餐饮油烟中PM2.5 排放特征实测分析
李文祥 王凯 左思飞
湖北跃华检测有限公司 湖北省武汉市 430000
引言
随着餐饮业快速发展,餐饮油烟排放引发的 PM2.5 污染问题日益凸显。PM2.5 因其粒径小、活性强,易携带有害物质进入人体呼吸系统,危害健康。餐饮油烟中 PM2.5 的排放具有成分复杂、排放集中等特点,对区域大气环境质量贡献显著。开展餐饮油烟 PM2.5 排放特征的实测分析,明确其排放规律与影响因素,对制定针对性管控措施、改善大气环境质量具有重要现实意义。
一、餐饮油烟 PM2.5 采样与分析方法
(一)采样方案设计
餐饮油烟 PM2.5 采样需结合餐饮场所特点与排放规律制定科学方案。采样点选择涵盖不同规模餐饮单位,包括大型餐厅、中小型餐馆及街边小吃摊等,确保样本代表性。采样位置设置于油烟排放口下游,采用等速采样法采集油烟气体,避免因流速差异导致的采样误差。采样时间覆盖不同烹饪时段,包括高峰用餐期与非高峰时段,同时记录烹饪种类、燃料类型及油烟净化设施运行状态等基础信息,为后续特征分析提供数据支撑。
(二)分析方法选择
采集的 PM2.5 样品需通过适宜方法进行实验室分析。浓度测定采用重量法,将样品滤膜经恒温恒湿处理后称重,计算 PM2.5 质量浓度。化学组成分析涵盖碳组分、水溶性离子及多环芳烃等,运用热光反射法测定有机碳与元素碳含量,离子色谱法分析水溶性离子成分,气相色谱- 质谱联用法测定多环芳烃等有机污染物。粒径分布特征通过气溶胶粒径谱仪在采样现场实时监测,获取不同粒径区间 PM2.5 的数量浓度与质量浓度分布数据[1]。
二、餐饮油烟 PM2.5 排放特征实测结果
(一)浓度水平特征
实测结果显示餐饮油烟中 PM2.5 排放浓度呈现显著差异。不同餐饮类型排放浓度存在明显分化,以煎炸、爆炒为主的餐饮单位排放浓度较高,这类烹饪方式因高温促使油脂与食物成分剧烈反应,产生大量细颗粒物。而以蒸煮、炖煮为主的餐饮单位排放浓度相对较低,烹饪过程中油脂挥发与热分解程度较弱。同一餐饮单位在不同烹饪时段浓度波动明显,高峰用餐期因烹饪活动密集,PM2.5 排放浓度显著高于非高峰时段,反映出餐饮油烟 PM2.5 排放的时段性特征。
(二)化学组成特征
餐饮油烟 PM2.5 化学组成复杂,包含多种有机与无机成分。碳组分中有机碳占比显著高于元素碳,有机碳主要来源于油脂不完全燃烧与食物热解产生的有机化合物,元素碳则与燃料燃烧过程相关。水溶性离子以钾、钠、氯离子为主,这类离子多来自食物原料中的矿物质与调味料高温挥发。有机污染物中多环芳烃、脂肪酸及醛酮类化合物检出普遍,其中多环芳烃因具有致癌性成为关注重点,其含量与烹饪温度及油脂类型密切相关,高温烹饪条件下更易生成高环数多环芳烃。
(三)粒径分布特征
餐饮油烟 PM2.5 粒径分布呈现特定规律,主要集中于细粒径范围。实测显示大部分 PM2.5 颗粒粒径分布在 0.1 - 2.5 微米区间,其中亚微米级颗粒占比较高,这类颗粒具有较大比表面积与较强吸附能力,易携带有害物质。不同烹饪方式下粒径分布存在差异,煎炸过程产生的 PM2.5粒径相对较小,爆炒过程因伴随食物碎屑飞溅,可能出现较大粒径颗粒,但整体仍以细颗粒为主。粒径分布特征直接影响 PM2.5 的扩散迁移能力与人体吸入风险[2]。
三、餐饮油烟 PM2.5 排放影响因素与管控措施
(一)主要影响因素识别
餐饮油烟 PM2.5 排放由多种因素共同作用形成,其中烹饪方式的影响最为显著。采用高温爆炒、煎炸等旺火烹饪时,油脂在高温环境下会发生剧烈的氧化与裂解反应,由此产生大量气溶胶颗粒物,这类烹饪方式的颗粒物排放量远高于蒸、煮等低温烹饪方式。燃料类型对排放特征的影响同样明显,生物质燃料在燃烧过程中若燃烧不充分,会释放出更多含碳颗粒物;即使是燃烧相对充分的液化气,也会因烹饪时的局部高温进一步促使油脂分解,增加颗粒物生成量。油烟净化设施的运行状态是减排的关键环节,未安装净化设施的餐饮单位排放浓度明显偏高,而设施出现滤网堵塞、电场失效等老化问题时,净化效率会大幅下降,直接导致 PM2.5 排放浓度升高。
(二)污染管控技术措施
餐饮油烟 PM2.5 污染管控需通过技术优化与工艺改进实现综合治理。高效净化技术的合理选型是核心手段,中小型餐饮单位可采用静电分离技术,借助高压电场的吸附作用去除颗粒物;大型餐饮单位则推荐使用复合式净化技术,通过前置滤网拦截大颗粒、活性炭吸附异味、催化氧化分解有机成分等多重功能结合,提升 PM2.5 去除效果。烹饪工艺的优化也不可或缺,应倡导采用蒸、煮、炖等低温烹饪方式,减少高温爆炒的使用频次,同时通过精准控制烹饪温度,避免油脂因长时间超温加热而产生过多颗粒物。净化设施的运行维护需形成制度化管理,定期对滤网类设备进行清洗,对静电类设备检查电场强度,确保设备运行参数符合技术标准,维持稳定的减排效果。
(三)监管与长效管理机制
构建全链条的监管体系是餐饮油烟 PM2.5 污染有效防控的重要保障。排污许可管理需明确刚性要求,将 PM2.5 排放限值与净化设施安装标准纳入许可条件,新建餐饮项目需通过环境影响评价充分论证污染防控能力。日常监管应采用 “抽检 + 执法” 相结合的模式,利用便携式监测设备开展现场监测,对排放超标的单位依法予以处罚并责令限期整改。智能化监管手段可实现精准治污,在大型餐饮单位安装在线监测终端,实时传输 PM2.5 排放浓度与净化设施运行状态数据,对异常情况及时自动预警。通过开展环保培训、宣传典型案例等方式增强餐饮经营者的环保责任意识,鼓励其使用清洁能源与环保厨具,逐步构建 “政府监管到位、企业自主减排、公众监督参与” 的长效管理格局。
结语
餐饮油烟中 PM2.5 排放特征实测分析揭示了其浓度水平、化学组成与粒径分布的具体规律。研究明确不同烹饪方式、燃料类型及净化设施对排放特征的影响,提出的技术管控与监管措施可有效降低排放强度。实践中需结合餐饮类型差异优化管控策略,强化净化设施安装与运行管理。通过科学实测与系统管控,能够有效削减餐饮油烟 PM2.5 排放,为改善大气环境质量与保障公众健康提供有力支持。
参考文献
[1] 江英华 . 上海典型餐饮油烟达标情况及排放因子研究[J]. 资源节约与环保 ,2021,(07):147- 148.
[2] 肖玥伶 , 孙一鸣 , 罗金 , 等 . 餐饮油烟排放对大气污染的影响及管控 [J]. 环境科学与技术 ,2021,44(S1):217- 222.
[3] 李勤勤 , 吴爱华 , 龚道程 , 等 . 餐饮源排放 PM2.5 污染特征研究进展 [J]. 环境科学与技术 ,2018,41(08):41- 50.