劉細鳳(feng)

安科瑞(rui)電氣股(gu)份有限公司 上海(hai)嘉(jia)定 201801

摘要：近幾年隨著城市(shi)的高速(su)發展，餐飲企(qi)業(ye)數量(liang)也在迅(xun)猛增(zeng)長(chang)，導致城市(shi)油煙污染(ran)問題日益嚴(yan)重，為更加科學的治理(li)商業(ye)，對廣州市(shi)6家不(bu)(bu)同類(lei)型的餐飲企(qi)業進行(xing)監測，通過分析商(shang)(shang)業中醛(quan)(quan)酮(tong)類(lei)化合(he)(he)物(wu)的排(pai)放(fang)濃度(du)、組成(cheng)特征和大氣反應，得(de)出(chu)商(shang)(shang)戶對(dui)相應的油(you)煙排(pai)放(fang)標準(zhun)認識不(bu)(bu)夠；不(bu)(bu)同類(lei)型餐飲企(qi)業對(dui)比，中式快餐店油(you)煙中醛(quan)(quan)酮(tong)類(lei)化合(he)(he)物(wu)基(ji)準(zhun)風量排(pai)放(fang)濃度(du)較(jiao)高；C1~C3醛(quan)(quan)酮(tong)類(lei)化合(he)(he)物(wu)是所有類(lei)型油(you)煙中醛(quan)(quan)酮(tong)類(lei)化合(he)(he)物(wu)主(zhu)要(yao)組成(cheng)部分，甲醛(quan)(quan)和乙醛(quan)(quan)是對(dui)環境污染貢(gong)獻(xian)的較(jiao)大的兩種組分。以期為更好(hao)地治理城市商(shang)(shang)業提供科學參考。

關(guan)鍵(jian)詞(ci)：排放濃(nong)度；醛酮類化合物；臭氧生成趨勢；監測云平臺；安科瑞(rui)

0.引(yin)言

與工業廢氣和機動車尾氣一起(qi)被(bei)列為城(cheng)市大氣污(wu)染的“三大殺手"，已成(cheng)(cheng)為影響城市環境空(kong)氣(qi)(qi)質量和(he)居民健康水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)因素[。醛(quan)酮類化(hua)(hua)合物(wu)是油(you)煙(yan)(yan)(yan)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)重要(yao)組(zu)成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)分，可與氮氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)（NOx）生(sheng)成(cheng)(cheng)臭氧(yang)、與OH自由(you)基等發生(sheng)一系列的(de)(de)(de)(de)光化(hua)(hua)學氧(yang)化(hua)(hua)反應經過物(wu)理(li)成(cheng)(cheng)核(he)、凝結(jie)和(he)氣(qi)(qi)/粒兩相(xiang)分配過程，然后生(sheng)成(cheng)(cheng)氣(qi)(qi)溶膠，是大氣(qi)(qi)光化(hua)(hua)學反應的(de)(de)(de)(de)重要(yao)中(zhong)間體(ti)。目前很多大城市油(you)煙(yan)(yan)(yan)中(zhong)醛(quan)酮類化(hua)(hua)合物(wu)的(de)(de)(de)(de)來源及影響因素和(he)污染(ran)特征均有學者進行相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)，廣州市對于油(you)煙(yan)(yan)(yan)污染(ran)情況雖有相(xiang)關的(de)(de)(de)(de)分析調查(cha)但缺少對醛(quan)酮類化(hua)(hua)合物(wu)污染(ran)特征的(de)(de)(de)(de)相(xiang)關研究(jiu)。

本(ben)研究通過對廣州市北京路步(bu)行街6家典型餐(can)飲(yin)企業(ye)油(you)煙(yan)中(zhong)的(de)醛(quan)酮(tong)類污(wu)染特(te)征進行分(fen)析，科學合理地分(fen)析對(dui)比不(bu)(bu)同(tong)餐(can)飲(yin)企業(ye)之間(jian)醛(quan)酮(tong)類化合物排放(fang)濃(nong)度水平(ping)、組成特(te)征和(he)大(da)氣反應(ying)，以期對(dui)不(bu)(bu)同(tong)餐(can)飲(yin)企業(ye)類型的(de)油(you)煙(yan)排放(fang)監測力度、油(you)煙(yan)治理方(fang)案和(he)為未(wei)來油(you)煙(yan)相關環(huan)境標(biao)準(zhun)的(de)制(zhi)定、新監測方(fang)法和(he)儀器的(de)開發提(ti)供(gong)科學依據(ju)，更加更好的(de)治理城市商業(ye)問題。

1. 材料與方法

1.1 樣品采集(ji)與(yu)分析

  分別在每日(ri)的午、晚用餐(can)高峰期選擇1h進(jin)行采(cai)樣，油煙中醛酮(tong)類樣品(pin)使(shi)用嶗應(ying)3072型(xing)智能雙路煙氣采(cai)樣器串聯碘化鉀(jia)臭氧(yang)去除柱和2,4-二硝基苯肼（NDPH）采(cai)(cai)集柱進(jin)行采(cai)(cai)樣(yang)(yang)，以500mL·min-1的采(cai)(cai)樣(yang)(yang)流速采(cai)(cai)集60min，采(cai)(cai)樣(yang)(yang)后將NDPH采(cai)(cai)樣(yang)(yang)柱兩端用密(mi)封(feng)帽密(mi)閉，用錫紙(zhi)包裹，避光低溫（＜4℃）保(bao)存，當天送回實(shi)驗室按照(zhao)《環境空氣醛、酮類化合物的測定液相色譜法(fa)》[法(fa)分析，共分析8天。

1.2 基(ji)準風量排放濃度計算

本研究參照《飲食(shi)油(you)(you)煙排放標準(zhun)（試行）》里的規定，將油(you)(you)煙中醛酮類實測排放濃度(du)轉換(huan)為基(ji)準(zhun)風量排放濃度(du)進(jin)行比較(jiao)（以下(xia)簡(jian)稱實測排放濃度(du)與(yu)基(ji)準(zhun)風量排放濃度(du)）。公(gong)式如下(xia)：

式(shi)中：C基為(wei)折算為(wei)單(dan)個灶頭(tou)的(de)基準排風量排放(fang)濃度(du)（μg·m-3）；C測(ce)(ce)為(wei)實(shi)測(ce)(ce)排放(fang)濃度(du)（μg·m-3）；Q為(wei)實(shi)測(ce)(ce)排風量（m3·h-1）；n為(wei)折算的(de)工作灶頭(tou)個數；q為(wei)單(dan)個灶頭(tou)基準排風量，大、中、小(xiao)型均為(wei)2000m3·h-1。

1.3 大氣化學反(fan)應分析

常用(yong)評價大氣反應(ying)(ying)方法(fa)有較(jiao)大增(zeng)量反應(ying)(ying)法(fa)（MIR）、等(deng)效丙烯法(fa)和OH自(zi)由基反應速率(lv)法(fa)（LOH），評(ping)價對(dui)象主要為大(da)氣環境中(zhong)的VOCs，本研究(jiu)選取以臭(chou)氧生成趨勢(shi)OFP方法(fa)對(dui)目(mu)標(biao)醛酮(tong)類化合(he)物進行分析，采用Cater提出的較(jiao)大(da)增(zeng)量(liang)反應系數法(fa)（MIR），計算不(bu)同種類的醛酮(tong)類化合(he)物的O3生成趨勢(shi)（OFP）。計算公(gong)式如下(xia)：

式(shi)中：OFPi為物(wu)質i的臭氧生(sheng)成趨(qu)勢（μg·m-3）；Ci為物(wu)質i的排(pai)放濃度（μg·m-3）；MIRi為物(wu)質i的臭氧較大增量(liang)反應系數(shu)（g·g-1）。

1. 結果(guo)與討論

2.1 餐飲企業醛酮類化合物排放濃度(du)分布(bu)

   表1廣州市中(zhong)醛酮類化合物濃度分布/μg·m-3

圖1中醛酮類化合物實測排放(fang)濃度和基(ji)準風量排放(fang)濃度

餐飲企業信息(xi)和油煙中(zhong)醛酮(tong)類化(hua)合物總濃度監測(ce)結(jie)果分(fen)布見(jian)表1，醛酮類化(hua)合物實(shi)測(ce)濃(nong)度(du)(du)與基(ji)準(zhun)風(feng)(feng)(feng)量(liang)排(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度(du)(du)對比見(jian)圖1。各(ge)餐館(guan)基(ji)準(zhun)風(feng)(feng)(feng)量(liang)排(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度(du)(du)均(jun)(jun)大于(yu)實(shi)測(ce)排(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度(du)(du)，表(biao)明各(ge)家(jia)餐館(guan)的(de)(de)單個灶(zao)頭(tou)實(shi)際(ji)排(pai)(pai)風(feng)(feng)(feng)量(liang)均(jun)(jun)大于(yu)規(gui)定的(de)(de)灶(zao)頭(tou)基(ji)準(zhun)排(pai)(pai)風(feng)(feng)(feng)量(liang)，需(xu)(xu)對商戶(hu)加強對應的(de)(de)環境標準(zhun)教(jiao)育，使其按標準(zhun)合理安裝設置灶(zao)頭(tou)的(de)(de)排(pai)(pai)風(feng)(feng)(feng)量(liang)。相比于(yu)其他類型(xing)餐館(guan)，中式(shi)快餐店基(ji)準(zhun)油煙排(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度(du)(du)較高，接(jie)近限值范圍，表(biao)明需(xu)(xu)要對這類型(xing)企業加大監測(ce)力(li)度(du)(du)。

1.2 油煙中(zhong)醛酮類(lei)化合物的組成(cheng)特征

餐飲企業油(you)煙中(zhong)醛(quan)酮類化合物組(zu)成(cheng)見圖2，甲(jia)醛為餐飲企(qi)業(ye)油煙(yan)中占(zhan)比較高(gao)的醛酮(tong)類化合物；火鍋店油煙(yan)中僅檢測到5種目標醛酮類化合物，種類較少，其(qi)中C1~C3醛酮類化合物占比達較(jiao)高，達到96.08%；其余餐飲企業C1~C3醛酮(tong)類化合物占比(bi)范圍(wei)在63~78%之間；各餐飲企業(ye)油煙中醛酮類化合物中丙醛占(zhan)比(bi)均在(zai)2.5%~7%之間，己醛為C4~C8醛酮(tong)類(lei)化合(he)物(wu)中(zhong)的主要成分。表明醛酮(tong)類(lei)化合(he)物(wu)中(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(qi)化學反應結果

各企業中(zhong)的各種醛酮(tong)類化合物OFP占比見圖3，各(ge)餐飲企業油煙中醛酮類化合物OFP貢獻率(lv)較高為甲醛(quan)，占比范圍為44.8%~63.9%；其(qi)次(ci)為乙醛(quan)，占比范圍為18.2%~61.7%；各餐館甲(jia)醛(quan)和乙醛(quan)的貢獻率(lv)之和均(jun)超過了(le)67%。除火(huo)鍋店外，己醛(quan)(quan)在油煙中醛(quan)(quan)酮類OFP值貢獻率范圍為7%~11.1%，丙(bing)醛在(zai)其(qi)他(ta)餐館的醛酮類OFP值貢獻率范圍為(wei)3.1%~8.1%。表明甲醛(quan)和乙

圖3廣州市中(zhong)醛酮類化合物(wu)OFP占比

3.安(an)科瑞AcrelCloud3500監測(ce)云(yun)平臺

為了彌補現存餐飲行業在煙(yan)(yan)油監測上的漏洞，同時便利監管部門的監察，安(an)科瑞(rui)油煙(yan)(yan)監測云平(ping)臺應運而生。油煙(yan)(yan)監測模塊(kuai)通過(guo)2G/4G與云(yun)端平臺(tai)進行(xing)通信和數據交(jiao)互，系統能(neng)夠(gou)對(dui)企業(ye)餐飲(yin)設備的開機狀態、運行(xing)狀態進行(xing)監控；實現開機率監測，凈化效率監測，設施(shi)停(ting)運

告警(jing)，待清洗告警(jing)，異(yi)常告警(jing)等(deng)功能；對采集數據進行統計分析、排(pai)名等(deng)統計功能；較之傳統的(de)靜電(dian)監測方案，更具實效性。平臺預(yu)留與其他(ta)應用系(xi)統、設備交互(hu)對接接口，具有很好的(de)擴(kuo)展(zhan)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)放(fang)及異常企業(ye)進(jin)行提示(shi)預(yu)警，監管(guan)部門(men)可迅速進(jin)行處理，督促餐飲企業(ye)整改設(she)備，并定期清洗、維護，實(shi)現減排(pai)環保(bao)，不擾民等(deng)目的。現場安(an)裝監測終端，持續監測油煙凈(jing)化(hua)器的工(gong)作狀態(tai)，包括設(she)備運行的電(dian)流(liu)、電(dian)壓、功率、耗電(dian)量等(deng)等(deng)，同時結合排(pai)煙口的揮發性(xing)物質、顆粒物濃度(du)等(deng)進(jin)行對比分(fen)析，一旦排(pai)放(fang)超標，系統會發出異常信號。

■油煙監測設備用來(lai)監測油煙、顆粒物、NmHc等數(shu)據

■凈化(hua)(hua)器和風(feng)機配合對油煙進(jin)行(xing)凈化(hua)(hua)處(chu)理(li)，同時對凈化(hua)(hua)設備(bei)的電(dian)流(liu)、電(dian)壓(ya)進(jin)行(xing)監測

■設備通過4G網絡將采集(ji)的數據上傳至遠(yuan)程(cheng)云端服務器

3.2 平臺主要功能(neng)

（1）在(zai)線監測

對油煙排(pai)污數據的監(jian)測，包括油煙排(pai)放濃度(du)，顆粒物，NmHc等數值采集(ji)監(jian)(jian)測(ce)(ce)；同時對監(jian)(jian)控風(feng)機和凈化器的(de)啟停狀(zhuang)態、運行數據進行監(jian)(jian)測(ce)(ce)。

(2)告警數據(ju)監測

系統根據采(cai)集的(de)油煙數(shu)值大(da)小，產生對(dui)應的(de)排放超標告警；對(dui)凈(jing)化器的(de)運行(xing)數(shu)據分析(xi)，上傳(chuan)凈(jing)化設備對(dui)應的(de)運行(xing)、停機、故障等(deng)告警事件。

(3)數據分(fen)析

運行時長分析(xi)，離線(xian)分析(xi)；告警(jing)占比、排名分析(xi)；歷史數據統計(ji)等。

(4)隱患管理

系統對采集的告警數據分析，產(chan)生對應的隱(yin)患記錄，派(pai)發、處(chu)理(li)隱(yin)患，及時處(chu)理(li)告警，形(xing)成閉(bi)環。

(5)統計分析

包括時長分析、超標分析、歷史數據(ju)、分析報告(gao)等模塊。

6)基(ji)礎(chu)數據維護

個人信(xin)息(xi)、權(quan)限維(wei)護，企業(ye)信(xin)息(xi)錄入，對(dui)應測點信(xin)息(xi)錄入等。

(7)數(shu)據(ju)服務

數(shu)據采集，短信提醒(xing)，數(shu)據存儲和解(jie)析(xi)。

3.3 油煙監測主機

油煙監控主機是(shi)現(xian)場的管理設(she)備，實(shi)時采集油煙濃度探測(ce)器(qi)和工況傳(chuan)感器(qi)的信號，進(jin)行數據處理，通過有線(xian)或無(wu)線(xian)網絡通訊將數據傳(chuan)輸到服務器(qi)平臺。同時，對本地數據進(jin)行存儲，監控現(xian)場設(she)備狀(zhuang)態，提供人機(ji)操作界面。

具體(ti)技術參數(shu)如下：

3.4 設備選型方案

注：雙探頭適合(he)雙排煙(yan)通道的(de)場(chang)合(he)，每路探頭監測1路排煙(yan)通道。

4.結語

隨著城(cheng)市化的(de)進程越來越快，城(cheng)市人(ren)口(kou)飛速增(zeng)長，城(cheng)市在不斷擴張，各(ge)種(zhong)餐(can)飲企業的(de)數量(liang)(liang)也(ye)在不斷增(zeng)加，問(wen)題成(cheng)為城(cheng)市環境空(kong)氣質量(liang)(liang)和居民(min)健康(kang)水平的(de)主(zhu)要影響因素，成(cheng)為城(cheng)市環境保護關注對象。通(tong)過(guo)此次(ci)研究分析可以得出：

（1）餐(can)飲(yin)企業商家普(pu)遍存在不按(an)標準安(an)裝使用灶(zao)頭(tou)排風(feng)量(liang)的現象，需要加強(qiang)對應標準的宣貫和教育(yu)。

（2）中式(shi)快餐(can)店相對于其(qi)類(lei)型(xing)餐(can)飲企(qi)業，其(qi)基準風量排放濃度較(jiao)高，日(ri)后需加強監測(ce)力度。

（3）餐(can)飲企業油煙中(zhong)的(de)醛酮(tong)類(lei)化合物(wu)組(zu)(zu)成(cheng)中(zhong)，C1~C3醛酮(tong)類(lei)化合物(wu)占(zhan)比范圍在63~78%之間(jian)，是主要組(zu)(zu)成(cheng)部分。

（4）甲醛(quan)和乙醛(quan)為醛(quan)酮(tong)類化合(he)物(wu)中對環境污染貢獻(xian)較大的兩種(zhong)化合(he)物(wu)，OFP占(zhan)比超過(guo)67%，成(cheng)為治理的醛(quan)酮(tong)類化合(he)物(wu)。

通過此次(ci)研究，日后環保監測(ce)方面(mian)(mian)可(ke)以針(zhen)對(dui)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)餐飲企業類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)(de)基準(zhun)排(pai)放濃度更(geng)加(jia)合理地(di)制定監測(ce)頻(pin)次(ci)、監測(ce)因(yin)(yin)子；環境治理方面(mian)(mian)可(ke)以根(gen)據不(bu)同企業類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)(de)組(zu)成特征和不(bu)同組(zu)分的(de)(de)(de)(de)污染貢獻(xian)更(geng)加(jia)有針(zhen)對(dui)性(xing)的(de)(de)(de)(de)對(dui)油(you)煙進行凈(jing)化；儀(yi)器開發方面(mian)(mian)可(ke)以根(gen)據要監測(ce)的(de)(de)(de)(de)因(yin)(yin)子特定進行更(geng)加(jia)科學合理地(di)設計；商(shang)家可(ke)以以更(geng)低的(de)(de)(de)(de)成本處理油(you)煙問題(ti)，多方發展(zhan)合作共贏，一起使油(you)煙凈(jing)化更(geng)加(jia)科學，讓城市(shi)越(yue)來越(yue)美好，提升(sheng)人民幸福(fu)感。

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

作(zuo)者簡介：

劉細鳳，女，現任(ren)安科(ke)瑞電(dian)氣股份有限公(gong)司，主要從事(shi)監測的研發與應用。