成都市居民住宅油烟监测与治理对策分析

张发闯　蒋宇

摘要：通过对成都市高层电梯住宅、老旧小区等不同居民住宅类型的排烟特性进行监测分析，研究居民住宅油烟的成分和对大气污染的贡献，为居民住宅油烟治理提出对策建议。监测分析结果表明：成都市住宅油烟PM2.5平均质量浓度0.028～0.745mg/m3，其排放量约占成都市各污染源总PM2.5排放量的1.03%;VOCs平均质量浓度0.856～3.715mg/m3，其排放量约占成都市各污染源总VOCs排放量的0.80%;VOCs以含氧化合物、烷烃、烯烃类物种为主，其浓度占比最大的是含氧化合物，达到43%以上。

关键词：油烟;监测;污染治理;对策

中图分类号：X799.3 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）09-0-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.09.077

Analysis on the monitoring and control of cooking fume in residential buildings in Chengdu

Zhang Fachuang，Jiang Yu

（Chengdu Institute of Urban Management，Chengdu Sichuan 610015，China）

Abstract：Through monitoring and analyzing the exhaust smoke characteristics of different residential types in Chengdu，such as high-rise elevator residential buildings and old residential areas，the composition and contribution of cooking fume to air pollution in residential buildings are studied，and countermeasures and suggestions for cooking fume control in residential buildings are put forward.The results showed that the average mass concentration of cooking fume PM2.5 was 0.028～0.745 mg/m3， which accounted for about 1.03% of the total PM2.5 emission from various pollution sources in Chengdu; The average mass concentration of VOCs is 0.856～3.715 mg/m3， which accounts for about 0.80% of the total VOCs emissions from various pollution sources in Chengdu; VOCs are mainly oxygenates， alkanes and olefins， and the largest proportion of their concentrations is oxygenates， reaching more than 43%.

Key words：Cooking fume;Monitor;Pollution control;Countermeasure

烹調油烟是食用油和食物在高温条件下发生一系列变化而形成的。烹调油烟成分极为复杂，含各类污染物达200～300种之多，叶琳等人的研究表明[1]，烹调油烟中含有多种有毒化学成分，对机体具有肺脏毒性、免疫毒性、遗传毒性和潜在致癌性。油烟中的短链醛、酮、酸、醇等有害气体在空气中扩散，容易与其他尘埃混合形成可吸入颗粒物，随空气侵入人体呼吸道影响居民健康，同时油烟中的油脂沉降聚集还容易形成“油鼻涕”影响城市市容环境。而遍布千家万户的居民住宅油烟未经净化处理直接排放到室外大气环境中并不断积累，也是大气雾霾成因的重要排放源之一[2]。

1 国内外油烟处理现状

1.1 油烟处理技术发展

日本及中国香港开展厨房油烟处理较早，自20世纪70年开始，日本有用特种陶瓷滤料治理厨房油烟的方法，中国香港地区其主要净化设备有静电油烟净化器、燃烧净化器、催化剂净化器、文丘里洗涤器、油脂分离器、油雾过滤器、填充塔洗涤器等。

随着我国餐饮业厨房油烟治理力度的逐渐加大，各种油烟净化设备被开发出来，主要可以分为机械式油烟净化器、过滤式油烟净化器、洗涤式油烟净化器及静电式油烟净化器四大类。

但是，以上技术均是针对大型餐饮企业或大型食堂的处理技术，尚缺乏针对居民住宅油烟的处理技术。相较容易集中治理的餐饮行业，住宅小区的油烟排放一直以来都是治理难题。我国居民家用的传统厨房抽油烟机只是简单地进行了油烟分离，仅仅实现对油烟外排，缺乏过滤、吸附、处理等关键环节，没有实现油烟污染的根本治理。从环保角度而言，家用油烟机也应同时去除油烟中的颗粒物和VOCs。最近几年，国内一些环保专业公司和品牌电器公司，借鉴餐饮业油烟治理技术，开展家用吸油烟机净化技术攻关，研发了新型油烟净化设备，在部分城市居民住宅油烟治理中试点应用，取得较好的环保效果。

1.2 标准及政策现状

2000年后，原国家环境保护总局相继发布《饮食业油烟排放标准（试行）》GB18483-2001 、《饮食业油烟净化设备技术要求及检测技术规范（试行）》HJ/T62-2001、行业标准《饮食业环境保护技术规范》HJ554-2010和《环境保护产品技术要求便携式饮食油烟检测仪》HJ2526-2012等一系列标准规范。近年来，随着我国餐饮业飞速发展，国家对餐饮店油烟排放问题开始重视起来，餐饮油烟排放管理制度日益完善，北京、天津、上海、广东、山东等多个省市也都陆续颁布了餐饮油烟排放有关标准规范，严格规定了餐饮单位的油烟颗粒浓度、非甲烷总烃排放浓度、臭气排放浓度等详细数据标准。但是，我国针对居民住宅油烟排放的法规标准仍属于空白领域。

2 成都市不同居民住宅油烟排放现状

成都市居民住宅油烟排放分为高空直排和低空直排两种情形，基本都是未经治理直接排放。

成都市的高层住宅基本采用共用竖向排气道系统，主要动力源是各家厨房的吸油烟机，一般为定型产品，大都带有引射导流构件和止逆构件，起到防倒灌、防串烟的作用;一般无屋顶风机，但普遍存在处于同一排气道的不同住户间有串烟、串味现象，造成住宅室内的二次污染。尽管采取了各种改进措施，如根据流体力学原理设置变压板和导流构件，降低各用户排气口处的压力，在排气口处安装各种防串烟止逆阀，形成“疏堵结合”式双重防护，起到了一定的作用，但仍然不能解决根本问题，随着止逆阀功能减退，串烟现象仍无法避免。

老旧小区大部分都用排风扇或油烟机往屋外直排油烟，导致外墙流出乌黑的“油鼻涕”，不仅严重影响市容市貌，而且直排的油污及外置油污管道存在火灾隐患，另外，油烟扰民也易引发邻里矛盾纠纷。

3 成都市居民住宅油烟监测结果分析

成都市属于川菜系地区，饮食多为川菜。川菜的特点是麻、辣、香、鲜、油大、味厚，用的调味料特别多，且多为高温爆炒，因而会产生油烟过大的问题。川菜需要加入大量花椒和辣椒等调料，用油量大，油温又高，产生的PM2.5是几大菜系里最高的[3]。虽然厨房的PM2.5浓度不完全由油烟组成，但是在烹饪的短暂时期内，PM2.5的浓度增量实际上就是油烟的产生量，且PM2.5浓度更容易测量[4] 。本文以PM2.5作为油烟颗粒的代表性指标进行监测。

2019年3-6月，对成都市不同层高的高层住宅（白果林银杏广场33层、西西里二期34层、美洲花园22层、双楠美邻12层）、老旧小区（西安路街道巴适院和倪家桥路10号院）中午和晚上居民做饭高峰期的油烟排气口进行了取样监测，监测因子为颗粒物（PM2.5）和VOCs，采样时间持续2h。

3.1 PM2.5质量浓度监测结果分析

由于自动烟尘烟气分析仪 （TH-880F）对油烟废气PM2.5采样时，居民油烟颗粒物浓度过小且黏性较大，滤筒自身损失量大于采集量，误差过大，本研究利用了SidePakAM520个体暴露粉尘仪对高层住宅、老旧小区油烟废气PM2.5进行了采样分析，结果汇总分析如表1所示。

温梦婷等[5]对北京餐饮源排放细粒子的研究表明，餐饮源采样餐馆排放的细颗粒物PM2.5平均质量浓度在1.396～4.053mg/m3（包括川菜、杭州菜和家常菜）。与餐饮业油烟对比来看，畅凯[6]对重庆市住宅厨房空气品质现状及改善措施研究中也对厨房内油烟进行过测试，浓度值0.0257～0.170mg/m3之间，本次所测数据在0.028～0.745mg/m3，这说明住宅油烟中的颗粒物排放浓度远小于餐饮业油烟，但排气口浓度远大于环境空气PM2.5浓度。

参考煤气管道设计时煤气灶同一时间段开机率来计算PM2.5排放量，得到高层住宅单户平均年排放量为0.047 kg/a，老旧小区单户平均年排放量为0.222 kg/a。

3.2 VOCs质量浓度监测结果分析

3.2.1 VOCs浓度

本研究利用采样气袋、真空采样箱、Agilent气相色谱和便携式VOC检测仪对高层住宅和老旧小区油烟废气中的VOCs进行了监测分析，得到不同居民住宅的VOCs浓度，结果汇总分析如表3所示。同样参考煤气管道设计时煤气灶同一时间段开机率计算排放量，得到高层住宅和老旧小区单户平均年排放量为0.355kg/a，0.491 kg/a。

3.2.2 VOCs组分

将所有组分分为含氧化合物、烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烃和其他（氟氯昂、二硫化碳等）6类。从下表可以看出，高层住宅和老旧小区的物种均以含氧化合物为主，高层住宅占总排放量的45.9%，老旧小区占总排放量的43.8%;其次是烷烃类，高层住宅占总排放量的19.4%，老旧小区占总排放量的21.0%。

在不同住宅类型分别取2个气袋进行成分谱分析，合计4个样品，将每个样品计算VOCs质量分数，然后对不同住宅的两个样品进行平均值处理，从而获得不同住宅成分谱。不同住宅类型，大多数特征物种较为相似，以含氧化合物、烷烃和烯烃类为主，主要为丙酮、1-戊烯、乙醇、丙烯醛、二氯甲烷、乙酸乙酯、苯、异丁烷、正戊烷、正丁烷、氯甲烷、2-甲基庚烷、甲苯、正辛烷、异戊烷、异丙醇、庚烷、正己烷、三氯甲烷等物种。高层住宅排放的前十VOCs物种中，丙酮浓度最高，为26.618?g/m3;其次为1-戊烯，浓度为12.971?g/m3;再次是乙醇，为7.678?g/m3。老旧小区也是丙酮浓度最高，为32.459?g/m3;其次为丙烯醛，浓度为17.989?g/m3;再次是1-戊烯，为16.710?g/m3。高层住宅及老旧小区前10种物种分别占总排放量的72.4%和76.4%。

3.3 居民住宅污染物排放总量与大气污染贡献率分析

采用排放因子法对成都市不同居民住宅废气排放源进行排放清单的计算。排放量的计算公式如下所示：

Ei=Ai×EFi

其中，Ei为i类住宅类型油烟的排放量;Ai为i类住宅类型居民户数（如高层住宅户数等）;EFi为对应的排放因子（单户排放量）。

根据四川省统计局发布的2018年四川省人口统计数据显示：2018年成都市常住人口为1 633.0万人，其中，城镇常住人口为1 194.0万人。目前四川省、成都市均未对城市高层住宅户数和老旧小区户数进行统计，以高层住宅和老旧小区住户各占一半来估算。

经过计算，得出成都市住宅油烟PM2.5排放量为537.3t/a，VOCs排放量为1 683.5 t/a。

根据全省污染源清单结果可得，成都市住宅PM2.5排放量约占成都市各污染源总PM2.5排放量的1.03%，占全省各污染源總PM2.5排放量的0.13%;而成都市住宅VOCs排放量约占成都市各污染源总VOCs排放量的0.80%，占全省各污染源总VOCs排放量的0.24%。对比结果如表7所示。

3.4 结论

（1）本次对成都市高层住宅和老旧小区厨房油烟进行监测分析，据不同楼层计算排放量，得到高层住宅单户PM2.5平均年排放量为0.047 kg/a，单户VOCs平均年排放量为0.355 kg/a;老旧小区单户PM2.5平均年排放量为0.222 kg/a，单户VOCs平均年排放量为0.491 kg/a。

（2）不同住宅类型油烟中的VOCs大多数特征物种较为相似，以含氧化合物、烷烃、烯烃为主。含氧化合物占比最大，高层住宅占总排放量的45.9%，老旧小区占总排放量的43.8%;其次是烷烃类，高层住宅占总排放量的19.4%，老旧小区占总排放量的21.0%。

（3）与成都市和四川省PM2.5和VOCs总排放量对比来看，居民住宅油烟不是PM2.5和VOCs主要污染源。经监测分析，成都市住宅油烟PM2.5排放量约占成都市各污染源总PM2.5排放量的1.03%，占全省各污染源总PM2.5排放量的0.13%;而成都市住宅油烟VOCs排放量约占成都市各污染源总VOCs排放量的0.80%，占全省各污染源总VOCs排放量的0.24%。

（4）尽管居民住宅油烟PM2.5和VOCs总排放量占比相对较小，但是油烟直排影响居民生活环境、身体健康及城市市容市貌，加之当前减少城市雾霾和改善空气质量具有重要的现实意义，因此，对居民住宅油烟进行治理是非常必要的。

4 对策建议

4.1 建议在有条件的地区积极开展居民住宅油烟治理试点

新建高档高层住宅可由开发商统一配套安装中央油烟净化系统，日常管理维护由物业负责，维护费用纳入物业费用，并在物业服务合同中明确约定。以某品牌电器中央油烟净化系统为例，每个集中排放烟道安装一套，建设成本约为15万/套，预计每户新增物业服务费约60元/年，能有效地削减住宅油烟排放污染，油烟PM2.5净化率达到80%以上，VOCs净化率达到60%以上，而且还实现了排烟顺畅和无窜烟倒味等功能。

已入住高层住宅和老旧小区，由于不具备中央油烟净化系统安装条件或安装系统，容易产生居民矛盾，居民家庭油烟治理以解决排风扇直排造成“油鼻涕”等影响市容问题为主。可按自愿原则，通过市、区两级财政补贴一部分、居民自己出一部分的模式来解决费用问题，将排风扇更换为直排式油烟净化机的方式进行成片改造。

4.2 建议长期跟踪监测居民住宅油烟

在冬季等大气污染物扩散条件较差的季节，居民油烟对大气环境的影响等还需要进一步跟踪监测，因此，可以参考大气环境监测方法，对居民住宅油烟开展区域网格化长期动态监测，为治理工作提供科学依据。

4.3 建议开展居民家庭废油脂回收试点

结合生活垃圾分类工作，试点开展居民家庭油烟机废油回收活动，探索生活污染源治理新模式。据估计，成都市城镇居民每年可回收废油约2万t，回收的废油脂可加工为化工产品，不仅产生经济价值，还可通过循环经济产业链建设寻求环境治理的新突破。

参考文献

[1]叶琳，孙志伟.烹调油烟对健康危害的研究进展[J].中国公共卫生，2003，19（5）：620-622.

[2]张秀喜，丁志伟，等.家庭厨房油烟污染现状分析与对策[J].绿色科技，2017，8（16）：19-21.

[3]吴怡.粤菜最环保，川菜油烟大[J].人民文摘，2013（12）.

[4]刘小民，王星，等.我国吸油烟机性能改进技术研究进展[J].轻工机械，2011，29（3）：123-127.

[5]温梦婷，胡敏.北京餐饮源排放细粒子理化特征及其对有机颗粒物的贡献[J].环境科学，2007，28（11）：2620-2625.

[6]畅凯.重庆市住宅厨房空气品质现状及改善措施[D].重庆：重庆大学，2016.

收稿日期：2020-07-17

作者簡介：张发闯（1969-），男，高级工程师，工程硕士，研究方向为城市管理与环境治理。