岳陽市餐飲業VOCs排放特征及減排潛力研究

摘要：基于湖南省岳陽市2019年大氣污染源排放清單，對岳陽市餐飲源VOCs排放特征進行分析。根據排放源類別及VOCs凈化技術現狀，設計低目標和高目標2種減排場景，估算岳陽市餐飲業VOCs減排潛力。結果表明，岳陽市餐飲業VOCs排放主要來自居民餐飲，排放量占比為94.95%，其中農村家庭餐飲排放量占比為63.57%；在設計的2種減排情景下，企業餐飲源中的大、中型餐飲企業減排空間有限，減排貢獻率為10.36%，小型餐飲企業減排潛力最大，減排貢獻率可達82.71%；在居民餐飲中，農村家庭餐飲減排潛力最大，減排貢獻率為66.95%。本研究結果可為餐飲業VOCs治理工作提供科學支撐。

關鍵詞：餐飲源；VOCs排放；減排潛力；減排對策

引言

岳陽市是湖南省第二大經濟體，也是長株潭及傳輸通道城市中的重要城市之一。近年來，岳陽市通過實施系列大氣污染綜合防治措施，空氣質量得到有效改善，2017～2021年，岳陽市空氣質量達標率從84%提升至90.4%，然而PM2.5濃度仍高于《環境空氣質量標準》（GB 3095-2012）二級標準（35ug/m3），O3濃度在140～160 ug/m3浮動。其中，2021年以PM2.5為首要污染物的超標天數占48.6%，以O3為首要污染物的超標天數占42.8%，PM2.5和O3污染協同治理與目標控制是岳陽市面臨的主要環境污染問題之一。

PM2.5和O3形成機制復雜，需經過共同前體物的系列反應形成。其中，揮發性有機物（VOCs）是重要的前體物之一[1][2]，也是影響污染物濃度的直接因素之一[3]。經研究，VOCs減排對降低全國各區域PM2.5和O3濃度均有利[4]。VOCs來源廣泛且成分復雜[5]，人為排放源主要有工業源、移動源及生活源三大類，其中，生活源主要包括餐飲業排放和生物質燃燒[6]。隨著經濟高速發展和居民物質水平的提高，餐飲業排放源已成為VOCs減排管控中不可忽視的環節[7]。目前，國內VOCs排放及減排潛力研究主要集中在化工等重點工業領域，針對餐飲業VOCs排放及減排潛力的研究相對較少。同時，餐飲業規模普遍較小，分布散亂，經營情況不穩定，油煙成分復雜多變[8]，導致治理難度加大。本研究對岳陽市全市餐飲業VOCs排放特征進行分析，結合當前餐飲油煙治理技術發展，以不同規模餐飲企業、點源及面源排放源等為切入點，設計不同減排情景來評估岳陽市餐飲業VOCs減排潛力，為進一步治理餐飲油煙污染、制定精細化的減排措施提供技術支撐。

1材料與方法

1.1 研究對象及數據來源

本研究選取岳陽市企業餐飲和居民餐飲進行排放特征分析和減排潛力研究，以點源和面源方式統計。VOCs排放基準數據來源于2019年岳陽市生態環境局和中科弘清（北京）科技有限公司編制的岳陽市大氣污染源排放清單。依據《飲食業油煙排放標準》（GB 18483-2001）[9]，按照基準灶頭數將企業餐飲排放點源分為大型（≥6）、中型（≥3，＜6）、小型（≥1，＜3）三級規模。居民餐飲面源按全市行政區劃分別統計各區域城鎮、農村餐飲固定爐頭數。

1.2 減排情景設計

1.2.1 基準情景

本研究以岳陽市2019年大氣污染源排放清單中各餐飲油煙排放量為基準排放量，依據《飲食業油煙排放標準》（GB 18483-2001），設定餐飲企業和居民餐飲的凈化效率，基準情景見表1。

1.2.2 減排情景

餐飲業油煙減排取決于源頭削減、過程控制及末端治理，由于源頭削減和過程控制缺乏具體數據，本研究僅面向末端治理環節對減排潛力進行定量評估。末端治理[10]，即減少或阻止油煙排放，降低油煙對環境的破壞程度，其關鍵因素在于末端凈化治理技術的升級和凈化設備的安裝。目前，國內采用的餐飲油煙VOCs治理可分為吸收、吸附、光解、低溫等離子、燃燒等單一技術，以及可結合多種技術優點的組合技術，具體技術性能及成本分析如表2所示[11～13]。

本研究針對VOCs不同末端治理技術來定量評估岳陽市餐飲業的減排潛力，基于2019年大氣污染源排放清單排放量，根據岳陽市餐飲排放不同類型排放源（點源、面源）及企業不同規模（大、中、小型）采取不同的VOCs凈化技術，進行減排情景設計，兩種減排情景設計如表3所示。其中，主要考慮不同規模餐飲企業凈化技術升級的生產能力和經濟實力，城鎮與農村家庭餐飲煙油治理設備的推廣程度，發現大、中型餐飲企業更有條件升級采用去除效率較高的凈化技術，城鎮家庭比農村家庭更易集中治理和管控。

2討論與分析

2.1 岳陽市餐飲業VOCs排放特征

根據2019年岳陽市大氣污染源排放清單，共統計岳陽市全市餐飲企業6791家，數量較多，分布較廣，主要集中在岳陽樓區等中心城區及各縣市的居民區，空間分布情況見圖1。其中，大、中、小型企業數量分別為352家、201家、6238家，VOCs排放量占比分別為13.24%、4.46%、82.30%，可見岳陽市餐飲企業VOCs排放主要貢獻來自小型餐飲企業。

岳陽市餐飲源VOCs排放量構成見圖2。其中，居民餐飲VOCs排放量最大，總排放量為1418t，占岳陽市餐飲排放量的94.95%；主要排放區域集中在平江縣、岳陽縣、華容縣、湘陰縣、汨羅縣等農村人口大縣，占居民餐飲VOCs排放量的近70%。岳陽市城鎮、農村家庭按灶頭數統計，灶頭之比為1.32：1，VOCs排放量之比接近1：2，表明數量占比約40%的農村家庭貢獻了約66%的VOCs排放量，可見岳陽市家庭餐飲排放量主要貢獻來自農村家庭烹飪。

2.2 岳陽市餐飲業VOCs減排潛力綜合分析

基于以上2種減排情景，岳陽市不同類型餐飲排放源的減排潛力結果見表4、表5。低目標減排情景1中，大、中型餐飲企業分別為352家、201家，采用高成本、高效率治理技術替代后，VOCs總減排量為7815.25kg，大、中型餐飲企業減排率分別為66.67%、34.41%，總減排率較低僅為10.36%；在居民餐飲排放源中，城鎮居民餐飲VOCs去除效率從60%提高到90%后，VOCs減排量達到了35.16t，城鎮居民餐飲減排率為75%，居民餐飲總減排率為24.79%。岳陽市餐飲VOCs減排量為35.95t，減排率為24.06%，主要為居民餐飲減排貢獻。

高目標減排情景2中，6238家小型餐飲VOCs去除效率從75%、60%均提高到90%，總減排量達到了4.52t，減排率為60.22%，減排潛力較高，總減排率為59.92%，其中大型餐飲企業減排貢獻率為14.73%，中型餐飲企業減排貢獻率為2.56%，小型餐飲企業減排貢獻率為82.71%；在居民餐飲排放源中，通過對農村居民餐飲VOCs治理技術替代，農村餐飲減排量可達到71.23t，農村餐飲減排率為75%，居民餐飲業總減排率為74.24%。岳陽市餐飲VOCs減排量為110.92t，減排率為74.24%，主要為居民餐飲減排貢獻。

從企業餐飲規模類型來看，低目標減排情景1僅針對大、中型企業VOCs減排技術替代，因此在該情景下應對小型餐飲企業加強油煙排放監管，嚴懲無組織排放；高目標減排情景2對小型企業排放影響增大，減排貢獻率達到82.71%，減排空間非常大，大、中型企業減排空間較小，這是因為企業原有末端治理技術去除效率已經較高，所以在該情景下應加大挖掘大、中型餐飲企業的源頭削減、過程控制的減排潛力。

從居民餐飲類型來看，無論是城鎮居民餐飲還是農村居民餐飲，經過VOCs治理技術替代后，VOCs減排率均為75%。由于農村居民餐飲規模大、排放量占比大，因此減排空間大。

2.3 不確定性分析

本研究根據餐飲業不同企業規模及不同居民餐飲類型，按照末端凈化技術替代的不同，對岳陽市餐飲行業減排潛力進行估算，在減排情景設計及減排潛力估算方面均存在一定的不確定性，主要原因體現在2個方面。一方面是減排技術推廣的不確定性，包括VOCs末端治理技術進步的不確定，隨著行業的不斷創新，更優的組合技術替代可能出現，同時需考慮政策及經濟形勢的不確定性，政策的不確定性有可能影響到企業決策，而當經濟負面影響較大時，部分大、中型企業或許會傾向于低成本的治理技術[14]。另一方面是清單數據及數據處理的不確定性，源清單數據在處理過程中本身就存在不確定性[15]，同時VOCs去除效率在實際運行過程中也存在出入。

3結果與對策

3.1 結果

岳陽市餐飲源VOCs排放貢獻以居民餐飲排放為主，排放貢獻率達到94.95%，其中又以農村家庭為主；企業餐飲源中，以小型餐飲企業排放貢獻為主，占餐飲業排放源VOCs排放量的82.3%。

依據末端治理技術替代設計的2種VOCs減排情景分析，大、中、小型餐飲企業減排率分別為66.67%、34.41%、60.22%，城鎮居民餐飲和農村居民餐飲的減排率均為75%。設計情景下，居民餐飲減排效果明顯大于企業餐飲減排效果，其中以農村居民減排效果最為顯著，在情景2中減排貢獻率為64.22%；在企業餐飲中，小型企業減排效果遠大于大、中型餐飲企業減排效果。

3.2 對策

開展餐飲企業油煙整治常態化工作，要嚴格管控大、中型餐飲企業油煙污染排放，更要加大對小型餐飲企業的監督與管理，開展小型餐飲企業油煙整治，從源頭實現小型餐飲企業的精細化管理。

重點加強居民餐飲油煙治理管控，尤其是要重視農村家庭餐飲VOCs排放整治，釋放農村餐飲VOCs減排空間，加快完善適用于居民家庭餐飲油煙控制的排放標準及小區公共煙道設計規范與排放標準，加強住宅區油煙設備在線監測。同時，加大農村家庭油煙凈化設施安裝普及，構建適用于農村家庭烹飪面源污染控制的監測管控平臺。

結語

目前，我國VOCs排放機制等理論研究已經比較成熟，但餐飲源排放相關研究相對較少，且由于餐飲源呈現分布散、亂、小，排放量不穩定等特征，導致實際排放管控有更大難度。本研究分析了不同類型排放源的特征與減排潛力，未來研究可以加強現場實測，針對燃料、油品、烹調方式等不同因素來分析其對餐飲VOCs排放的影響，加強油煙凈化系統的應用研究，從而實現對餐飲業的精細化管控。

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作者簡介

朱娟（1990—），女，漢族，湖南衡陽人，碩士，工程師，主要從事生態環境保護規劃咨詢、產業經濟等方面的研究。