理公眾參與機制。充分發揮福田區環保投訴熱線電話和網上投訴平臺,拓寬群眾參與渠道,及時對投訴處理進度和結果進行公示,形成“可訴-可視-可查-可追蹤”的餐飲油煙投訴處理機制,讓公眾享有知情權、參與權和監督權,充分調動全社會參與環境保護的主動性和積極性,全面推進福田區餐飲油煙污染治理工作。

6結語

本文利用改進的單箱模式計算餐飲油煙對大氣PM2.5污染貢獻率,結果表明,福田區2013年餐飲油煙排放量為876,對轄區大氣PM2.5污染貢獻率達14.5%,與機動車尾氣和揚塵構成福田區PM2.5的三大污染源。為進一步改善中心城區空氣環境質量,防止油煙擾民,應積極采取污染防治對策,科學規劃餐飲業發展,開展油煙污染治理專項研究,加快餐飲油煙處理技術創新和優化監管模式。

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