淺析家庭廚房油煙污染的危害與對策

時間：2022-05-29作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：167

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，闡述了國內(nèi)外廚房油煙污染排放和控制標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀，針對我國廚房油煙污染現(xiàn)狀和家用吸油煙機凈化技術(shù)提出了家庭油煙污染的防治對策。
關(guān)鍵詞：油煙污染；家用吸油煙機；環(huán)境污染；防治對策 
1 引言
近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及居民生活水平的提高，2013年中國科學(xué)院發(fā)布的“大氣灰霾追因與控制”專項研究結(jié)果表明，餐飲油煙排放已和機動車排放、采暖排污等一起成為北京市強霾污染的主要污染源，是空氣污染的又一元兇。強霾成因中京津冀地區(qū)餐飲排放占了PM2.5來源的6%，北京地區(qū)餐飲排放則占了該地區(qū)PM2.5來源的13%。而遍布千家萬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題，與中國傳統(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，控制廚房油煙的排放對保護(hù)大氣環(huán)境、減少城市霧霾具有重要的現(xiàn)實意義。
2 廚房油煙的產(chǎn)生及污染危害分析
2.1 廚房油煙產(chǎn)生的過程
廚房油煙是指在食物烹飪和食品生產(chǎn)加工過程中揮發(fā)的油脂、**質(zhì)及熱氧化和熱裂解的產(chǎn)物［1，2］。烹飪時，油脂受熱，當(dāng)溫度達(dá)到170℃（食用油的發(fā)煙點）時，開始出現(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**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**物）兩類，其中顆粒物粒徑較小，一般在0.1～10μｍ，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。
課題研究試驗結(jié)果表明，在家庭廚房烹調(diào)家常菜產(chǎn)生油煙中檢測到的化學(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)類化合等。且從 VOCs組分分布情況來看，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
家庭烹飪油煙作為城市細(xì)顆粒物及揮發(fā)性**化合物（VOCs）的重要來源，是導(dǎo)致強霾污染的關(guān)鍵因素之一。首先，廚房油煙中的揮發(fā)性**物（VOCs）與環(huán)境中的氮氧化物發(fā)生反應(yīng)，增強大氣的氧化性，臭氧**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；*三，油煙污染物的排放還會影響大氣能見度。是大氣中揮發(fā)性**物（VOCs）和 PM2.5的主要來源之一，家庭烹飪油煙含有多種有毒化學(xué)成分,對機體具有肺臟毒性、*毒性和致癌性,尤其是多環(huán)芳烴類（PAHs）等致癌物對人體危害較大。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)呼吸道深部的危險因素，中國許多婦女不抽煙卻患上肺癌與長期接觸廚房油煙不無關(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。
2.4 我國家庭廚房油煙排放的特點
中國傳統(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，因此在烹飪過程中會產(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*發(fā)展，造成了日益嚴(yán)重的油煙污染問題，引起了社會各界的關(guān)注。而家庭烹飪油煙量大、面廣、高度分散的排放特征，也勢必加大了對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國內(nèi)烹飪油煙污染及控制標(biāo)準(zhǔn)
據(jù)資料統(tǒng)計，國內(nèi)絕大部分的家庭用吸油煙機，它們大多沒有油氣分離功能，僅僅是簡單的將排煙管與風(fēng)機連接起來，實現(xiàn)抽煙排煙的功能，對油煙及揮發(fā)性**物（VOCs）等大氣污染物幾乎沒有凈化效果，從而造成油污直接排到室外，對大氣造成一定的污染。 
《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)（試 行）》（GB18483-2001）是目前為止我國現(xiàn)行有效的關(guān)于油煙方面的國家標(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**禁止使用的化學(xué)試劑，所以對該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂或者尋求四氯化碳的替代試劑勢在必行。在國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，隨后又有山東、上海、天津等地分別出臺了嚴(yán)于國家標(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 國外烹飪油煙污染及控制標(biāo)準(zhǔn)
國外烹飪油煙污染與中國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。一般國外家庭烹飪主要強調(diào)保持蔬菜的營養(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，故不會產(chǎn) 
生太大的油煙，廚房污染程度較低。國外發(fā)達(dá)國家的餐飲業(yè)規(guī)模一般較大，基本都會安裝油煙處理設(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，然后再排放到大氣中。而且國家對油煙氣排放的監(jiān)管力度也相當(dāng)大，同時與之相應(yīng)的檢測方法和國家標(biāo)準(zhǔn)也比較成熟。 
烹飪油煙污染問題在閩臺也比較嚴(yán)重，且目前還沒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)》和《空氣污染防制法》中對顆粒狀污染物的不透光率和質(zhì)量濃度的控制來對烹飪油煙排放進(jìn)行管理。與大陸類似，飲食油煙污染在中國香港也是一個顯著的問題。中國香港環(huán)保署編制了《控制食肆及飲食業(yè)油煙及煮食氣味》的小冊子。相對 于中國，飲食業(yè)油煙污染在美國并不嚴(yán)重，所以沒有關(guān)于烹飪油煙污染的國家標(biāo)準(zhǔn)，只是個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)制訂了美國油煙中顆粒物和揮發(fā)性**物的測試方法和美國控制飲食業(yè)油煙排放的地方標(biāo)準(zhǔn)。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)。
4 家庭油煙污染防治對策
4.1 對家用油煙機設(shè)備的管理
首先，建議對當(dāng)前市面上的家用吸油煙機進(jìn)行油煙去除效率測試，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)對產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)證，只有通過標(biāo)準(zhǔn)檢測認(rèn)證合格的產(chǎn)品才可投入市場，建立嚴(yán)格的市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)和制度，杜絕偽劣產(chǎn)品，從而加大對烹飪油煙污染綜合治理的力度。 
其次，選擇節(jié)能環(huán)保的吸油煙機可以一定程度上減少污染，同時對吸油煙機設(shè)備的日常維護(hù)、清洗也是確保油煙凈化效率的關(guān)鍵，以保證吸油煙機良好的運行狀態(tài)。
4.2 國家標(biāo)準(zhǔn)的出臺 
建議除對家用吸油煙機制定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)之外，還需針對家庭油煙這種具有粘性、濃度相對低非連續(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**物（VOCs）的采樣分析方法，使監(jiān)測數(shù)據(jù)較科學(xué)準(zhǔn)確。 
4.3 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，增強人們的環(huán)保意識。我國大氣污染的治理進(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)保意識的成長速度，取決于全民環(huán)保意識的提高。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，增強人們對家庭廚房油煙污染治理的環(huán)保意識，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。 
4.4 公司激勵和管控 
鑒于我國吸油煙機的產(chǎn)品性能現(xiàn)狀，可以采取公司管控和激勵的措施，鼓勵吸油煙機生產(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，提出家庭用吸油煙機產(chǎn)品階梯激勵政策，對增加油煙及VOCs處理功能的家用吸油煙機產(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)品及運維費用補貼，引導(dǎo)環(huán)保排放型家用吸油煙機產(chǎn)品的開發(fā)及推廣。 
還應(yīng)定期監(jiān)測居民區(qū)油煙的排放濃度和凈化效率， 對排放不合格的小區(qū)進(jìn)行原因分析，追根溯源找到問題所在，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。
5 安科瑞AcrelCloud3500餐飲油煙監(jiān)測云平臺
為了彌補現(xiàn)存餐飲行業(yè)在煙油監(jiān)測上的漏洞，同時便利監(jiān)管部門的監(jiān)察，安科瑞油煙監(jiān)測云平臺應(yīng)運而生。油煙監(jiān)測模塊通過2G/4G與云端平臺進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交互，系統(tǒng)能夠?qū)ζ髽I(yè)餐飲設(shè)備的開機狀態(tài)、運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；實現(xiàn)開機率監(jiān)測，凈化效率監(jiān)測，設(shè)施停運告警，待清洗告警，異常告警等功能；對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析、排名等統(tǒng)計功能；較之傳統(tǒng)的靜電監(jiān)測方案，較具實效性。平臺預(yù)留與其他應(yīng)用系統(tǒng)、設(shè)備交互對接接口，具有很好的擴(kuò)展性及融合性。
5.1平臺結(jié)構(gòu)
平臺GIS地圖采集餐飲油煙處理設(shè)備運行狀態(tài)和油煙排放的濃度數(shù)據(jù)，自動對**標(biāo)排放及異常企業(yè)進(jìn)行提示預(yù)警，監(jiān)管部門可*進(jìn)行處理，督促餐飲企業(yè)整改設(shè)備，并定期清洗、維護(hù)，實現(xiàn)減排環(huán)保，不擾民等目的?，F(xiàn)場安裝監(jiān)測終端，持續(xù)監(jiān)測油煙凈化器的工作狀態(tài)，包括設(shè)備運行的電流、電壓、功率、耗電量等等，同時結(jié)合排煙口的揮發(fā)性物質(zhì)、顆粒物濃度等進(jìn)行對比分析，一旦排放**標(biāo)，系統(tǒng)會發(fā)出異常信號。
■ 油煙監(jiān)測設(shè)備用來監(jiān)測油煙、顆粒物、NmHc等數(shù)據(jù)
■ 凈化器和風(fēng)機配合對油煙進(jìn)行凈化處理，同時對凈化設(shè)備的電流、電壓進(jìn)行監(jiān)測 
■ 設(shè)備通過4G網(wǎng)絡(luò)將采集的數(shù)據(jù)上傳至遠(yuǎn)程云端服務(wù)器
5.2 平臺主要功能
(1)在線監(jiān)測
對油煙排污數(shù)據(jù)的監(jiān)測，包括油煙排放濃度，顆粒物，NmHc等數(shù)值采集監(jiān)測;同時對監(jiān)控風(fēng)機和凈化器的啟停狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測。
(2)告警數(shù)據(jù)監(jiān)測
系統(tǒng)根據(jù)采集的油煙數(shù)值大小，產(chǎn)生對應(yīng)的排放**標(biāo)告警;對凈化器的運行數(shù)據(jù)分析，上傳凈化設(shè)備對應(yīng)的運行、停機、故障等告警事件。
(3)數(shù)據(jù)分析
運行時長分析，離線分析；告警占比、排名分析；歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計等。
(4)隱患管理
系統(tǒng)對采集的告警數(shù)據(jù)分析，產(chǎn)生對應(yīng)的隱患記錄，派發(fā)、處理隱患，及時處理告警，形成閉環(huán)。
(5)統(tǒng)計分析
包括時長分析、**標(biāo)分析、歷史數(shù)據(jù)、分析報告等模塊。
(6)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)
個人信息、權(quán)限維護(hù)，企業(yè)信息錄入，對應(yīng)測點信息錄入等。
(7)數(shù)據(jù)服務(wù)
數(shù)據(jù)采集，短信提醒，數(shù)據(jù)存儲和解析。
5.3油煙監(jiān)測主機
油煙監(jiān)控主機是現(xiàn)場的管理設(shè)備，實時采集油煙濃度探測器和工況傳感器的信號，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)通訊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器平臺。同時，對本地數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)，提供人機操作界面。
 
具體技術(shù)參數(shù)如下：
 
注：雙探頭適合雙排煙通道的場合，每路探頭監(jiān)測1路排煙通道。
 
6 結(jié)論
家庭廚房油煙污染有著較強的社會性和普遍性，需要借鑒國外對飲食業(yè)油煙污染治理的經(jīng)驗，從飲食業(yè)油煙污染控制技術(shù)的發(fā)展趨勢來看，我國也需要制定較為嚴(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**物（VOCs）的排放，這就要求在現(xiàn)有的油煙治理方法和技術(shù)上研制和開發(fā)較好的油煙凈化設(shè)備，使其可以同時去除油煙污染物中的顆粒物和氣態(tài)污染物（VOCs），研制開發(fā)新型環(huán)保的油煙凈化設(shè)備和家用吸油煙機。
 
【參考文獻(xiàn)】
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