门头沟 区 餐饮业大气排放特征 与防控对策

杨金凤

（北京市门头沟区环境监测站，北京 102300 ）

摘要：餐饮业是北京市大气环境污染源之一。为了解餐饮业大气污染物的产生能力及制定防控对策，本研究以门头沟区为研究对象，选取84家不同类别的餐饮企业场实地监测了净化后的油烟、颗粒物和非甲烷总烃的产生浓度水平。结果表明，净化后油烟、颗粒物和非甲烷总烃的平均浓度约分别为1.38、2.17和9.50mg·m^-3。烧烤产生油烟、颗粒物和非甲烷总烃浓度的Pearson系数存在强相关性，为污染物监测提供一种新思路，从而节约监测费用。基于本区餐饮企业数量和本研究测得的排放因子，按工作日与非工作日估算污染物排放总量。初步估算出了门头沟区2020年餐饮业油烟、颗粒物和非甲烷总烃的年产生总量，分别为22.5、35.4和81.6t。大部分餐饮企业安装的油烟净化器通过定期清洗能满足要求。

关键词： 餐饮业 ；相关性；排放总量;防控对策

绪论

近年来，随着餐饮企业的迅速发展，所带来的环境问题已成为我国城市面临的主要环境问题之一^[1]。餐饮油烟是由食物烹饪和食品生产加工过程中挥发的油脂、有机质及其热氧化和热裂解产生的混合物^[2，3]，是PM_2.5重要污染源之一^[4，5]，同时也是餐饮异味扰民的主要原因。 孙成一等^[6]初步估算了2019年北京市餐饮源主要污染物的初始产生总量。但是仍缺少门头沟地区餐饮源净化后产生的污染总量的估算。本研究于2020年在门头沟区选取了家常菜、烧烤、学校食堂和川湘菜馆这四类主要餐饮企业，共84家企业，对各类餐饮企业排放

的油烟、颗粒物和非甲烷总烃进行现场采样、分析并估算年排放量，旨在通过此研究，探明本区餐饮企业油烟净化后排放污染物总量，考察餐饮企业排放的大气颗粒物对当地的空气质量影响程度，预防并控制餐饮企业污染物超标。

1. 材料与方法

1.1设备与材料

设备：自动烟尘（气）测试仪，仪器型号3012H,仪器编号A11099499；全自动红外测油仪，仪器型号RN3001，仪器编号300011912005S；便携式甲烷、非甲烷总烃分析仪，仪器型号PF--300，仪器编号PF348；全自动恒温恒湿称量系统，仪器型号BTPM-AWSI,仪器编号0948。

材料：金属滤筒；颗粒物滤膜；四氯乙烯（天津傲然精细化工研究所）

1.2样品采集与分析

根据城区居民外出就餐习惯，选午间和晚间的用餐高峰时段，对选取的84家餐饮企业进行样品采集，其中家常菜36家、烧烤16家、学校食堂菜25家和川湘菜馆7家。现场采样企业基本信息如表1所示。

表 1 餐饮企业基本信息

本研究采集净化后的油烟、颗粒物和非甲烷总烃。油烟每组5个样品，每个样品采集10min，颗粒物每组3个样品，每个样品采集15min，非甲烷总烃直接测定，单次采集时间5min，间隔10min，采样3次，以3次采样的平均值作为测试结果。油烟和颗粒物样品在规定有效期内进行分析。

1.3 污染物年排放总量计算方法

安装油烟净化器设备情况下餐饮企业的污染物日排放总量W_d计算见公式1:

W_d=V₀×E×n×h×N （1）

式中，W_d为工作日排放总量/kg·d^-1；V₀为平均标况风/m³；E为基准平均排放浓度/mg·m^-3；n为平均折算灶头数/个；h为每天营业小时数/h；N为门头沟区餐饮企业总数/家。

由于工作日与非工作日餐饮企业工作强度有差异，所以在进行全年总量计算时将工作日与非工作日分别计算，全年污染物排放总量计算公式见公式2：

Wy=W_d,g×250+W_d,j×115 （2）

式中，Wy为全年排放总量/t；W_d·g 为工作日排放总量/t·d^-1，W_d·j为非工作日排放总量/t·d^-1 。

2 结果与讨论

2.1 油烟、颗粒物与非甲烷总烃排放浓度

不同类别的餐饮企业的油烟排放基准浓度见图1，油烟、颗粒物和非甲烷总烃的平均浓度为1.38±3.54、2.17±1.60和6.54±9.50mg·m^-3。根据《餐饮业大气污染物排放标准》（DB 11/1488-2018）排放要求，油烟、颗粒物、非甲烷总烃限值分别为1.0、5.0和10.0mg·m^-3 。油烟基准排放浓度超过限值要求，并且各类餐饮企业除烧烤外污染物浓度大小顺序均为非甲烷总烃＞颗粒物＞油烟。烧烤油烟、颗粒物和非甲烷总烃的平均浓度都最高，分别为4.31±7.15、3.05±2.12和10.5±17.17mg·m^-3。这主要是由于烧烤企业所用燃料均为木炭，在烤架上直接烧烤，食物本身的有机质、油脂以及各种蘸料在高温下分解，会产生大量的油烟、颗粒物和非甲烷总烃。

表2 餐饮企业油烟、颗粒物和非甲烷总烃的基准排放浓度

2.2 油烟、颗粒物与非甲烷总烃超标分析

不同类别的餐饮企业的油烟、颗粒物和非甲烷总烃超标情况由图1可知，烧烤企业油烟超标率44.4％，远高于家常菜、学校食堂和川香菜企业油烟的超标率为8.3％、12.0％和14.3％。家常菜、烧烤、学校食堂和川香菜企业颗粒物的超标率2.78％、11.1％、0％和14.3％。家常菜、烧烤、学校食堂和川香菜企业非甲烷总烃的超标率11.1％、11.1％、12.0％和14.3％。由此可见，典型餐饮企业的油烟超标率主要是由烧烤企业贡献，是餐饮企业治理的重点。大部分餐饮企业通过加装净化设备以消除油烟污染，满足达标排放。

2.3 油烟、颗粒物与非甲烷总烃排放浓度相关性分析

研究发现油烟、颗粒物和非甲烷总烃的排放浓度之间具有一定差异，统计结果见表3。本研究分别对84家不同类别餐饮企业的油烟、颗粒物和非甲烷总烃进行相关性分析，结果表明油烟与颗粒之间存在中等强度相关性，油烟和非甲烷总烃、颗粒物和非甲烷总烃存在弱相关性在。其中烧烤、川湘菜馆的油烟和颗粒物存在强相关性，烧烤的油烟、颗粒物和非甲烷总烃存在强相关性。烧烤和炒菜类油烟与颗粒物同是烹饪产生的，既相互关联又有所区别，与各餐饮企业的规模、食材、菜品、厨师的做菜手法、客流量以及工况变化有关。

表 3 颗粒物、油烟和非甲烷总烃的pearson相关系数

注：Pearson相关系数取值范围：0.8-1.0为极强相关性，0.6-0.8为强相关性，0.4-0.6为中等程度相关，0.2-0.4为弱相关性

2.4 污染物排放总量估算

分别统计了84家餐饮企业的标况排风量与平均基准灶头数，如图所示，各餐饮企业在不同标况风量的区间内和不同折算灶头数量下

呈正态分布，标况风量平均值约为8519m³·h，折算灶头数量平均值为2个。经实地调查发现，工作日餐饮企业作业时间集中在12:00-13:00与18:00-19:00，主营项目为外卖；非工作日堂食顾客较多，兼具大量外卖，作业时间主要集中在11:30-13:30与17:30-19:30，即工作日日均作业时长约2h，非工作日约4h。按2018年11月25日北京市市场监督管理局统计的门头沟区餐饮企业市场主体户718户，估算2019年工作日与非工作日门头沟区餐饮源油烟、颗粒物和NMHC的排放总量，并计算2020年全年排放总量分别为22.5、35.4和81.6t。结果见表6。

表4门头沟区餐饮业全年产生污染物估算

2.5 油烟、颗粒物与非甲烷总烃的防控对策

门头沟区餐饮企业常见油烟净化器多为静电式或静电复合式净化器，具体类型见表5。根据84家餐饮企业监测数据，可知这几类设备对油烟都有较好的处理效果。餐饮企业因长期使用静电式油烟净化器电极表面形成油膜，阻碍电场放电且不易清洗，降低净化效率，致使监测结果超标。因此，为预防达标企业油烟超标排放，建议餐饮企业委托具备专业清洗能力的第三方公司定期清洗维护净化设备和集排油烟管道。

表 5 门头沟区常见油烟治理方法比较

5家废气排放不达标企业整改前后，污染物排放如表6所示，可知某企业1、2、3和4通过清洗净化设备和排气罩后，监测数据满足达标排放；某企业5通过升级改造净化设备，监测数据满足达标排放。因此，对于餐饮企业因专业性不足从而废气清洗维护不到位导致的超标，建议各餐饮企业采用第三方公司治理模式，委托具备专业清洗能力的第三方公司定期清洗维护净化设备和集排油烟管道，以满足达到排放。对于清洗管道不能达到排放标准要求的餐饮企业，要开展烟气净化设备升级改造，购买具有三项污染物处理能力的净化设备，来达标排放。

表 6门头沟餐饮企业整改前后污染物排放对比

3结论

1. 选取的84家餐饮企业涵盖了全区4类典型排放特征，具有一定代表性。门头沟区餐饮企业在北京市占比不到2%，油烟、颗粒物和非甲烷总烃的基准平均浓度分别为1.38、2.17和9.50mg·m^-3。烧烤企业是餐饮企业治理的重点。

2. 烧烤产生的油烟、颗粒物和非甲烷总烃之间存在强相关性，在对烧烤源排放污染物的监督管理过程中可以只对其中一项污染物进行监测，用以评估此餐饮企业的排放能力，从而节省监测费用。

3. 随着餐饮企业的飞速发展，该行业产生的污染物总量呈上升趋势。本文估算了门头沟区2020年餐饮业油烟、颗粒物和非甲烷总烃的年产生总量，分别为22.5、35.4和81.6t，为治理餐饮企业污染提供了数据支撑。

（4）大部分企业委托具备专业清洗能力的第三方公司定期清洗维护净化设备和集排油烟管道，能达标排放。

参考文献

1. 崔彤，程婧晨，何万清，等.北京市典型餐饮企业VOCs排放特征研究（J）.环境科学,2015,36(5):1523-1529.

2. 蒋燕,尹元畅,王波,等.成都市川菜烹饪油烟中VOCs排放特征及其对大气环境的影响(J).环境化学,2014,33(11):2005-2006

3. 刘梵岩,马傲娟,邱鹏,等.保定市餐饮源排放PM2.5中有机污染物特征及来源分析(J).环境化学,2019,38(4):770-776.

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5. 林立,何校初,邬坚平,等.上海餐饮油烟污染特征研究[J].环境科学与技术,2014,37(120):546-549..

6. 孙成一,白画画,陈雪,等.北京市餐饮业大气污染物排放特征[J].环境科学，2020,6(41):2596-2601.

作者简介：杨金凤，女，1983年1月，北京市，汉族，硕士研究生，工程师，环境监测与治理。

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