甘肅省餐飲源大氣污染物排放清單研究

楊燕萍，王莉娜，楊麗麗，陶會杰，于淼

（1.甘肅省環境監測中心站，甘肅蘭州730000；2.中科弘清（北京）科技有限公司，北京100000）

引言

隨著我國社會經濟發展，人們生活水平提升，外出就餐頻率逐漸增加，餐飲企業不論其規模、數量都呈現迅速增長[1,2]。餐飲源作為固定污染源，大氣污染物排放量不斷增加，PM10、PM2.5、BC、OC和VOCs等以油煙氣形式進入環境。餐飲油煙是PM2.5的主要來源之一[3,4]，同時油煙中含有至少300余種化學物質，且還有揮發性亞硝胺等己知致癌突變物質，對人體危害較高；我國傳統的烹調方式大多以煎炒炸為主，相比其他國家油煙污染較重[5,6]，有研究表明，我國非吸煙婦女的肺癌患病與廚房油煙相關[7,8]。目前餐飲油煙污染已成為環保投訴熱點，引起公眾強烈關注。餐飲源多呈現散、亂、小的特征，其類型、烹飪環境及就餐人數等呈不穩定性，不能如工業源等進行嚴格管控。

大氣污染源排放清單作為研究城市環境空氣質量變化成因，開展污染排放控制管理的基礎，同時也為制定環境空氣質量達標規劃和重污染天氣應急預案提供技術依據。污染源排放清單的建立，能為環境管理部門明確大氣環境污染整治方向、及時評估控制措施效果提供數據支撐。建立源排放清單已成為當前我國環境空氣質量管理工作中最為迫切的任務之一。國家生態環境部已頒布了一系列大氣污染源排放清單編制技術指南，并開展相關工作，餐飲源作為大氣污染物排放清單中一類重要污染源，如何確定其污染物排放量和地區分布尤為重要，但是目前關于餐飲源排放清單的研究多集中在京津冀等地區，針對西北區域的研究較少。本文以甘肅省為研究對象，構建2017年為基準年的餐飲污染源排放清單，以期為甘肅省開展餐飲源污染治理和環境空氣質量管控提供基礎支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區域和對象概況

甘肅省地處黃河中上游，位于黃土高原、青藏高原和內蒙古高原三大高原的交匯地帶，介于32°11′～42°57′N、92°13′～108°46′E之間，境內地形復雜，山脈縱橫交錯，氣候類型多樣。本次甘肅省餐飲源排放清單涵蓋范圍包括蘭州市、嘉峪關市、臨夏回族自治州（以下簡稱“臨夏州”）等14個市州餐飲油煙源，餐飲源主要包括餐飲企業源和家庭烹飪，其中家庭烹飪分為城鎮居民餐飲和農村居民餐飲。涵蓋PM10、PM2.5、黑碳（BC）、有機碳（OC）和揮發性有機化合物（VOCs）等5類大氣污染物。

1.2 餐飲污染物排放系數

餐飲源主要包含餐飲企業源和家庭烹飪源，其排放系數和參數主要參照《城市大氣污染源排放清單編制技術手冊》，具體數值如表1所示。

表1 餐飲污染物排放系數（mg/m3）

1.3 餐飲企業源估算方法

餐飲源排放大氣污染物主要為顆粒物和揮發性有機物，排放時間分布與居民飲食習慣息息相關，在早中晚用餐時間排放比例較大，并主要集中于午市和晚市餐飲企業營業高峰期，具有間歇性。研究參考《國家大氣污染物排放源清單編制技術指南》中推薦方法，計算公式如下：

式中，Ei：污染物i的排放量；A：排放源活動水平，也就是餐飲業油煙煙氣排放量（m3）；EFi：污染物i的排放系數，mg/m3；η：廚房氣體油煙機的煙氣去除效率。

式中，n：爐頭數，個；V：煙氣排放速率，m3/h；H：年總經營時間，h；。

利用POI（Point of interesting）檢索技術，抓取了全省45162家餐飲企業信息，包括名稱、類別、經度、緯度等信息，同時結合甘肅發展年鑒，統計得到大型、中型和小型餐飲企業分別為1242家、6289家和37631家；參照《城市大氣污染物綜合排放源排放清單編制技術指南》結合甘肅省實際情況，大型、中型和小型餐飲企業排放速率分別確定為2500 m3/h、2000 m3/h和1500 m3/h；年總經營時間分別以2500h、2000h和1500h計。

1.4 家庭烹飪源估算方法

家庭烹飪源根據《甘肅省發展年鑒》常住人口戶數等相關數據，居民家庭生活烹飪活動按照總戶數和城鎮人口比例進行分配獲取，全省城鎮、農村居民總戶數分別為382.6萬戶和422.4萬戶。其中，蘭州市城鎮戶數最多，天水市、定西市和隴南市農村戶數比例較高。根據家庭廚房的烹飪習慣和油煙治理設備安裝情況，研究中將每戶家庭廚房按照單灶頭數的小型餐飲企業計；煙氣排放速率參照《城市大氣污染物綜合排放源排放清單編制技術指南》，取值為1500m3/h；年總經營時間則綜合考慮日常家庭烹飪習慣，以0.5h/d計算；設施去除效率參照《飲食業油煙排放標準》中小型確定為60%。表2為甘肅省2017年企業餐飲及居民餐飲分布情況，包括14個市州中不同類型餐飲企業數量占比和城鎮及農村居民戶數等數據。

表2 甘肅省2017年企業餐飲及居民餐飲分布情況

2 結果與空間分布

2.1 餐飲源排放貢獻特征

甘肅省2017年餐飲源PM10、PM2.5、黑碳（BC）、有機碳（OC）和揮發性有機化合物（VOCs）排放總量分別為10384.6、8307.7、168.7、5815.4和7269.2t。餐飲源污染物主要來源于農村居民餐飲油煙貢獻，農村餐飲油煙多未經過油煙處理裝置而直接排放。

表3 甘肅省2017年餐飲源排放貢獻特征（單位：t/a）

2.2 間分布特征

分析各地市餐飲源排放量，天水市各類污染物排放量最大，占餐飲源總排放量的比例為11.8%；其次為蘭州市和定西市，占比分別為11.4%和11.1%，主要原因為該兩個城市農村人口數占比較大，且農村餐飲油煙治理水平相對較低。餐飲企業中規模越大越重視油煙凈化，這與有關部門更重視對大規模餐飲企業監管密切相關。在今后的環境監管中，既要嚴格管控油煙產生能力較強餐飲企業，也要逐步關注油煙產生能力相對較弱，但數量龐大的小型餐飲單位和農村家庭烹飪。

表4 甘肅省2017年餐飲源污染物排放量（單位：t/a）

2.3 不確定性分析

污染源排放源清單編制過程中，由于活動水平和排放因子等關鍵數據代表性不足、估算方法局限性等原因，將不可避免存在不確定性[9?10]。研究中采取POI檢索技術收集餐飲企業信息，再根據企業類型推算灶頭數，其活動水平數據不確定性較高；家庭烹飪則根據城鎮、農村人口數及灶頭數進行分配，不確定較低，排放因子及計算方法均采用源清單指南推薦，不確定較低。

3 結論

（1）以2017年為基準年，建立甘肅省餐飲源污染排放清單，結果表明：餐飲源PM10、PM2.5、BC、OC和VOCs排 放 總 量 分 別 為10384.6、8307.7、168.7、5815.4和7269.2t，主要來源于農村居民餐飲油煙貢獻。

（2）從空間分布看，天水市各類污染物排放量最大，占餐飲源總排放量的比例為11.8%，其農村人口數占比較大，農村餐飲油煙多未經過油煙處理裝置而直接排放，油煙治理水平相對較低；其次為蘭州市和定西市，占比分別為11.4%和11.1%。

（3）在今后環境監管中既要嚴格管控油煙產生能力較強的餐飲企業，也要逐步關注油煙產生能力相對較弱但數量龐大的小型餐飲企業和農村家庭烹飪。本次建立的餐飲源大氣污染排放清單具有一定不確定性，后續研究中需針對典型餐飲源開展現場實測，以提高排放清單的可靠性和有效性。