成都市居民住宅油煙監(jiān)測(cè)與治理對(duì)策分析

張發(fā)闖　蔣宇

摘要：通過(guò)對(duì)成都市高層電梯住宅、老舊小區(qū)等不同居民住宅類型的排煙特性進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，研究居民住宅油煙的成分和對(duì)大氣污染的貢獻(xiàn)，為居民住宅油煙治理提出對(duì)策建議。監(jiān)測(cè)分析結(jié)果表明：成都市住宅油煙PM2.5平均質(zhì)量濃度0.028～0.745mg/m3，其排放量約占成都市各污染源總PM2.5排放量的1.03%;VOCs平均質(zhì)量濃度0.856～3.715mg/m3，其排放量約占成都市各污染源總VOCs排放量的0.80%;VOCs以含氧化合物、烷烴、烯烴類物種為主，其濃度占比最大的是含氧化合物，達(dá)到43%以上。

關(guān)鍵詞：油煙;監(jiān)測(cè);污染治理;對(duì)策

中圖分類號(hào)：X799.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）09-0-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.09.077

Analysis on the monitoring and control of cooking fume in residential buildings in Chengdu

Zhang Fachuang，Jiang Yu

（Chengdu Institute of Urban Management，Chengdu Sichuan 610015，China）

Abstract：Through monitoring and analyzing the exhaust smoke characteristics of different residential types in Chengdu，such as high-rise elevator residential buildings and old residential areas，the composition and contribution of cooking fume to air pollution in residential buildings are studied，and countermeasures and suggestions for cooking fume control in residential buildings are put forward.The results showed that the average mass concentration of cooking fume PM2.5 was 0.028～0.745 mg/m3， which accounted for about 1.03% of the total PM2.5 emission from various pollution sources in Chengdu; The average mass concentration of VOCs is 0.856～3.715 mg/m3， which accounts for about 0.80% of the total VOCs emissions from various pollution sources in Chengdu; VOCs are mainly oxygenates， alkanes and olefins， and the largest proportion of their concentrations is oxygenates， reaching more than 43%.

Key words：Cooking fume;Monitor;Pollution control;Countermeasure

烹調(diào)油煙是食用油和食物在高溫條件下發(fā)生一系列變化而形成的。烹調(diào)油煙成分極為復(fù)雜，含各類污染物達(dá)200～300種之多，葉琳等人的研究表明[1]，烹調(diào)油煙中含有多種有毒化學(xué)成分，對(duì)機(jī)體具有肺臟毒性、免疫毒性、遺傳毒性和潛在致癌性。油煙中的短鏈醛、酮、酸、醇等有害氣體在空氣中擴(kuò)散，容易與其他塵?；旌闲纬煽晌腩w粒物，隨空氣侵入人體呼吸道影響居民健康，同時(shí)油煙中的油脂沉降聚集還容易形成“油鼻涕”影響城市市容環(huán)境。而遍布千家萬(wàn)戶的居民住宅油煙未經(jīng)凈化處理直接排放到室外大氣環(huán)境中并不斷積累，也是大氣霧霾成因的重要排放源之一[2]。

1 國(guó)內(nèi)外油煙處理現(xiàn)狀

1.1 油煙處理技術(shù)發(fā)展

日本及中國(guó)香港開(kāi)展廚房油煙處理較早，自20世紀(jì)70年開(kāi)始，日本有用特種陶瓷濾料治理廚房油煙的方法，中國(guó)香港地區(qū)其主要凈化設(shè)備有靜電油煙凈化器、燃燒凈化器、催化劑凈化器、文丘里洗滌器、油脂分離器、油霧過(guò)濾器、填充塔洗滌器等。

隨著我國(guó)餐飲業(yè)廚房油煙治理力度的逐漸加大，各種油煙凈化設(shè)備被開(kāi)發(fā)出來(lái)，主要可以分為機(jī)械式油煙凈化器、過(guò)濾式油煙凈化器、洗滌式油煙凈化器及靜電式油煙凈化器四大類。

但是，以上技術(shù)均是針對(duì)大型餐飲企業(yè)或大型食堂的處理技術(shù)，尚缺乏針對(duì)居民住宅油煙的處理技術(shù)。相較容易集中治理的餐飲行業(yè)，住宅小區(qū)的油煙排放一直以來(lái)都是治理難題。我國(guó)居民家用的傳統(tǒng)廚房抽油煙機(jī)只是簡(jiǎn)單地進(jìn)行了油煙分離，僅僅實(shí)現(xiàn)對(duì)油煙外排，缺乏過(guò)濾、吸附、處理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)油煙污染的根本治理。從環(huán)保角度而言，家用油煙機(jī)也應(yīng)同時(shí)去除油煙中的顆粒物和VOCs。最近幾年，國(guó)內(nèi)一些環(huán)保專業(yè)公司和品牌電器公司，借鑒餐飲業(yè)油煙治理技術(shù)，開(kāi)展家用吸油煙機(jī)凈化技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)了新型油煙凈化設(shè)備，在部分城市居民住宅油煙治理中試點(diǎn)應(yīng)用，取得較好的環(huán)保效果。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)及政策現(xiàn)狀

2000年后，原國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局相繼發(fā)布《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)（試行）》GB18483-2001 、《飲食業(yè)油煙凈化設(shè)備技術(shù)要求及檢測(cè)技術(shù)規(guī)范（試行）》HJ/T62-2001、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《飲食業(yè)環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范》HJ554-2010和《環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求便攜式飲食油煙檢測(cè)儀》HJ2526-2012等一系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。近年來(lái)，隨著我國(guó)餐飲業(yè)飛速發(fā)展，國(guó)家對(duì)餐飲店油煙排放問(wèn)題開(kāi)始重視起來(lái)，餐飲油煙排放管理制度日益完善，北京、天津、上海、廣東、山東等多個(gè)省市也都陸續(xù)頒布了餐飲油煙排放有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，嚴(yán)格規(guī)定了餐飲單位的油煙顆粒濃度、非甲烷總烴排放濃度、臭氣排放濃度等詳細(xì)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。但是，我國(guó)針對(duì)居民住宅油煙排放的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)仍屬于空白領(lǐng)域。

2 成都市不同居民住宅油煙排放現(xiàn)狀

成都市居民住宅油煙排放分為高空直排和低空直排兩種情形，基本都是未經(jīng)治理直接排放。

成都市的高層住宅基本采用共用豎向排氣道系統(tǒng)，主要?jiǎng)恿υ词歉骷覐N房的吸油煙機(jī)，一般為定型產(chǎn)品，大都帶有引射導(dǎo)流構(gòu)件和止逆構(gòu)件，起到防倒灌、防串煙的作用;一般無(wú)屋頂風(fēng)機(jī)，但普遍存在處于同一排氣道的不同住戶間有串煙、串味現(xiàn)象，造成住宅室內(nèi)的二次污染。盡管采取了各種改進(jìn)措施，如根據(jù)流體力學(xué)原理設(shè)置變壓板和導(dǎo)流構(gòu)件，降低各用戶排氣口處的壓力，在排氣口處安裝各種防串煙止逆閥，形成“疏堵結(jié)合”式雙重防護(hù)，起到了一定的作用，但仍然不能解決根本問(wèn)題，隨著止逆閥功能減退，串煙現(xiàn)象仍無(wú)法避免。

老舊小區(qū)大部分都用排風(fēng)扇或油煙機(jī)往屋外直排油煙，導(dǎo)致外墻流出烏黑的“油鼻涕”，不僅嚴(yán)重影響市容市貌，而且直排的油污及外置油污管道存在火災(zāi)隱患，另外，油煙擾民也易引發(fā)鄰里矛盾糾紛。

3 成都市居民住宅油煙監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

成都市屬于川菜系地區(qū)，飲食多為川菜。川菜的特點(diǎn)是麻、辣、香、鮮、油大、味厚，用的調(diào)味料特別多，且多為高溫爆炒，因而會(huì)產(chǎn)生油煙過(guò)大的問(wèn)題。川菜需要加入大量花椒和辣椒等調(diào)料，用油量大，油溫又高，產(chǎn)生的PM2.5是幾大菜系里最高的[3]。雖然廚房的PM2.5濃度不完全由油煙組成，但是在烹飪的短暫時(shí)期內(nèi)，PM2.5的濃度增量實(shí)際上就是油煙的產(chǎn)生量，且PM2.5濃度更容易測(cè)量[4] 。本文以PM2.5作為油煙顆粒的代表性指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2019年3-6月，對(duì)成都市不同層高的高層住宅（白果林銀杏廣場(chǎng)33層、西西里二期34層、美洲花園22層、雙楠美鄰12層）、老舊小區(qū)（西安路街道巴適院和倪家橋路10號(hào)院）中午和晚上居民做飯高峰期的油煙排氣口進(jìn)行了取樣監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)因子為顆粒物（PM2.5）和VOCs，采樣時(shí)間持續(xù)2h。

3.1 PM2.5質(zhì)量濃度監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

由于自動(dòng)煙塵煙氣分析儀 （TH-880F）對(duì)油煙廢氣PM2.5采樣時(shí)，居民油煙顆粒物濃度過(guò)小且黏性較大，濾筒自身?yè)p失量大于采集量，誤差過(guò)大，本研究利用了SidePakAM520個(gè)體暴露粉塵儀對(duì)高層住宅、老舊小區(qū)油煙廢氣PM2.5進(jìn)行了采樣分析，結(jié)果匯總分析如表1所示。

溫夢(mèng)婷等[5]對(duì)北京餐飲源排放細(xì)粒子的研究表明，餐飲源采樣餐館排放的細(xì)顆粒物PM2.5平均質(zhì)量濃度在1.396～4.053mg/m3（包括川菜、杭州菜和家常菜）。與餐飲業(yè)油煙對(duì)比來(lái)看，暢凱[6]對(duì)重慶市住宅廚房空氣品質(zhì)現(xiàn)狀及改善措施研究中也對(duì)廚房?jī)?nèi)油煙進(jìn)行過(guò)測(cè)試，濃度值0.0257～0.170mg/m3之間，本次所測(cè)數(shù)據(jù)在0.028～0.745mg/m3，這說(shuō)明住宅油煙中的顆粒物排放濃度遠(yuǎn)小于餐飲業(yè)油煙，但排氣口濃度遠(yuǎn)大于環(huán)境空氣PM2.5濃度。

參考煤氣管道設(shè)計(jì)時(shí)煤氣灶同一時(shí)間段開(kāi)機(jī)率來(lái)計(jì)算PM2.5排放量，得到高層住宅單戶平均年排放量為0.047 kg/a，老舊小區(qū)單戶平均年排放量為0.222 kg/a。

3.2 VOCs質(zhì)量濃度監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

3.2.1 VOCs濃度

本研究利用采樣氣袋、真空采樣箱、Agilent氣相色譜和便攜式VOC檢測(cè)儀對(duì)高層住宅和老舊小區(qū)油煙廢氣中的VOCs進(jìn)行了監(jiān)測(cè)分析，得到不同居民住宅的VOCs濃度，結(jié)果匯總分析如表3所示。同樣參考煤氣管道設(shè)計(jì)時(shí)煤氣灶同一時(shí)間段開(kāi)機(jī)率計(jì)算排放量，得到高層住宅和老舊小區(qū)單戶平均年排放量為0.355kg/a，0.491 kg/a。

3.2.2 VOCs組分

將所有組分分為含氧化合物、烷烴、烯烴、芳香烴、鹵代烴和其他（氟氯昂、二硫化碳等）6類。從下表可以看出，高層住宅和老舊小區(qū)的物種均以含氧化合物為主，高層住宅占總排放量的45.9%，老舊小區(qū)占總排放量的43.8%;其次是烷烴類，高層住宅占總排放量的19.4%，老舊小區(qū)占總排放量的21.0%。

在不同住宅類型分別取2個(gè)氣袋進(jìn)行成分譜分析，合計(jì)4個(gè)樣品，將每個(gè)樣品計(jì)算VOCs質(zhì)量分?jǐn)?shù)，然后對(duì)不同住宅的兩個(gè)樣品進(jìn)行平均值處理，從而獲得不同住宅成分譜。不同住宅類型，大多數(shù)特征物種較為相似，以含氧化合物、烷烴和烯烴類為主，主要為丙酮、1-戊烯、乙醇、丙烯醛、二氯甲烷、乙酸乙酯、苯、異丁烷、正戊烷、正丁烷、氯甲烷、2-甲基庚烷、甲苯、正辛烷、異戊烷、異丙醇、庚烷、正己烷、三氯甲烷等物種。高層住宅排放的前十VOCs物種中，丙酮濃度最高，為26.618?g/m3;其次為1-戊烯，濃度為12.971?g/m3;再次是乙醇，為7.678?g/m3。老舊小區(qū)也是丙酮濃度最高，為32.459?g/m3;其次為丙烯醛，濃度為17.989?g/m3;再次是1-戊烯，為16.710?g/m3。高層住宅及老舊小區(qū)前10種物種分別占總排放量的72.4%和76.4%。

3.3 居民住宅污染物排放總量與大氣污染貢獻(xiàn)率分析

采用排放因子法對(duì)成都市不同居民住宅廢氣排放源進(jìn)行排放清單的計(jì)算。排放量的計(jì)算公式如下所示：

Ei=Ai×EFi

其中，Ei為i類住宅類型油煙的排放量;Ai為i類住宅類型居民戶數(shù)（如高層住宅戶數(shù)等）;EFi為對(duì)應(yīng)的排放因子（單戶排放量）。

根據(jù)四川省統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的2018年四川省人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：2018年成都市常住人口為1 633.0萬(wàn)人，其中，城鎮(zhèn)常住人口為1 194.0萬(wàn)人。目前四川省、成都市均未對(duì)城市高層住宅戶數(shù)和老舊小區(qū)戶數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以高層住宅和老舊小區(qū)住戶各占一半來(lái)估算。

經(jīng)過(guò)計(jì)算，得出成都市住宅油煙PM2.5排放量為537.3t/a，VOCs排放量為1 683.5 t/a。

根據(jù)全省污染源清單結(jié)果可得，成都市住宅PM2.5排放量約占成都市各污染源總PM2.5排放量的1.03%，占全省各污染源總PM2.5排放量的0.13%;而成都市住宅VOCs排放量約占成都市各污染源總VOCs排放量的0.80%，占全省各污染源總VOCs排放量的0.24%。對(duì)比結(jié)果如表7所示。

3.4 結(jié)論

（1）本次對(duì)成都市高層住宅和老舊小區(qū)廚房油煙進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，據(jù)不同樓層計(jì)算排放量，得到高層住宅單戶PM2.5平均年排放量為0.047 kg/a，單戶VOCs平均年排放量為0.355 kg/a;老舊小區(qū)單戶PM2.5平均年排放量為0.222 kg/a，單戶VOCs平均年排放量為0.491 kg/a。

（2）不同住宅類型油煙中的VOCs大多數(shù)特征物種較為相似，以含氧化合物、烷烴、烯烴為主。含氧化合物占比最大，高層住宅占總排放量的45.9%，老舊小區(qū)占總排放量的43.8%;其次是烷烴類，高層住宅占總排放量的19.4%，老舊小區(qū)占總排放量的21.0%。

（3）與成都市和四川省PM2.5和VOCs總排放量對(duì)比來(lái)看，居民住宅油煙不是PM2.5和VOCs主要污染源。經(jīng)監(jiān)測(cè)分析，成都市住宅油煙PM2.5排放量約占成都市各污染源總PM2.5排放量的1.03%，占全省各污染源總PM2.5排放量的0.13%;而成都市住宅油煙VOCs排放量約占成都市各污染源總VOCs排放量的0.80%，占全省各污染源總VOCs排放量的0.24%。

（4）盡管居民住宅油煙PM2.5和VOCs總排放量占比相對(duì)較小，但是油煙直排影響居民生活環(huán)境、身體健康及城市市容市貌，加之當(dāng)前減少城市霧霾和改善空氣質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，因此，對(duì)居民住宅油煙進(jìn)行治理是非常必要的。

4 對(duì)策建議

4.1 建議在有條件的地區(qū)積極開(kāi)展居民住宅油煙治理試點(diǎn)

新建高檔高層住宅可由開(kāi)發(fā)商統(tǒng)一配套安裝中央油煙凈化系統(tǒng)，日常管理維護(hù)由物業(yè)負(fù)責(zé)，維護(hù)費(fèi)用納入物業(yè)費(fèi)用，并在物業(yè)服務(wù)合同中明確約定。以某品牌電器中央油煙凈化系統(tǒng)為例，每個(gè)集中排放煙道安裝一套，建設(shè)成本約為15萬(wàn)/套，預(yù)計(jì)每戶新增物業(yè)服務(wù)費(fèi)約60元/年，能有效地削減住宅油煙排放污染，油煙PM2.5凈化率達(dá)到80%以上，VOCs凈化率達(dá)到60%以上，而且還實(shí)現(xiàn)了排煙順暢和無(wú)竄煙倒味等功能。

已入住高層住宅和老舊小區(qū)，由于不具備中央油煙凈化系統(tǒng)安裝條件或安裝系統(tǒng)，容易產(chǎn)生居民矛盾，居民家庭油煙治理以解決排風(fēng)扇直排造成“油鼻涕”等影響市容問(wèn)題為主?？砂醋栽冈瓌t，通過(guò)市、區(qū)兩級(jí)財(cái)政補(bǔ)貼一部分、居民自己出一部分的模式來(lái)解決費(fèi)用問(wèn)題，將排風(fēng)扇更換為直排式油煙凈化機(jī)的方式進(jìn)行成片改造。

4.2 建議長(zhǎng)期跟蹤監(jiān)測(cè)居民住宅油煙

在冬季等大氣污染物擴(kuò)散條件較差的季節(jié)，居民油煙對(duì)大氣環(huán)境的影響等還需要進(jìn)一步跟蹤監(jiān)測(cè)，因此，可以參考大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方法，對(duì)居民住宅油煙開(kāi)展區(qū)域網(wǎng)格化長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為治理工作提供科學(xué)依據(jù)。

4.3 建議開(kāi)展居民家庭廢油脂回收試點(diǎn)

結(jié)合生活垃圾分類工作，試點(diǎn)開(kāi)展居民家庭油煙機(jī)廢油回收活動(dòng)，探索生活污染源治理新模式。據(jù)估計(jì)，成都市城鎮(zhèn)居民每年可回收廢油約2萬(wàn)t，回收的廢油脂可加工為化工產(chǎn)品，不僅產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值，還可通過(guò)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)尋求環(huán)境治理的新突破。

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收稿日期：2020-07-17

作者簡(jiǎn)介：張發(fā)闖（1969-），男，高級(jí)工程師，工程碩士，研究方向?yàn)槌鞘泄芾砼c環(huán)境治理。