家庭廚房油煙污染現(xiàn)狀分析與對(duì)策

張秀喜++丁志偉++韓東梅++趙晗

摘要：指出了廚房烹飪油煙污染成為引起城市大氣霧霾的重要排放源之一，受到高度重視。分析了廚房油煙污染的產(chǎn)生及其危害，闡述了國(guó)內(nèi)外廚房油煙污染排放和控制標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀，針對(duì)我國(guó)廚房油煙污染現(xiàn)狀和家用吸油煙機(jī)凈化技術(shù)提出了家庭油煙污染的防治對(duì)策。

關(guān)鍵詞：油煙污染；家用吸油煙機(jī)；環(huán)境污染；防治對(duì)策

中圖分類號(hào)：X830.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）16001903

1引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及居民生活水平的提高，2013年中國(guó)科學(xué)院發(fā)布的“大氣灰霾追因與控制”專項(xiàng)研究結(jié)果表明，餐飲油煙排放已和機(jī)動(dòng)車排放、采暖排污等一起成為北京市強(qiáng)霾污染的主要污染源，是空氣污染的又一元兇。強(qiáng)霾成因中京津冀地區(qū)餐飲排放占了PM2.5來(lái)源的6%，北京地區(qū)餐飲排放則占了該地區(qū)PM2.5來(lái)源的13%。而遍布千家萬(wàn)戶的家庭廚房油煙未經(jīng)凈化處理直接排放到室外大氣環(huán)境中并不斷累積，亦是大氣霧霾成因的重要排放源之一。

家庭烹飪油煙的污染問(wèn)題，與中國(guó)傳統(tǒng)飲食中煎、炒、烤、炸等烹飪方式較多有關(guān)，介于家庭烹飪油煙量大、面廣、高度分散的排放特點(diǎn)，控制廚房油煙的排放對(duì)保護(hù)大氣環(huán)境、減少城市霧霾具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2廚房油煙的產(chǎn)生及污染危害分析

2.1廚房油煙產(chǎn)生的過(guò)程

廚房油煙是指在食物烹飪和食品生產(chǎn)加工過(guò)程中揮發(fā)的油脂、有機(jī)質(zhì)及熱氧

化和熱裂解的產(chǎn)物[1，2]。烹飪時(shí)，油脂受熱，當(dāng)溫度達(dá)到170℃（食用油的發(fā)煙點(diǎn)）時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)藍(lán)煙霧，隨著烹飪溫度的不斷升高和食材的加入，油脂分解

速度加快，食品中所含水分急劇汽化膨脹，其中冷凝成霧的部分和油煙一起形成可見(jiàn)的油煙霧。高溫下的揮發(fā)物、食用油及食品的分解產(chǎn)物、以及各種反應(yīng)產(chǎn)物混合在一起形成了油煙，并伴有刺激性氣味。

2.2廚房油煙的成分

廚房油煙污染物主要包括細(xì)顆粒物、可沉降顆粒物以及揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）等。從形態(tài)組成上看，烹飪油煙包括顆粒物和氣態(tài)污染物（揮發(fā)性有機(jī)物）兩類，其中顆粒物粒徑較小，一般在0.1～10 μm，可分為固態(tài)和液態(tài)顆粒兩種，且液態(tài)的粘度較大，所以烹飪油煙是一種氣、液、固三態(tài)混合污染物。

課題研究試驗(yàn)結(jié)果表明，在家庭廚房烹調(diào)家常菜產(chǎn)生油煙中檢測(cè)到的化學(xué)成分至少有200多種，主要有油脂、顆粒物、烴類、醛酮類、醇類和酯類以及一些雜環(huán)類化合物等。且從VOCs組分分布情況來(lái)看，烴類污染物的排放以烷烴和烯烴為主，醛酮類污染物的排放以甲醛、乙醛、丙酮、丙醛、丁醛和正戊醛為主。

2.3廚房油煙的危害

家庭烹飪油煙對(duì)大氣環(huán)境和人體健康均有不同程度的影響和危害。家庭烹飪油煙作為城市細(xì)顆粒物及揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）的重要來(lái)源，是導(dǎo)致強(qiáng)霾污染的關(guān)鍵因素之一[3]。首先，廚房油煙中的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）與環(huán)境中的氮氧化物發(fā)生反應(yīng)，增強(qiáng)大氣的氧化性，臭氧超標(biāo)，導(dǎo)致光化學(xué)污染，并加速二次顆粒物的形成；其次，它是PM2.5的直接排放源；第三，油煙污染物的排放還會(huì)影響大氣能見(jiàn)度[4]。是大氣中揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）和PM2.5的主要來(lái)源之一，

家庭烹飪油煙含有多種有毒化學(xué)成分，對(duì)機(jī)體具有肺臟毒性、免疫毒性和致癌性，尤其是多環(huán)芳烴類（PAHs）等致癌物對(duì)人體危害較大。有關(guān)資料顯示，在致肺癌因素中，烹調(diào)油煙是僅次于“深度吸煙”煙霧到達(dá)呼吸道深部的危險(xiǎn)因素，中國(guó)許多婦女不抽煙卻患上肺癌與長(zhǎng)期接觸廚房油煙不無(wú)關(guān)系。此外，烹飪油煙中的一些醛酮類化合物（如甲醛、乙醛和丙烯醛等）還具有致癌、致畸、致突變的作用[5， 6]。

2.4我國(guó)家庭廚房油煙排放的特點(diǎn)

中國(guó)傳統(tǒng)飲食文化有其自身的復(fù)雜性和特殊性，講究色、香、味、形俱全，與其他國(guó)家不同的是各類烹飪技術(shù)繁多，以煎、炒、炸、烤類食物較多，因此在烹飪過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的油煙。隨著人們生活水平的提高，飲食水平的逐漸改善，餐飲業(yè)的迅速發(fā)展，造成了日益嚴(yán)重的油煙污染問(wèn)題，引起了社會(huì)各界的關(guān)注。而家庭烹飪油煙量大、面廣、高度分散的排放特征，也勢(shì)必加大了對(duì)其的治理和管控的難度。

3廚房油煙污染及控制標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

3.1國(guó)內(nèi)烹飪油煙污染及控制標(biāo)準(zhǔn)

據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)絕大部分的家庭用吸油煙機(jī)，它們大多沒(méi)有油氣分離功能，僅僅是簡(jiǎn)單的將排煙管與風(fēng)機(jī)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)抽煙排煙的功能，對(duì)油煙及揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）等大氣污染物幾乎沒(méi)有凈化效果，從而造成油污直接排到室外，對(duì)大氣造成一定的污染。

《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 18483-2001）是目前為止我國(guó)唯一現(xiàn)行有效的關(guān)于油煙方面的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但由于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定使用的四氯化碳 （萃取溶劑）已被確認(rèn)為全球禁止使用的化學(xué)試劑，所以對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂或者尋求四氯化碳的替代試劑勢(shì)在必行。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，隨后又有山東、上海、天津等地分別出臺(tái)了嚴(yán)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的飲食業(yè)油煙排放地方標(biāo)準(zhǔn)，但這些標(biāo)準(zhǔn)中均未考慮到油煙污染中VOCs的控制需求，且對(duì)家庭廚房油煙的排放缺乏相應(yīng)的排放限值標(biāo)準(zhǔn)。

3.2國(guó)外烹飪油煙污染及控制標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)外烹飪油煙污染與中國(guó)飲食油煙污染狀況比較，并不嚴(yán)重，究其原因與其飲食習(xí)慣和烹飪方式有很大的關(guān)系。一般國(guó)外家庭烹飪主要強(qiáng)調(diào)保持蔬菜的營(yíng)養(yǎng)和原汁原味，食物多生吃或加工成半成品，基本采用蒸、煮、煎、炸等烹飪方式且油溫僅有130℃左右，故不會(huì)產(chǎn)生太大的油煙，廚房污染程度較低。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的餐飲業(yè)規(guī)模一般較大，基本都會(huì)安裝油煙處理設(shè)施，而采用較多的便是用熱氧化焚燒或催化氧化燃燒的方法將油煙轉(zhuǎn)化成安全狀態(tài)，消除污染和異味[7]，然后再排放到大氣中。而且國(guó)家對(duì)油煙氣排放的監(jiān)管力度也相當(dāng)大，同時(shí)與之相應(yīng)的檢測(cè)方法和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也比較成熟[8]。endprint

烹飪油煙污染問(wèn)題在臺(tái)灣也比較嚴(yán)重，且目前還沒(méi)有制定專門的烹飪油煙控制標(biāo)準(zhǔn)，主要采用《固定污染源空氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[9]和《空氣污染防制法》[10]中對(duì)顆粒狀污染物的不透光率和質(zhì)量濃度的控制來(lái)對(duì)烹飪油煙排放進(jìn)行管理。與大陸類似，飲食油煙污染在香港也是一個(gè)顯著的問(wèn)題。香港環(huán)保署編制了《控制食肆及飲食業(yè)油煙及煮食氣味》的小冊(cè)子。相對(duì)于中國(guó)，飲食業(yè)油煙污染在美國(guó)并不嚴(yán)重，所以沒(méi)有關(guān)于烹飪油煙污染的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，只是個(gè)別的州縣制定了自己區(qū)域內(nèi)的地方標(biāo)準(zhǔn)。加州南岸空氣質(zhì)量管制區(qū)制訂了美國(guó)第一個(gè)油煙中顆粒物和揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)試方法和美國(guó)第一部控制飲食業(yè)油煙排放的地方標(biāo)準(zhǔn)[11]。Maricopa縣參考加州南岸的做法，也制定了類似的控制飲食業(yè)油煙排放的標(biāo)準(zhǔn)[12]。

4廚房烹飪油煙凈化技術(shù)

4.1家用吸油煙機(jī)設(shè)備現(xiàn)狀

我國(guó)家用吸油煙機(jī)由20世紀(jì)80年代的第一代只能抽煙不能濾油的排煙機(jī)到可以抽煙濾油的吸油煙機(jī)，三四十年的發(fā)展，家用吸油煙機(jī)的生產(chǎn)廠家和產(chǎn)品種類層出不窮。雖然各商家在吸油煙機(jī)的不同機(jī)構(gòu)部位和不同的點(diǎn)上打出自己的招牌，推出具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，但吸油煙機(jī)的原理和功效都還停留在油煙分離的技術(shù)層面，其凈化原理是采用動(dòng)態(tài)離心或機(jī)械過(guò)濾的方法除去較大顆粒的液滴，經(jīng)過(guò)葉輪旋轉(zhuǎn)，利用離心力產(chǎn)生的慣性進(jìn)行分離，同時(shí)產(chǎn)生氣力輸送作用，通過(guò)過(guò)濾對(duì)油煙和顆粒物起到一定的凈化效果[13]。但吸油煙機(jī)對(duì)氣態(tài)污染物的作用只是將其排到室外，進(jìn)而污染大氣環(huán)境。

隨著科技的發(fā)展、人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)和政府標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)《吸油煙機(jī)》（GB/T 17713-2011），吸油煙機(jī)已經(jīng)不僅僅是將油煙排出室內(nèi)這么簡(jiǎn)單，油煙分離才是吸油煙機(jī)最大的作用。但目前就我國(guó)的實(shí)際情況來(lái)看，我國(guó)家用吸油煙機(jī)凈化技術(shù)并未取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，只是簡(jiǎn)單的進(jìn)行了油煙分離。從環(huán)保角度而言，家用吸油煙機(jī)還應(yīng)該對(duì)VOCs具有一定的凈化效果，使排到室外的大氣是達(dá)標(biāo)的，這就要求改善家用吸油煙機(jī)的設(shè)計(jì)要求和凈化原理，將實(shí)用、高效的凈化技術(shù)應(yīng)用到家用吸油煙機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)中來(lái)。

4.2烹飪油煙凈化技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)烹飪油煙的凈化處理技術(shù)大致可分為六大類：機(jī)械式、靜電式、吸附式、濕式、催化式和復(fù)合式凈化技術(shù)。

4.2.1機(jī)械式油煙凈化技術(shù)

機(jī)械式油煙凈化是采用過(guò)濾、離心分離等機(jī)械方式收集油煙霧以達(dá)到分離的凈化技術(shù)，機(jī)械式凈化法設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、維修管理方便，但由于對(duì)小粒徑的顆粒去除率低，通常需要和其他類型的凈化技術(shù)結(jié)合起來(lái)，作為預(yù)處理[14]。

4.2.2靜電式油煙凈化技術(shù)

靜電式油煙凈化技術(shù)的主要原理是通過(guò)高壓直流電產(chǎn)生的強(qiáng)電場(chǎng)將進(jìn)入電場(chǎng)的油煙污染物電離產(chǎn)生大量的離子，附上電荷的油煙廢氣在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)到收集板而被收集，從而實(shí)現(xiàn)凈化分離[15，16]。同時(shí)在高壓發(fā)生器的作用下，電場(chǎng)內(nèi)空氣產(chǎn)生臭氧，除去了煙氣中大部分的氣味。

4.2.3吸附式油煙凈化技術(shù)

吸附式凈化技術(shù)是利用活性炭或其他多孔材料的吸附特性，吸附去除大部分的顆粒物和VOCs，且對(duì)氣味的凈化有較明顯的作用，凈化效率高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。但隨著油煙霧的附著，吸附能力會(huì)逐漸減弱，由于油煙顆粒物粘度較高，清洗比較困難，必須經(jīng)常更換濾料[17]，維護(hù)成本比較高，且細(xì)菌、霉菌等微生物還可能在吸附材料上繁殖、發(fā)臭，從而造成二次污染。故此凈化技術(shù)通常應(yīng)與其他類型凈化技術(shù)結(jié)合起來(lái)，作為后續(xù)處理。

4.2.4濕式油煙凈化技術(shù)

濕式油煙凈化技術(shù)是將洗滌液（水、化學(xué)藥劑）通過(guò)特殊的裝置使其形成液膜或液霧，通過(guò)氣液接觸使污染物從氣相轉(zhuǎn)移到液相中，從而達(dá)到凈化顆粒物和有害氣體的效果。濕式凈化法需要對(duì)洗滌液進(jìn)行無(wú)害化處理，故其可以用于餐飲烹飪的排放凈化，但由于成本高、設(shè)備空間大，且部分設(shè)備還存在能耗和噪聲大等問(wèn)題，因此難以應(yīng)用到家庭烹飪油煙排放的凈化中。

4.2.5催化油煙凈化技術(shù)

催化凈化技術(shù)的原理是在催化劑的作用下，油煙污染物在高溫下被催化劑氧化燃燒或分解，轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水蒸氣，除掉污染和異味。此凈化技術(shù)對(duì)油煙的去除效率較高，但進(jìn)行催化反應(yīng)要求的溫度比較高（300℃左右），且能耗高、危險(xiǎn)性大，因此難以應(yīng)用到家庭烹飪油煙排放的凈化中。

4.2.6復(fù)合式油煙凈化技術(shù)

復(fù)合式油煙凈化技術(shù)是采用上述兩種或兩種以上的油煙凈化技術(shù)，兼顧不同凈化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，以達(dá)到更高的凈化效率和更低的運(yùn)行費(fèi)用。

基于以上各種油煙凈化技術(shù)的特點(diǎn)可以得知，尋找能夠同時(shí)去除油煙顆粒物和氣態(tài)污染物（VOCs）、總體造價(jià)與能耗都較低、尺寸小、適用于家庭廚房的復(fù)合式油煙凈化技術(shù)是油煙凈化技術(shù)今后研究的重點(diǎn)。

5家庭油煙污染防治對(duì)策

5.1對(duì)家用吸油煙機(jī)設(shè)備的管理

首先，建議對(duì)當(dāng)前市面上的家用吸油煙機(jī)進(jìn)行油煙去除效率測(cè)試，制定出相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)證，只有通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)認(rèn)證合格的產(chǎn)品才可投入市場(chǎng)，建立嚴(yán)格的市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)和制度，杜絕偽劣產(chǎn)品，從而加大對(duì)烹飪油煙污染綜合治理的力度。其次，選擇高效節(jié)能環(huán)保的吸油煙機(jī)可以一定程度上減少污染，同時(shí)對(duì)吸油煙機(jī)設(shè)備的日常維護(hù)、清洗也是確保油煙凈化效率的關(guān)鍵，以保證吸油煙機(jī)良好的運(yùn)行狀態(tài)。

5.2國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)

建議除對(duì)家用吸油煙機(jī)制定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)之外，還需針對(duì)家庭油煙這種具有粘性、濃度相對(duì)低、非連續(xù)間斷性排放的污染源制定相適應(yīng)的餐飲油煙和揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的采樣分析方法，使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更科學(xué)準(zhǔn)確。

5.3加大廚房油煙污染防治的宣傳力度

借助各種媒體的力量，大力宣傳，增強(qiáng)人們的環(huán)保意識(shí)。我國(guó)大氣污染的治理進(jìn)度、空氣質(zhì)量的改進(jìn)速度，在某種程度上取決于人們公共環(huán)保意識(shí)的成長(zhǎng)速度，取決于全民環(huán)保意識(shí)的全面提高[18]。endprint

不管是PM2.5，還是油煙治理，都需要公眾參與。不僅要加大宣傳廚房油煙污染的危害性和防治工作的重要性，增強(qiáng)人們對(duì)家庭廚房油煙污染治理的環(huán)保意識(shí)，還需要人們努力改變烹飪習(xí)慣和飲食習(xí)慣。要多提倡蒸、煮、燉食物，開(kāi)發(fā)更多的蒸、煮、涼拌菜肴，盡量少煎、炒或油炸食物，減少烹調(diào)油的用量，從而減少油煙污染物的產(chǎn)生。

5.4政府激勵(lì)和管控

鑒于我國(guó)吸油煙機(jī)的產(chǎn)品性能現(xiàn)狀，可以采取政府管控和激勵(lì)的措施，鼓勵(lì)吸油煙機(jī)生產(chǎn)廠家研發(fā)可有效去除家庭油煙及VOCs降解功能的環(huán)保型家用吸油煙機(jī)，提出家庭用吸油煙機(jī)產(chǎn)品階梯激勵(lì)政策，對(duì)增加油煙及VOCs處理功能的家用吸油煙機(jī)產(chǎn)品根據(jù)其凈化效果以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析給予有差別的產(chǎn)品及運(yùn)維費(fèi)用補(bǔ)貼，引導(dǎo)環(huán)保排放型家用吸油煙機(jī)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)及推廣。

還應(yīng)定期監(jiān)測(cè)居民區(qū)油煙的排放濃度和凈化效率，對(duì)排放不合格的小區(qū)進(jìn)行原因分析，追根溯源找到問(wèn)題所在，并配合監(jiān)督小區(qū)物業(yè)管理部門做好整治工作，確保家庭油煙污染廢氣達(dá)標(biāo)排放。

6結(jié)語(yǔ)

家庭廚房油煙污染有著較強(qiáng)的社會(huì)性和普遍性，需要借鑒國(guó)外對(duì)飲食業(yè)油煙污染治理的經(jīng)驗(yàn)，從飲食業(yè)油煙污染控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，我國(guó)也需要制定更為嚴(yán)格的油煙污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，尤其是油煙污染物中揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的排放，這就要求在現(xiàn)有的油煙治理方法和技術(shù)上研制和開(kāi)發(fā)更好的油煙凈化設(shè)備，使其可以同時(shí)去除油煙污染物中的顆粒物和氣態(tài)污染物（VOCs），研制開(kāi)發(fā)新型環(huán)保的油煙凈化設(shè)備和家用吸油煙機(jī)。

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