餐饮源挥发性有机物(VOCs)排放特征及对臭氧生成的影响

陈文泰 胡崑 薛艳 卢兴东 王鸣

餐饮排放是城市地区挥发性有机物（VOCs）重要的无组织来源，由于其排放特征复杂，是大气环境研究和管理的薄弱环节.本研究采用了现场和实验模拟两种采样方式，利用2，4-二硝基苯肼（DNPH）采样柱和不锈钢罐分别采集羰基化合物和全空气样品，然后利用高效液相色谱（HPLC）和气相色谱-质谱联用仪（GC-MS/FID）对116种组分进行定性定量分析.在此基础上，分析了餐饮源VOCs的排放特征及其影响因素.总体来看，含氧有机物（OVOCs）和烷烃是VOCs浓度的主要贡献者，但不同餐饮源的源谱特征差异较大.另外，通过比较发现食用油的种类、油的使用次数、加热方式、烹饪方式和调味料等因素会对餐饮源VOCs排放特征造成显著影响.进一步分析了不同菜系所排放VOCs的臭氧生成潜势（OFP），关键组分主要是甲醛、乙醛、丁烯醛、乙烯和丙烯等.本研究成果能够补充我国餐饮源VOCs控制所需的基础数据.关键词

餐饮源;挥发性有机物（VOCs）;排放特征;源成分谱;臭氧生成潜势（OFP）

中图分类号 X511

文献标志码 A

0 引言

挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOCs）是臭氧（O3）和细颗粒物（PM2.5）的重要前体物[1].为了实现空气质量持续改善的目标，近年来我国开展了许多针对VOCs来源的研究，其中机动车尾气、工业源及燃煤等被认为是城市大气VOCs的主要来源[2-5].随着我国对移动源和固定源VOCs的有效管控，一些无组织排放过程对大气VOCs的影响日益凸显.餐饮源是城市地区重要的无组织源，食材和食用油等在烹饪加工过程中，会通过热氧化和热分解等化学反应生成VOCs[6-7].Wang等[8]利用排放因子法计算出我国餐饮VOCs排放量已达到66 244.6 t/a.

近年来，我国开展了一些针对餐饮源VOCs排放特征的研究，发现其会受到多种因素的影响.菜系和菜品是影响餐饮源VOCs排放特征的重要因素.有研究发现烧烤排放的VOCs浓度远高于西式快餐、中式快餐、川菜和浙菜[9]，荤菜类排放的VOCs浓度高于素菜类[10-11].食用油的种类、加热方式和调味料也会影响VOCs的排放特征.研究发现，烹饪过程中橄榄油排放的VOCs浓度最高，其次为花生油、葵花籽油、大豆油和调和油[12].以燃气作为加热方式所排放的VOCs浓度是电磁炉的1.4～2.0倍[13];烹饪过程中加入调味料后排放的VOCs浓度也会有明显改变[11，14].此外，已有文献对餐饮源VOCs的分析大多是针对于全空气或者羰基化合物中的某一类，仅有少量研究将全空气和羰基化合物样品相结合进行分析[10，15].

本研究针对菜系、食用油的种类、油的重复使用次数、烹饪方式及调料等影响因素，采用现场与实验模拟采样相结合的方法，综合分析了餐饮源VOCs的源成分谱、浓度水平以及相对组成，并进一步分析了不同菜系的臭氧生成潜势（OFP）以及對臭氧生成贡献的关键VOCs组分.本研究对餐饮源VOCs排放特征的分析能够为餐饮源排放清单的构建提供数据支撑，并为餐饮源VOCs控制提供科学依据.

1 实验仪器及研究方法

1.1 实验装置和采样

餐饮源VOCs采集装置如图1所示，主要部件包括不锈钢集气罩、不锈钢油烟管路和真空隔膜泵三部分.从不锈钢油烟管路上引出支路分别连接2，4-二硝基苯肼（DNPH）采样柱（Dikma 65913）和内壁抛光并经过硅烷化的不锈钢罐（3.2 L，Entech，USA），来采集羰基化合物和全空气样品.DNPH柱前端接碘化钾（KI）柱去除臭氧（O3）.采样泵（Gilian，GilAir Plus）的采样流速设置为800 mL/min，采样时长为10 min.羰基化合物样品采集完成后，将DNPH柱密封后于4 ℃冷藏保存.不锈钢罐在采样前用清罐仪（Entech 3100，USA）进行清洗并抽真空（内部压力≤50×133.322 mPa）.

本研究共采集了61个样品，其中餐馆现场采集17个样品（包括2个川菜、6个家常菜（燃气灶）、5个煎炸和4个烧烤）.实验模拟采集44个样品，包括：6个家常菜（电磁炉）样品;10个不同的食用油种类（花生油、玉米油、菜籽油、葵花籽油和大豆油）样品;12个玉米油和花生油重复使用次数（即1次油、2次油和3次油）样品;6个不同烹饪方式（爆炒、慢炒、煮汤）样品;10个不同调料（大蒜、豆瓣酱、胡椒粒、花椒粒、生抽）样品.环境空气中也存在VOCs，为了避免其对实验结果的影响，本研究还在每次采样前预先采集1个环境样品（包括DNPH柱和不锈钢罐），共采集了13个环境样品，并在计算各餐饮源VOCs浓度时予以分别扣除.

1.2 实验室分析方法

采集完成后的DNPH柱采用5 mL乙腈逆流洗脱，利用高效液相色谱仪（HPLC，Agilent Waters 1260 Infinity）进行分离，色谱柱为C18柱，通过紫外光（UV）检测器进行检测.流动相为去离子水、乙腈（色谱纯）和四氢呋喃的三元混合物，三者比例梯度为：0～16 min，50%/38%/12%～46%/40%/14%;16～20 min，46%/40%/14%～40%/50%/10%;20～24 min，40%/50%/10%～40%/50%/10%;24～30 min，40%/50%/10%～5%/85%/10%，30～32 min，5%/85%/10%～50%/38%/12%.流量：1 mL/min;柱温：（25±0.5）℃;检测波长为360 nm.校准曲线的相关系数的平方R2均大于0.999，仪器检测限（Method Detection Limit，MDL）计算方法见文献[16]，本研究MDL为0.1 ～0.6 μg/m3.该方法共测量13种羰基化合物，包括甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、丁烯醛、2-丁酮、甲基丙烯醛、正丁醛、苯甲醛、戊醛、间甲基苯甲醛和己醛.

全空气样品中的VOCs则利用北京大学自主研发的大气挥发性有机物监测系统进行定量分析.该系统为双气路设计，其中气路Ⅰ使用PLOT柱（25 cm×0.53 mm）在-150 ℃捕集C2～C5碳氢化合物（NMHCs）组分，加热汽化后利用PLOT柱（15 m×0.32 mm）进行分离，再利用氢火焰离子化检测器（Flame Ionization Detector，FID）进行检测.气路Ⅱ使用去活石英毛细管空柱（25 cm×0.53 mm）在-150 ℃捕集C5～C12的NMHCs、卤代烃和含氧挥发性有机物（OVOCs）等组分，加热汽化后利用DB-624色谱柱（15 m×0.25 mm）进行分离，再利用四级杆质谱检测器（Mass Spectrometer，MS）进行检测.仪器检测限的计算方法、参数设置和质量控制及质量保证（QA/QC）见文献[17].本研究MDL为0.01～0.38 μg/m3，精密度为0.5%～8.6%.该方法共测量103种VOCs组分，包括29种烷烃、11种烯烃、乙炔、17种芳香烃、35种卤代烃、7种OVOCs和3种其他组分.

1.3 臭氧生成潜势

臭氧生成潜势（Ozone Formation Potential，OFP）常用于评价各VOCs组分生成臭氧的能力[18]，其计算公式如下：

OFPi=MIRi×[VOC]i， （1）

式中：OFPi为某VOC组分i的OFP（μg/m3）;MIRi表示某VOC组分i的臭氧最大增量反应活性（μg/μg，以每μg VOC产生的O3量（μg）计）;[VOC]i表示某VOC组分i的质量浓度（μg/m3）.

2 结果与讨论

2.1 不同菜系所排放VOCs的源谱特征

图2展示了餐馆现场采集的不同菜系所排放VOCs的化学组成特征.从图2中可以看出，不同菜系所排放的VOCs化学组成具有显著差异.烷烃是川菜、家常菜和煎炸所排放VOCs的主要组成，其贡献率分别为51.2%、42.5%和47.3%.

（1：乙烷;2：乙烯;3：丙烷;4：丙烯;5：异丁烷;6：乙炔;7：正丁烷;8：反-2-丁烯;9：1-丁烯;10：顺-2-丁烯;11：环戊烷;12：异戊烷;13：正戊烷;

14：氟利昂12;15：氟利昂114;16：氯甲烷;17：氯乙烯;18：1，3-丁二烯;19：溴甲烷;20：氯乙烷;21：氟利昂11;22：1-戊烯;23：反-2-戊烯;

24：异戊二烯;25：2-戊烯;26：1，1-二氯乙烯;27：氟利昂113;28：2，2-二甲基丁烷;29：二硫化碳;30：异丙醇;31：2，3-二甲基丁烷;

32：二氯甲烷;33：2-甲基戊烷;34：3-甲基戊烷;35：甲基叔丁基醚;36：1-己烯;37：正己烷;38：1，1-二氯乙烷;39：乙酸乙烯酯;

40：2，4-二甲基戊烷;41：基环戊烷;42：反-1，2-二氯乙烯;43：顺-1，2-二氯乙烯;44：乙酸乙酯;45：四氢呋喃;46：三氯甲烷;

47：1，1，1-三氯乙烷;48：2-甲基己烷;49：環己烷;50：2，3-二甲基戊烷;51：四氯化碳;52：3-甲基己烷;53：苯;54：1，2-二氯乙烷;

55：2，2，4-三甲基戊烷;56：庚烷;57：三氯乙烯;58：甲基环己烷;59：1，2-二氯丙烷;60：甲基丙烯酸甲酯;61：1，4-二氧己环;62：二氯溴甲烷;

63：2，3，4-三甲基戊烷;64：2-甲基庚烷;65：反-1，3-二氯丙烯;66：3-甲基庚烷;67：甲基异丁基酮;68：甲苯;69：正辛烷;

70：顺-1，3-二氯丙烯;71：1，1，2-三氯乙烷;72：四氯乙烯;73：2-己酮;74：二溴一氯甲烷;75：1，2-二溴乙烷;76：氯苯;77：乙基苯;

78：间/对二甲苯;79：正壬烷;80：邻二甲苯;81：苯乙烯;82：溴仿;83：异丙基苯;84：1，1，2，2-四氯乙烷;85：正丙苯;86：间乙基甲苯;

87：对乙基甲苯;88：1，3，5-三甲基苯;89：癸烷;90：邻乙基甲苯;91：1，2，4-三甲基苯;92：1，3-二氯苯;93：1，4-二氯苯;94：1，2，3-三甲基苯;

95：苄基氯;96：间二乙基苯;97：对二乙基苯;98：1，2-二氯苯;99：十一烷;100：十二烷;101：1，2，4-三氯苯;102：六氯-1，3-丁二烯;

103：萘;104：甲醛;105：乙醛;106：丙酮;107：丙烯醛;108：丙醛;109：丁烯醛;110：2-丁酮;111：甲基丙烯醛;

112：正丁醛;113：苯甲醛;114：戊醛;115：间甲基苯甲醛;116：己醛）

图2 不同菜系所排放VOCs的化学组成特征

Fig.2 Chemical composition of VOCs emitted from cooking of different cuisines

而烧烤中主要贡献者为OVOCs（69.2%），其次是烯烃（15.8%），烷烃仅为9.7%.此外，OVOCs还是川菜、家常菜和煎炸的次要贡献者，贡献率分别为28.0%、30.3%和34.1%.

对于具体VOCs组分而言，不同菜系之间的差异更加显著.在川菜中，乙烷、甲醛和丙烷是主要贡献组分，其质量分数分别为37.5%、19.2%和4.1%，此外乙烯也贡献了3.3%.家常菜所排放VOCs质量分数最高的组分是丙烷（32.3%）、甲醛（11.0%）和乙烯（7.9%）.在煎炸所排放的VOCs中，丙烷、正戊烷和乙醛是主要贡献组分，质量分数分别为20.4%、14.2%和10.3%.在烧烤所排放的VOCs中，主要贡献组分是乙醛（17.0%）、丁烯醛（15.1%）和甲醛（12.3%），但同时乙烯和丙烯的贡献率也不可忽视，分别达到了5.6%和3.8%.由于烧烤是直接将食材放置于炭火上加热，而木炭的燃烧会产生羰基化合物和烯烃[19-20]，可能是导致烧烤所排放VOCs中羰基化合物和烯烃贡献增加的原因.

2.2 食用油的品种和油的使用次数对餐饮源VOCs排放特征的影响

图3a比较了以电磁炉作为加热方式，分别利用5种食用油炸等量新鲜鸡块时的VOCs排放特征.结果表明，利用不同的食用油烹饪相同菜品时所排放的VOCs浓度水平和化学组成具有较大差异.从质量浓度水平来看，VOCs排放质量浓度最高的是花生油，达到758.5 μg/m3，其次分别为菜籽油（367.2 μg/m3）、玉米油（348.9 μg/m3）、葵花籽油（344.1 μg/m3）和大豆油（184.1 μg/m3）.

从化学组成来看，不管使用哪种食用油，OVOCs均是炸鸡块所排放的VOCs的主要贡献者.以菜籽油炸鸡块时，OVOCs的贡献率为52.1%，低于其他4种食用油（78.2%～85.5%）.而菜籽油炸鸡块所排放的C6以上烷烃的占比较高（28.7%），是其他4种食用油烷烃貢献率的7.8～27.0倍.此外，卤代烃在以玉米油和菜籽油炸鸡块所排放的VOCs中占比相对较高，分别达到了9.1%和11.1%，远高于花生油（0.6%）、葵花籽油（0.7%）和大豆油（0.6%）.

在一些烹饪过程中，食用油会被重复使用，本研究进一步分析了油的使用次数对餐饮源VOCs排放特征的影响.图3b展示了以燃气灶作为加热方式，以花生油和玉米油作为烹饪用油，重复使用1～3次来炸等量新鲜鸡块时VOCs的排放特征.结果表明，食用油的使用次数会对VOCs的浓度水平和化学组成造成显著影响.从质量浓度水平上来看，以花生油作为烹饪用油时，重复使用3次的花生油炸鸡块所排放的VOCs质量浓度高达62 588.8 μg/m3，是使用1次的花生油炸鸡块（4 660.7 μg/m3）的14倍，是重复使用2次花生油（4 829.4 μg/m3）的13倍.以玉米油作为烹饪用油时，也是重复使用3次的油来炸鸡块时所排放的VOCs质量浓度最高（29 734.8 μg/m3），分别是使用1次玉米油（17 795.2 μg/m3）的2倍，是重复使用2次玉米油（5 753.5μg/m3）的5倍.

从化学组成来看，烷烃均是以花生油和玉米油炸鸡块所排放VOCs的主要贡献者，对食用油使用1次、2次和3次后所排放VOCs质量浓度的贡献范围分别为48.3%～81.4%和61.8%～86.2%，平均贡献率为54.2%和65.5%.在花生油和玉米油的1次和2次使用的结果中，均以C2～C3烷烃为主，质量浓度贡献范围为44.8%～76.6%.而在花生油和玉米油重复使用3次所排放的VOCs中，C2～C3烷烃的贡献率下降，C4～C5烷烃和C6以上烷烃的贡献率增加.其中，C4～C5烷烃对花生油和玉米油重复使用3次所排放VOCs的贡献率分别为48.7%和60.4%，而C6以上烷烃的贡献率则分别为16.2%和18.4%.

2.3 加热方式对餐饮源VOCs排放特征的影响

通过比较上节中以燃气灶和电磁炉作为加热方式，利用花生油和玉米油炸鸡块的VOCs排放特征时，发现以燃气灶作为加热方式的VOCs排放质量浓度（103～104 μg/m3）远高于电磁炉（102 μg/m3）.同时VOCs的化学组成也差异显著，燃气灶加热方式所排放的VOCs中以烷烃为主，平均贡献率大于60%，而在电磁炉加热方式中则以OVOCs为主（80%）.

为了比较不同加热方式对家常菜所排放VOCs的影响，本研究又分析了以电磁炉作为加热方式烹饪制作家常菜时所排放VOCs的化学组成特征.结果发现，OVOCs是家常菜（电磁炉）的主要贡献者，贡献率为61.4%，其次为烷烃（28.6%）和烯烃（4.2%）.通过比较两种加热方式所排放出的具体VOCs组分质量分数发现，家常菜（燃气灶）所排放的丙烷（32.3%）和乙烷（3.2%）均达到家常菜（电磁炉）的丙烷（10.3%）和乙烷（1.1%）的3倍左右，同时乙烯（7.9%）和丙烯（2.8%）也是高于电磁炉的乙烯（0.8%）和丙烯（1.7%）.

本研究进一步将所有采集的餐饮源样品（包括餐馆现场和实验模拟采集），根据加热方式的不同分成了燃气灶和电磁炉两大类.结果发现，两种加热方式所排放VOCs的质量浓度水平和化学组成差异显著.从质量浓度水平来看，以燃气灶作为加热方式所排放的VOCs质量浓度范围为613.5 ～101 998.0 μg/m3，平均值为（11 790.2±21 323.0）μg/m3;而以电磁炉作为加热方式所排放的VOCs质量浓度范围为128.2 ～2 257.4 μg/m3，平均值为（608.4±535.5）μg/m3.以燃气灶作为加热方式所排放的VOCs质量浓度是电磁炉的19倍以上，这个比值高于To等[13]的研究结果.

图4展示了以燃气灶和电磁炉分别作为加热方式时所排放VOCs的化学组成特征.从图4a中可以看出，烷烃是以燃气灶作为加热方式所排放VOCs的主要贡献者，平均贡献率为52.2%，其次分别为OVOCs（28.5%）和烯烃（10.2%）;而在图4b中，OVOCs则是以电磁炉作为加热方式所排放VOCs的主要贡献者（66.4%），其次为烷烃（25.5%）.作为燃料的液化石油气（Liquefied Petroleum Gas，LPG）和天然气（Natural Gas，NG）在餐饮烹饪过程中使用越来越普遍，其主要成分为乙烷、丙烷等[21]，因此可能导致了C2～C3烷烃浓度的增加，同时燃料的燃烧过程也会产生烯烃[13，22]，这可能导致了烯烃浓度的增加.另外，燃气灶加热方式是在密闭或半密闭状态的厨房内，而电磁炉则是在较为开放的环境中.随着烹饪和采样过程的持续进行，厨房内VOCs浓度会逐步积累，这可能进一步导致了两种加热方式所排放VOCs之间的差异.

2.4 烹饪方式和调味料对VOCs排放特征的影响

为了探究烹饪方式对VOCs排放特征的影响，本研究选取了“西红柿+鸡蛋”的组合作为研究对象，以花生油为烹饪用油，电磁炉作为加热方式，分别采用了爆炒、慢炒和煮汤的方式（图5a）.结果表明，不同的烹饪方式对餐饮源VOCs排放特征影响显著.从浓度水平来看，由于爆炒时加热温度较高，烹饪过程中翻炒频繁，排放的VOCs质量浓度达到2 110.5 μg/m3，远高于慢炒（510.3 μg/m3）和煮汤（147.0 μg/m3）.从化学组成来看，在3种烹饪方式所排放的VOCs中，OVOCs均是质量浓度的主要贡献者（53.2%～77.7%），其次贡献者为烷烃（18.6%～21.2%）.

调味料的使用能提升菜品的口味，是烹饪过程中的一个重要元素，也会对餐饮源VOCs排放特征产生影响[14].本研究选取了“辣椒炒肉”作为典型菜品，分别以大蒜、胡椒粉、生抽、花椒粒和豆瓣酱作为调味料，以花生油为烹饪用油，电磁炉为加热方式，相同温度下翻炒10 min（图5b），来分析调味料的使用对餐饮源VOCs质量浓度水平和化学组成的影响.从浓度水平上来看，加入大蒜后所排放的VOCs浓度水平最高，达到643.5 μg/m3，其次分别为加入胡椒粉（542.2 μg/m3）、生抽（524.0 μg/m3）、花椒粒（431.6 μg/m3）和豆瓣酱（245.3 μg/m3）.从VOCs化学组成来看，OVOCs是加入胡椒粉、豆瓣酱和生抽后所排放VOCs浓度的主要贡献者，质量分数分别为91.0%、79.6%和60.4%.烷烃则是加入大蒜和花椒粒后所排放VOCs濃度的主要贡献者，质量分数分别为71.5%和57.8%，而OVOCs贡献率仅为23.8%和37.7%.

2.5 不同菜系OFP及关键VOCs组分

VOCs组分繁多，化学活性差异大.为了评估餐饮源所排放的不同VOCs组分对臭氧生成的影响，本研究计算了不同菜系所排放VOCs的OFP（图6）.烧烤所排放VOCs的OFP最高（51 925.2 μg/m3），其次为煎炸（12 854.9 μg/m3）、家常菜（燃气灶）（11 236.6 μg/m3）、川菜（8 338.3 μg/m3）和家常菜（电磁炉）（1 724.9 μg/m3），质量浓度最高值（烧烤）是最低值（家常菜（电磁炉））的30倍以上.从各类VOCs对OFP的贡献来看，OVOCs对OFP的贡献最高，对家常菜（电磁炉）、烧烤、川菜、煎炸和家常菜（燃气灶）OFP的贡献率分别为78.3%、72.3%、64.3%、56.4%和50.7%.烯烃是家常菜（燃气灶）（35.6%）、煎炸（29.3%）、烧烤（24.2%）和川菜（12.3%）的次要贡献者，而家常菜（电磁炉）的次要贡献者则是烷烃（8.6%）.

图7展示了对不同菜系OFP贡献排名前十的关键VOCs组分.结果表明，醛类化合物和烯烃对OFP贡献相对较大.在川菜、家常菜（燃气灶）、煎炸和烧烤中，甲醛均是OFP排名第一的组分，其OFP分别高达4 633.5、4 063.5、3 378.5和9 654.8 μg/m3.而乙醛则是家常菜（电磁炉）OFP排名第一的组分（1 034.8 μg/m3）.整体来看，家常菜（燃气灶）和煎炸OFP排名前三组分中均包含乙烯和丙烯，川菜OFP排名前三组分中仅包含乙烯，而烧烤和家常菜（电磁炉）OFP

排名前三的组分均为醛类化合物，主要是甲醛、乙醛和丁烯醛.值得注意的是，烧烤也均包含乙烯和丙烯组分，且组分排名相对靠前.而在常菜（电磁炉）中，丙烯仅排名第六，乙烯甚至未出现在前十组分中.产生这种差异的原因可能与加热方式有关.本研究中的川菜、家常菜（燃气灶）、煎炸和烧烤均为明火加热（燃气或木炭），燃料的燃烧过程会排放出烯烃[21]，使得乙烯和丙烯的排名相对靠前.

3 结束语

1）菜系会影响餐饮源VOCs的排放特征.OVOCs和烷烃是川菜、家常菜、煎炸及烧烤的主要贡献者，两者之和分别贡献了79.2%、72.9%、81.4%和78.9%.对于具体VOCs组分而言，不同菜系的差异十分显著.

2）食用油的种类和油的使用次数会影响餐饮源VOCs的排放特征.利用电磁炉加热方式炸鸡块所排放的VOCs浓度水平依次为：花生油>菜籽油>玉米油>葵花籽油>大豆油，OVOCs均是主要贡献者（52.1%～85.5%）.利用燃气灶加热方式的花生油和玉米油炸鸡块所排放VOCs中，烷烃均是主要贡献者，平均贡献率为54.2%和65.5%.重复使用的3次花生油和3次玉米油所排放VOCs浓度分别是前两次使用结果的13～14倍和2～5倍.

3）加热方式会影响餐饮源VOCs的排放特征.利用燃气灶加热方式的所有样品所排放VOCs的平均质量浓度为（11 790.2±21 323.0）μg/m3，高于电磁炉的（608.4±535.5）μg/m3.烷烃是燃气灶加热方式所排放VOCs的主要贡献者（52.2%），其次为OVOCs（28.5%）;而电磁炉加热方式所排放VOCs的主要组成则是OVOCs（64.4%），其次为烷烃（25.5%）.

4）烹饪方式和调味料会影响餐饮源VOCs的排放特征.3种烹饪方式所排放VOCs浓度水平依次为：爆炒>慢炒>煮汤，OVOCs均为VOCs的主要贡献者（53.2%～77.7%），其次为烷烃.加入调味料后所排放VOCs的浓度水平依次为：大蒜>胡椒粉>生抽>花椒粒>豆瓣酱.其中，OVOCs是加入胡椒粉、豆瓣酱和生抽后所排放VOCs浓度的主要贡献者（60.4%～91.0%），烷烃则是加入大蒜（71.5%）和花椒粒（57.8%）后所排放VOCs浓度的主要组成.

5）不同菜系的OFP及其关键VOCs组分差异显著.OFP依次为：烧烤>煎炸>家常菜（燃气灶）>川菜>家常菜（电磁炉），其中OVOCs对OFP的贡献最高（50.7%～78.3%）.甲醛、乙醛、丁烯醛、乙烯和丙烯等是关键VOCs组分.

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Characterization of volatile organic compounds （VOCs） from

cooking emission and their impact on ozone formation

CHEN Wentai1，2 HU Kun1 XUE Yan1 LU Xingdong1，2 WANG Ming1

1

School of Environmental Science and Engineering/Collaborative Innovation Center of Atmospheric Environment and

Equipment Technology/Jiangsu Key Laboratory of Atmospheric Environment Monitoring and Pollution Control，

Nanjing University of Information Science and Technology，Nanjing 210044

2 Nanjing Intelligent Environmental Sci-Tech Company Limited，Nanjing 211800

Abstract Cooking emission is an important unorganized source of volatile organic compounds （VOCs） in urban areas.VOCs from cooking is still a weak link in atmospheric environment research and management，due to the complexity of their emission characteristics.In this study，VOCs were sampled in restaurant kitchens and designed cooking experiments.Carbonyl compounds and whole air samples were collected by 2，4-dinitrophenylhydrazine （DNPH） and stainless steel canister，respectively.A total of 116 compounds were quantitatively analyzed by high performance liquid chromatography （HPLC） and gas chromatography （GC）.The emission characteristics of VOCs from cooking were then analyzed and their influencing factors were investigated.In general，oxygenated VOCs （OVOCs） and alkanes were the main contributors to VOCs emitted from cooking，while the chemical source profiles of VOCs from different cooking sources showed significant discrepancies.In addition，we found that oil types，times of oil use，heating modes，cooking styles，and seasoning have significant impacts on cooking emission of VOCs.The ozone formation potential （OFP） of VOCs from different cuisines were then calculated.The most abundant components for OFP were formaldehyde，acetaldehyde，butyraldehyde，ethylene，and propylene.The results obtained in this study can supplement Chinas database of VOCs emitted from cooking.

Key words cooking emission;volatile organic compounds （VOCs）;emission characteristics;source profiles;ozone formation potential （OFP）

收稿日期 2020-07-28

资助项目 国家重点研发计划（2016Y￣F￣C￣0￣2￣0￣2￣200）;国家自然科学基金（41505113）

作者简介

陈文泰，男，博士，研究方向为大气VOCs來源及环境效应研究.chenwentai@ies-tech.cn

胡崑（通信作者），男，硕士，研究方向为大气VOCs监测及来源研究.hukun@nuist.edu.cn