劉細鳳

安科(ke)瑞電氣股份有限公司 上海嘉(jia)定 201801

摘要(yao)：近幾年(nian)隨著城(cheng)(cheng)市(shi)的(de)高速發展，餐飲企業數量也(ye)在(zai)迅猛增長(chang)，導致城(cheng)(cheng)市(shi)油煙污(wu)染(ran)問(wen)題日益(yi)嚴重(zhong)，為更(geng)加科學(xue)的(de)治理商業，對廣州市(shi)6家不(bu)同(tong)類(lei)(lei)型(xing)(xing)的餐(can)(can)飲企(qi)業(ye)進行監測，通(tong)過分(fen)析商業(ye)中醛(quan)(quan)酮(tong)類(lei)(lei)化(hua)合物(wu)的排(pai)放濃度、組成特征(zheng)和(he)大氣(qi)反應，得出(chu)商戶(hu)對相應的油(you)煙(yan)(yan)排(pai)放標準認(ren)識不(bu)夠；不(bu)同(tong)類(lei)(lei)型(xing)(xing)餐(can)(can)飲企(qi)業(ye)對比，中式快餐(can)(can)店油(you)煙(yan)(yan)中醛(quan)(quan)酮(tong)類(lei)(lei)化(hua)合物(wu)基準風量排(pai)放濃度較高(gao)；C1~C3醛(quan)(quan)酮(tong)類(lei)(lei)化(hua)合物(wu)是(shi)(shi)所有類(lei)(lei)型(xing)(xing)油(you)煙(yan)(yan)中醛(quan)(quan)酮(tong)類(lei)(lei)化(hua)合物(wu)主要(yao)組成部分(fen)，甲醛(quan)(quan)和(he)乙醛(quan)(quan)是(shi)(shi)對環境(jing)污(wu)染貢獻的較大的兩種組分(fen)。以(yi)期為更好地治理城市商業(ye)提供科學參考(kao)。

關(guan)鍵詞：排(pai)放濃(nong)度；醛酮類化合物(wu)；臭氧生成趨勢；監測(ce)云平臺(tai)；安(an)科瑞(rui)

0.引言(yan)

與工業廢氣和機動車(che)尾氣一起(qi)被列為城市大氣污染的“三大殺手"，已(yi)成(cheng)(cheng)為影(ying)響城市環境(jing)空氣質量和(he)(he)居民健康水平的(de)主(zhu)要因(yin)素[。醛酮(tong)類化(hua)(hua)合物(wu)是油(you)煙中的(de)重要組成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)分，可與(yu)氮氧化(hua)(hua)物(wu)（NOx）生(sheng)成(cheng)(cheng)臭(chou)氧、與(yu)OH自由基等發生(sheng)一系列(lie)的(de)光(guang)化(hua)(hua)學氧化(hua)(hua)反應(ying)經過物(wu)理成(cheng)(cheng)核、凝結和(he)(he)氣/粒兩相(xiang)分配(pei)過程(cheng)，然后生(sheng)成(cheng)(cheng)氣溶膠，是大氣光(guang)化(hua)(hua)學反應(ying)的(de)重要中間體(ti)。目前(qian)很多大城市油(you)煙中醛酮(tong)類化(hua)(hua)合物(wu)的(de)來(lai)源(yuan)及(ji)影(ying)響因(yin)素和(he)(he)污染(ran)特(te)征(zheng)均有(you)(you)學者進行相(xiang)應(ying)的(de)研究(jiu)，廣州市對(dui)于油(you)煙污染(ran)情況雖有(you)(you)相(xiang)關(guan)的(de)分析調查但缺少對(dui)醛酮(tong)類化(hua)(hua)合物(wu)污染(ran)特(te)征(zheng)的(de)相(xiang)關(guan)研究(jiu)。

本研究通過對(dui)廣州市北京(jing)路步(bu)行街6家典型餐飲企業(ye)油(you)煙中的(de)醛(quan)酮類污(wu)染特征進(jin)行分析，科(ke)學合理(li)地分析對比不(bu)同餐飲企業(ye)之間醛(quan)酮類化合物排放濃度水平、組(zu)成特征和大氣(qi)反應，以期對不(bu)同餐飲企業(ye)類型的(de)油(you)煙排放監測力度、油(you)煙治理(li)方(fang)案和為未(wei)來油(you)煙相關環境標準的(de)制定、新監測方(fang)法和儀器的(de)開發提供科(ke)學依(yi)據，更(geng)加更(geng)好的(de)治理(li)城(cheng)市商業(ye)問題。

1. 材料與方(fang)法

1.1 樣品采(cai)集(ji)與分析(xi)

  分別在每(mei)日的午(wu)、晚用餐高(gao)峰(feng)期(qi)選擇1h進(jin)行采(cai)樣，油煙(yan)中醛酮(tong)類樣品(pin)使(shi)用嶗應3072型(xing)智能雙路煙(yan)氣采(cai)樣器(qi)串(chuan)聯碘化鉀臭氧去除(chu)柱和2,4-二(er)硝(xiao)基苯肼（NDPH）采(cai)集(ji)柱(zhu)進行采(cai)樣，以500mL·min-1的采(cai)樣流速采(cai)集(ji)60min，采(cai)樣后將NDPH采(cai)樣柱(zhu)兩(liang)端用密(mi)封帽密(mi)閉，用錫紙(zhi)包裹，避光低溫（＜4℃）保存(cun)，當(dang)天送回(hui)實驗室按照(zhao)《環境空氣(qi)醛、酮類化合物的測(ce)定(ding)液相色譜法》[法分析，共分析8天。

1.2 基準(zhun)風量排(pai)放濃度(du)計算

本研究(jiu)參照《飲(yin)食油煙排(pai)放(fang)標準(zhun)（試行）》里的規(gui)定，將油煙中醛(quan)酮類實測排(pai)放(fang)濃(nong)(nong)度轉換為基準(zhun)風量排(pai)放(fang)濃(nong)(nong)度進行比較（以下(xia)簡稱實測排(pai)放(fang)濃(nong)(nong)度與基準(zhun)風量排(pai)放(fang)濃(nong)(nong)度）。公式如(ru)下(xia)：

式中：C基(ji)(ji)為(wei)折(zhe)算(suan)為(wei)單(dan)個(ge)灶頭(tou)的基(ji)(ji)準(zhun)(zhun)排(pai)風量(liang)排(pai)放濃(nong)度(du)（μg·m-3）；C測為(wei)實測排(pai)放濃(nong)度(du)（μg·m-3）；Q為(wei)實測排(pai)風量(liang)（m3·h-1）；n為(wei)折(zhe)算(suan)的工作(zuo)灶頭(tou)個(ge)數；q為(wei)單(dan)個(ge)灶頭(tou)基(ji)(ji)準(zhun)(zhun)排(pai)風量(liang)，大、中(zhong)、小型均(jun)為(wei)2000m3·h-1。

1.3 大氣(qi)化學反應分析

常(chang)用評(ping)價大氣反應方法(fa)有(you)較大增量反應法(fa)（MIR）、等效丙烯法(fa)和OH自由基(ji)反(fan)應(ying)速率法(fa)（LOH），評價對(dui)象主(zhu)要(yao)為大氣環境中(zhong)的(de)(de)VOCs，本研究(jiu)選取以臭氧(yang)生(sheng)成(cheng)趨(qu)勢(shi)(shi)OFP方法(fa)對(dui)目標醛酮類(lei)(lei)(lei)化合物進行(xing)分析(xi)，采用Cater提出(chu)的(de)(de)較(jiao)大增量反(fan)應(ying)系數法(fa)（MIR），計(ji)算不同(tong)種類(lei)(lei)(lei)的(de)(de)醛酮類(lei)(lei)(lei)化合物的(de)(de)O3生(sheng)成(cheng)趨(qu)勢(shi)(shi)（OFP）。計(ji)算公(gong)式如下(xia)：

式中：OFPi為物(wu)質(zhi)i的(de)臭氧(yang)生成趨勢（μg·m-3）；Ci為物(wu)質(zhi)i的(de)排放濃度（μg·m-3）；MIRi為物(wu)質(zhi)i的(de)臭氧(yang)較大增量反應系數（g·g-1）。

1. 結果與討論

2.1 餐飲企業(ye)醛酮類化合物(wu)排放(fang)濃(nong)度分布

   表1廣州(zhou)市中醛酮(tong)類化合物濃度(du)分布(bu)/μg·m-3

圖1中醛酮(tong)類化合物實測排放濃(nong)(nong)度和基準(zhun)風量排放濃(nong)(nong)度

餐飲企(qi)業信息(xi)和油煙中醛酮(tong)類化合物(wu)總濃度(du)監測結果分布見表1，醛(quan)酮類(lei)化合物實測濃(nong)(nong)(nong)度與基(ji)(ji)準(zhun)(zhun)風量排(pai)(pai)(pai)(pai)放濃(nong)(nong)(nong)度對(dui)(dui)(dui)比(bi)見圖(tu)1。各餐(can)館基(ji)(ji)準(zhun)(zhun)風量排(pai)(pai)(pai)(pai)放濃(nong)(nong)(nong)度均大(da)(da)于實測排(pai)(pai)(pai)(pai)放濃(nong)(nong)(nong)度，表明各家餐(can)館的(de)單個灶頭實際排(pai)(pai)(pai)(pai)風量均大(da)(da)于規定(ding)的(de)灶頭基(ji)(ji)準(zhun)(zhun)排(pai)(pai)(pai)(pai)風量，需對(dui)(dui)(dui)商戶加(jia)強對(dui)(dui)(dui)應的(de)環境標(biao)準(zhun)(zhun)教(jiao)育，使(shi)其(qi)按標(biao)準(zhun)(zhun)合理安裝設(she)置灶頭的(de)排(pai)(pai)(pai)(pai)風量。相比(bi)于其(qi)他類(lei)型(xing)餐(can)館，中(zhong)式快餐(can)店基(ji)(ji)準(zhun)(zhun)油煙排(pai)(pai)(pai)(pai)放濃(nong)(nong)(nong)度較(jiao)高，接近限值范(fan)圍(wei)，表明需要對(dui)(dui)(dui)這類(lei)型(xing)企(qi)業(ye)加(jia)大(da)(da)監(jian)測力(li)度。

1.2 油煙(yan)中(zhong)醛(quan)酮(tong)類(lei)化合物的組成特征(zheng)

餐(can)飲(yin)企業(ye)油(you)煙中醛酮類化合(he)物組成(cheng)見圖(tu)2，甲醛為餐飲企業(ye)油(you)煙中占比較高的醛酮類化合(he)物(wu)；火鍋(guo)店油(you)煙中僅檢測到5種目標醛酮類(lei)化合物，種類(lei)較(jiao)少，其中C1~C3醛酮類化合(he)物占比達(da)較高，達(da)到96.08%；其余(yu)餐飲企業C1~C3醛酮(tong)類化合物占比范圍在(zai)63~78%之(zhi)間；各餐飲(yin)企業油煙中醛(quan)酮類化合物中丙醛(quan)占比均(jun)在2.5%~7%之間，己醛為C4~C8醛酮類(lei)化(hua)合物中(zhong)(zhong)的(de)主要(yao)成(cheng)分。表明醛酮類(lei)化(hua)合物中(zhong)(zhong)C1~C3醛酮類化合物為主要組成物質，日后對對油煙中的醛酮類進行治理應著重關注。

1.2 大氣化學反應結果

各(ge)企業中(zhong)的各(ge)種醛酮類(lei)化(hua)合(he)物OFP占比見圖(tu)3，各餐飲企業油煙中(zhong)醛酮類化合(he)物OFP貢獻率(lv)較高為(wei)甲醛，占比范(fan)圍(wei)為(wei)44.8%~63.9%；其次(ci)為乙醛，占比(bi)范圍為18.2%~61.7%；各餐館甲(jia)醛和乙醛的貢獻率之(zhi)和均超(chao)過了67%。除(chu)火鍋店外，己醛(quan)在油煙中醛(quan)酮類OFP值貢獻率范(fan)圍(wei)為7%~11.1%，丙醛在其他餐館的(de)醛酮(tong)類OFP值貢獻(xian)率范圍為3.1%~8.1%。表(biao)明甲醛和(he)乙

圖3廣州市中醛酮(tong)類化(hua)合物OFP占(zhan)比

3.安科瑞AcrelCloud3500監(jian)測(ce)云平(ping)臺

為了(le)彌補現存餐飲行業在煙(yan)油(you)監測(ce)上的漏(lou)洞，同時便利監管部門的監察，安科(ke)瑞油(you)煙(yan)監測(ce)云平臺應運而生。油(you)煙(yan)監測(ce)模塊通過(guo)2G/4G與(yu)云端平臺進行通信和(he)數據交互，系統能夠對企業餐飲設備的開機(ji)狀態、運行狀態進行監(jian)控；實(shi)現開機(ji)率監(jian)測(ce)，凈化效率監(jian)測(ce)，設施停運

告(gao)警，待(dai)清洗告(gao)警，異常(chang)告(gao)警等功(gong)能；對采集數(shu)據進行統(tong)(tong)(tong)計分析、排名等統(tong)(tong)(tong)計功(gong)能；較(jiao)之傳(chuan)統(tong)(tong)(tong)的(de)靜電(dian)監測方(fang)案，更具實效性。平臺(tai)預(yu)留與其他應用系統(tong)(tong)(tong)、設備交互對接接口(kou)，具有(you)很好的(de)擴展性。

3.1平臺結構

平臺GIS地圖采集處理設備運行狀態和油煙排放的濃度數據，自動對超標排(pai)(pai)放及(ji)異常企(qi)業進(jin)行提(ti)示預警，監管(guan)部(bu)門可迅速進(jin)行處理，督促(cu)餐飲(yin)企(qi)業整改設備(bei)，并(bing)定期清洗、維護，實現減排(pai)(pai)環保，不擾民(min)等目的。現場(chang)安裝監測(ce)終端，持續監測(ce)油(you)煙(yan)(yan)凈化器的工作狀態，包括設備(bei)運行的電流、電壓、功(gong)率、耗(hao)電量等等，同時結(jie)合(he)排(pai)(pai)煙(yan)(yan)口(kou)的揮發性物質、顆粒(li)物濃(nong)度等進(jin)行對比分析，一旦排(pai)(pai)放超標，系統(tong)會(hui)發出異常信(xin)號(hao)。

■油煙(yan)監(jian)(jian)測設(she)備用(yong)來監(jian)(jian)測油煙(yan)、顆粒物、NmHc等數(shu)據

■凈化(hua)器和風機配合對油煙進(jin)行凈化(hua)處理，同時(shi)對凈化(hua)設備的電流、電壓進(jin)行監(jian)測

■設備通過(guo)4G網(wang)絡將采集的數據上傳至遠程(cheng)云端服務器

3.2 平(ping)臺主要功能

（1）在線監測(ce)

對(dui)油(you)煙(yan)排污(wu)數(shu)據(ju)的監測，包括油(you)煙(yan)排放濃度，顆(ke)粒(li)物(wu)，NmHc等數(shu)值(zhi)采集監(jian)(jian)測；同(tong)時對監(jian)(jian)控(kong)風(feng)機和凈(jing)化器的啟停狀態、運行數(shu)據進行監(jian)(jian)測。

(2)告警數(shu)據(ju)監測(ce)

系統根據(ju)采集的油煙數值大小(xiao)，產生對應的排放超標告警；對凈化器的運行(xing)數據(ju)分(fen)析，上傳(chuan)凈化設備(bei)對應的運行(xing)、停(ting)機、故(gu)障等(deng)告警事件。

(3)數據(ju)分析(xi)

運行時(shi)長分析(xi)(xi)，離線分析(xi)(xi)；告警占比(bi)、排名分析(xi)(xi)；歷史數據(ju)統計等。

(4)隱患管(guan)理

系統對采集的告警(jing)數據分(fen)析，產生對應的隱患(huan)(huan)記錄，派發、處理隱患(huan)(huan)，及時處理告警(jing)，形成閉環。

(5)統計(ji)分析(xi)

包括(kuo)時長分析、超標分析、歷(li)史數(shu)據、分析報告(gao)等(deng)模塊(kuai)。

6)基礎數據維護

個人信(xin)息、權限維護，企業信(xin)息錄入，對應測點信(xin)息錄入等。

(7)數據服務

數據采集，短信提醒，數據存儲和解析(xi)。

3.3 油(you)煙(yan)監(jian)測主機

油煙監控主(zhu)機是現場的管理設備，實時(shi)采(cai)集油煙濃度探測(ce)器和工況傳感(gan)器的信(xin)號，進行數(shu)(shu)據(ju)(ju)處理，通過(guo)有線或無線網絡(luo)通訊將(jiang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)傳輸到服務器平臺。同時(shi)，對本地數(shu)(shu)據(ju)(ju)進行存儲，監控現場設備狀態(tai)，提(ti)供(gong)人機操作界面。

具(ju)體(ti)技術(shu)參(can)數如下：

3.4 設備(bei)選型方案

注：雙探(tan)頭(tou)適合雙排煙通道的(de)場合，每(mei)路(lu)探(tan)頭(tou)監(jian)測1路排煙通道。

4.結語

隨著城(cheng)市(shi)化的進程越(yue)來(lai)越(yue)快，城(cheng)市(shi)人口飛速增長，城(cheng)市(shi)在不斷(duan)(duan)擴張，各種(zhong)餐飲企業(ye)的數量也在不斷(duan)(duan)增加，問題成(cheng)為(wei)(wei)城(cheng)市(shi)環(huan)(huan)境空氣質量和(he)居民健康水平的主要影響因素，成(cheng)為(wei)(wei)城(cheng)市(shi)環(huan)(huan)境保護(hu)關注對象。通過此次研究分析可以得出：

（1）餐飲企業(ye)商家普遍(bian)存在不按標準(zhun)安裝使用(yong)灶頭(tou)排風(feng)量(liang)的現象(xiang)，需要(yao)加強對應(ying)標準(zhun)的宣貫和(he)教(jiao)育。

（2）中(zhong)式快(kuai)餐店相對于其(qi)(qi)類型餐飲企業，其(qi)(qi)基(ji)準風(feng)量排放濃(nong)度(du)較高，日后需(xu)加強監測力度(du)。

（3）餐飲(yin)企業(ye)油煙(yan)中(zhong)的醛酮(tong)類化(hua)合物組(zu)(zu)成(cheng)中(zhong)，C1~C3醛酮(tong)類化(hua)合物占(zhan)比范圍(wei)在63~78%之間，是主(zhu)要組(zu)(zu)成(cheng)部分。

（4）甲醛(quan)和乙醛(quan)為醛(quan)酮類(lei)化合物(wu)(wu)(wu)中(zhong)對(dui)環境污染貢獻較大的(de)兩種化合物(wu)(wu)(wu)，OFP占比超(chao)過(guo)67%，成為治理的(de)醛(quan)酮類(lei)化合物(wu)(wu)(wu)。

通過此(ci)次(ci)研究，日后(hou)環(huan)保(bao)監(jian)(jian)測(ce)(ce)方面可以針對(dui)不同的(de)餐飲企業類(lei)型的(de)基(ji)準排放濃度更(geng)加合理(li)(li)地制定監(jian)(jian)測(ce)(ce)頻次(ci)、監(jian)(jian)測(ce)(ce)因子；環(huan)境(jing)治理(li)(li)方面可以根據不同企業類(lei)型的(de)組成(cheng)特(te)征和(he)不同組分的(de)污染貢獻更(geng)加有針對(dui)性的(de)對(dui)油煙(yan)(yan)進行(xing)凈化；儀(yi)器(qi)開(kai)發方面可以根據要(yao)監(jian)(jian)測(ce)(ce)的(de)因子特(te)定進行(xing)更(geng)加科學合理(li)(li)地設(she)計(ji)；商家可以以更(geng)低(di)的(de)成(cheng)本處(chu)理(li)(li)油煙(yan)(yan)問(wen)題，多(duo)方發展合作共贏，一起使油煙(yan)(yan)凈化更(geng)加科學，讓城(cheng)市越來越美好，提(ti)升(sheng)人(ren)民(min)幸福感。

 【參(can)考(kao)文(wen)獻】

[1]蔣燕,尹元(yuan)暢,王波,等.成都市川菜烹飪油煙VOCs排放特征及其對(dui)大氣環(huan)境的影響(xiang)[J].環(huan)境化學,2014,33(11):201-202.

[2]虞小芳,程(cheng)鵬,古穎綱(gang),等.廣州市夏季VOCs對臭氧及(ji)SOA生成(cheng)潛勢的研究[J].中(zhong)國環境科(ke)學(xue),2018,38(03):830-837.

[3]唐躍城，張琤，向運(yun)榮航商業中醛酮類化合物的(de)污(wu)染(ran)特征分析.[J].資源(yuan)節約與環保2021.

[4]安科瑞AcrelCloud-3500監(jian)測云平臺.2020.05版.

作者(zhe)簡介：

劉細鳳(feng)，女，現(xian)任安科瑞電氣(qi)股份有限公司(si)，主要從(cong)事(shi)監測的(de)研(yan)發(fa)與應用。