簡婷

安科(ke)瑞(rui)電氣股份有限公司(si) 上海嘉定(ding) 201801

摘要：采(cai)用在線(xian)監(jian)測和采(cai)樣分析等手段對深圳(zhen)市(shi)4家規模(mo)相當的(de)(de)(de)餐(can)(can)(can)廳(ting)(粵菜館(guan)、茶餐(can)(can)(can)廳(ting)、西餐(can)(can)(can)廳(ting)、職工食(shi)堂(tang))烹飪過程排(pai)(pai)(pai)放(fang)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)的(de)(de)(de)質(zhi)量濃度、微(wei)觀(guan)形貌、化(hua)學(xue)組分進行研(yan)究。結果表(biao)明，不(bu)(bu)(bu)同餐(can)(can)(can)廳(ting)的(de)(de)(de)烹飪方式、用油量、原材料及調料都會影響到餐(can)(can)(can)廳(ting)排(pai)(pai)(pai)放(fang)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)的(de)(de)(de)理化(hua)性質(zhi)。各餐(can)(can)(can)廳(ting)午市(shi)烹飪時段排(pai)(pai)(pai)放(fang)的(de)(de)(de)PM2．5/PM10約(yue)為7．5%—96．9%，說明餐(can)(can)(can)飲(yin)源(yuan)排(pai)(pai)(pai)放(fang)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)在細顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)和粗(cu)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)均有分布。餐(can)(can)(can)飲(yin)源(yuan)排(pai)(pai)(pai)放(fang)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)主要(yao)包含6種形態:片(pian)狀(zhuang)、塊狀(zhuang)、簇(cu)狀(zhuang)、絮狀(zhuang)、球(qiu)狀(zhuang)、不(bu)(bu)(bu)規則狀(zhuang)，其中(zhong)數量較(jiao)多的(de)(de)(de)為不(bu)(bu)(bu)規則狀(zhuang)(30%)和塊狀(zhuang)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)(21%)。塊狀(zhuang)、片(pian)狀(zhuang)、球(qiu)狀(zhuang)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)粒(li)(li)徑(jing)(jing)(jing)較(jiao)小(xiao)，處于小(xiao)于2．5μm范圍內；絮狀(zhuang)和簇(cu)狀(zhuang)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)粒(li)(li)徑(jing)(jing)(jing)普遍偏大(da)(da)，且大(da)(da)部(bu)分大(da)(da)于4．0μm；不(bu)(bu)(bu)規則狀(zhuang)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)在各個(ge)粒(li)(li)徑(jing)(jing)(jing)段均有分布。Cu、Fe、Zn、Ca2+、Cl－、SO2－4等6種物(wu)質(zhi)在餐(can)(can)(can)飲(yin)源(yuan)排(pai)(pai)(pai)放(fang)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)中(zhong)均偏高(gao)，此外，粵菜館(guan)和西餐(can)(can)(can)廳(ting)的(de)(de)(de)CH3COO－占比偏高(gao)。烹飪排(pai)(pai)(pai)放(fang)是環(huan)境揮發性化(hua)合(he)物(wu)(VOCs)的(de)(de)(de)來源(yuan)之(zhi)一，嚴(yan)重威(wei)脅著環(huan)境空氣質(zhi)量和人類健康。結合(he)餐(can)(can)(can)飲(yin)油煙(yan)VOCs的(de)(de)(de)組成特征，總結近幾年餐(can)(can)(can)飲(yin)油煙(yan)VOCs凈(jing)化(hua)技術的(de)(de)(de)研(yan)究現(xian)狀(zhuang)及其難點，同時闡述了油煙(yan)VOCs凈(jing)化(hua)組合(he)工藝(yi)的(de)(de)(de)優勢(shi)和必要(yao)性。針對現(xian)有問題對油煙(yan)VOCs凈(jing)化(hua)組合(he)工藝(yi)的(de)(de)(de)發展做出了展望。

關鍵(jian)詞：PM2.5；PM10；餐(can)飲源；化學組成；形貌特征；餐(can)飲油煙監測云平臺；安科瑞

0．引言

       目前(qian)，世界范圍內存(cun)在(zai)的(de)(de)空氣(qi)污染(ran)已(yi)成(cheng)為(wei)嚴重(zhong)的(de)(de)公共衛生(sheng)問題。據世界衛生(sheng)組織(WHO)統計，每年超(chao)過370萬人死于(yu)空氣(qi)污染(ran)。在(zai)不同的(de)(de)大(da)(da)氣(qi)污染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)中(zhong)，顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(particulatematter，PM)的(de)(de)性質、組成(cheng)和(he)粒(li)(li)徑(jing)分布(bu)等(deng)較(jiao)為(wei)復雜(za)。因此可吸入顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(inhalableparticles，PM10)、細顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(fineparticulatematter，PM2．5)為(wei)特征污染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)治(zhi)理(li)工(gong)作(zuo)受到(dao)廣泛關注(zhu)。研(yan)究表明顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)來源(yuan)(yuan)主要包括:機動車尾氣(qi)、燃(ran)煤(mei)、工(gong)業生(sheng)產、揚(yang)塵等(deng)。近年來，相(xiang)關研(yan)究結果顯示餐飲源(yuan)(yuan)排(pai)放(fang)的(de)(de)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)中(zhong)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)排(pai)放(fang)量(liang)已(yi)接近交通(tong)源(yuan)(yuan)排(pai)放(fang)，餐飲油煙顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)也應該(gai)作(zuo)為(wei)大(da)(da)氣(qi)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)重(zhong)要來源(yuan)(yuan)之一。此外，烹飪過程中(zhong)產生(sheng)的(de)(de)油煙顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)會吸附大(da)(da)量(liang)有(you)毒(du)、有(you)害物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質，如苯并芘等(deng)，會對(dui)室內人員的(de)(de)健(jian)康造(zao)成(cheng)很大(da)(da)的(de)(de)危(wei)害。因此，國(guo)內外學者針對(dui)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)排(pai)放(fang)特征進行了大(da)(da)量(liang)的(de)(de)研(yan)究。

       吳芳谷等(deng)(deng)對飲(yin)食業(ye)油(you)(you)(you)(you)煙(yan)的(de)排(pai)(pai)放特(te)征(zheng)進(jin)(jin)行了(le)研究，油(you)(you)(you)(you)煙(yan)中(zhong)(zhong)顆粒(li)(li)(li)物(wu)粒(li)(li)(li)徑小于10μm的(de)粒(li)(li)(li)子(zi)占(zhan)總懸(xuan)浮顆粒(li)(li)(li)物(wu)(totalsuspendedparticulate，TSP)的(de)90%以上(shang)，小于2．5μm的(de)粒(li)(li)(li)子(zi)占(zhan)TSP的(de)70%左右。譚德生等(deng)(deng)對北京(jing)市內餐飲(yin)單位(wei)烹(peng)飪時廚房內油(you)(you)(you)(you)煙(yan)中(zhong)(zhong)進(jin)(jin)行了(le)采樣(yang)分析，發現油(you)(you)(you)(you)煙(yan)中(zhong)(zhong)可吸(xi)入顆粒(li)(li)(li)質量(liang)濃度峰值粒(li)(li)(li)徑為6．56—9．99μm。林立等(deng)(deng)選擇(ze)了(le)上(shang)海城區9家典型(xing)餐飲(yin)企業(ye)進(jin)(jin)行了(le)餐飲(yin)油(you)(you)(you)(you)煙(yan)排(pai)(pai)放監(jian)測，發現餐飲(yin)企業(ye)排(pai)(pai)放源PM2．5的(de)濃度在0．14—1．67mg·m－3之間；另一方面，國(guo)內學(xue)者(zhe)也對餐飲(yin)油(you)(you)(you)(you)煙(yan)顆粒(li)(li)(li)物(wu)的(de)化學(xue)組成特(te)別是組分進(jin)(jin)行了(le)研究，確定了(le)油(you)(you)(you)(you)煙(yan)顆粒(li)(li)(li)物(wu)中(zhong)(zhong)豆甾(zai)醇(chun)、左旋葡聚糖、壬二酸和(he)β-谷甾(zai)醇(chun)等(deng)(deng)特(te)征(zheng)物(wu)質的(de)存(cun)在。而Yao等(deng)(deng)發現油(you)(you)(you)(you)炸比油(you)(you)(you)(you)煎(jian)產(chan)生更多的(de)多環(huan)芳烴和(he)苯(ben)并芘(分別為其1．3倍和(he)10．9倍)。袁暢等(deng)(deng)認為大(da)氣環(huan)境PM2．5中(zhong)(zhong)的(de)As、Zn、Cu、Pb、Sb、Ni、Cd等(deng)(deng)元素主要來自于人為源。

       從前人的(de)(de)研究結(jie)果中發現(xian)，顆(ke)(ke)(ke)粒(li)物(wu)的(de)(de)濃度、大小(xiao)和(he)(he)理化組(zu)(zu)成(cheng)對(dui)(dui)人體健康(kang)有重要影響(xiang)。因此(ci)，為了(le)制定(ding)戰略(lve)來(lai)減少(shao)這些污染(ran)物(wu)對(dui)(dui)空(kong)氣的(de)(de)影響(xiang)，了(le)解大氣中的(de)(de)毒(du)性效應，并(bing)確定(ding)可能的(de)(de)排放源，有必要對(dui)(dui)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)物(wu)進(jin)行(xing)化學和(he)(he)形(xing)態(tai)表(biao)征。在全球范圍(wei)內，大量研究圍(wei)繞在城市和(he)(he)農村地區的(de)(de)烹飪油煙排放顆(ke)(ke)(ke)粒(li)物(wu)特征，并(bing)且大氣化學反應往(wang)往(wang)發生在粒(li)子(zi)表(biao)面(mian)。但是，很少(shao)有研究涉(she)及(ji)這些顆(ke)(ke)(ke)粒(li)物(wu)的(de)(de)表(biao)面(mian)化學。此(ci)外，顆(ke)(ke)(ke)粒(li)物(wu)被人體吸入后其表(biao)面(mian)可迅速與生物(wu)液體和(he)(he)組(zu)(zu)織相互作用，因此(ci)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)物(wu)形(xing)態(tai)分(fen)(fen)析(xi)對(dui)(dui)于(yu)(yu)了(le)解其對(dui)(dui)人類健康(kang)的(de)(de)影響(xiang)至(zhi)關重要。而SEM-EDX由(you)于(yu)(yu)側重于(yu)(yu)單個粒(li)子(zi)的(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)，并(bing)能提(ti)供(gong)元素和(he)(he)分(fen)(fen)子(zi)組(zu)(zu)成(cheng)的(de)(de)信息，成(cheng)為研究顆(ke)(ke)(ke)粒(li)物(wu)形(xing)態(tai)的(de)(de)合(he)適方法(fa)。

       本次研究在深圳市篩(shai)選(xuan)出4家具有(you)代表(biao)性的(de)商業餐(can)廳，采集餐(can)飲油(you)煙(yan)(yan)中(zhong)的(de)顆粒(li)物，并(bing)通(tong)過(guo)ICP、HPLC、SEM-EDX對顆粒(li)物的(de)形態特征(zheng)和理化(hua)性質進(jin)(jin)行(xing)了(le)詳細的(de)分析，將不同餐(can)廳的(de)顆粒(li)物排放特征(zheng)進(jin)(jin)行(xing)了(le)對比，并(bing)得出結論。餐(can)飲油(you)煙(yan)(yan)顆粒(li)物排放特征(zheng)信息(xi)的(de)獲得能為當地(di)大氣(qi)環境治理、政策的(de)制定提供必(bi)要的(de)理論支(zhi)持。

1.安(an)科(ke)瑞AcrelCloud3500餐飲油煙監測云(yun)平臺

       為了彌補現存餐飲行(xing)業在(zai)煙(yan)油(you)監(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)上的(de)漏(lou)洞，同時(shi)便利監(jian)(jian)(jian)管部門的(de)監(jian)(jian)(jian)察，安科瑞(rui)油(you)煙(yan)監(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)云平臺(tai)應(ying)運(yun)而生。油(you)煙(yan)監(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)模塊通過2G/4G與(yu)云端平臺(tai)進行(xing)通信和(he)數據交互(hu)，系(xi)統能夠(gou)對(dui)企業餐飲設備(bei)的(de)開(kai)(kai)機狀(zhuang)態(tai)、運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)進行(xing)監(jian)(jian)(jian)控；實現開(kai)(kai)機率(lv)監(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)，凈(jing)化效率(lv)監(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)，設施停運(yun)

       告警(jing)，待清洗告警(jing)，異常告警(jing)等功能；對采集數據(ju)進行統計分(fen)析、等統計功能；較之傳統的(de)靜(jing)電監測(ce)方案，更具實效性。平臺預留(liu)與其(qi)他應用系(xi)統、設(she)備交互(hu)對接接口，具有很好的(de)擴(kuo)展性。

1.1平(ping)臺結構

       平臺GIS地(di)圖(tu)采(cai)集(ji)餐(can)飲(yin)油(you)煙(yan)處理設備運行(xing)(xing)狀態(tai)和油(you)煙(yan)排(pai)放(fang)的(de)濃度(du)數據，自(zi)動對(dui)超標排(pai)放(fang)及異常(chang)企(qi)業(ye)進(jin)行(xing)(xing)提(ti)示預警，監(jian)管部門(men)可迅速進(jin)行(xing)(xing)處理，督(du)促餐(can)飲(yin)企(qi)業(ye)整(zheng)改設備，并(bing)定(ding)期(qi)清洗(xi)、維護，實現減排(pai)環保，不擾民等目(mu)的(de)。現場安裝監(jian)測終端，持續監(jian)測油(you)煙(yan)凈化(hua)器的(de)工作狀態(tai)，包括設備運行(xing)(xing)的(de)電流、電壓(ya)、功率、耗(hao)電量等等，同(tong)時結合(he)排(pai)煙(yan)口的(de)揮發性物(wu)(wu)質、顆粒物(wu)(wu)濃度(du)等進(jin)行(xing)(xing)對(dui)比分析，一旦排(pai)放(fang)超標，系統會發出異常(chang)信號。

       ■油煙監測設備用(yong)來監測油煙、顆粒物、NmHc等(deng)數據

       ■凈(jing)化器和風機配合對(dui)油(you)煙進行凈(jing)化處理，同時對(dui)凈(jing)化設(she)備的電流、電壓進行監測

       ■設備通過(guo)4G網(wang)絡將采集的(de)數據(ju)上(shang)傳至遠(yuan)程(cheng)云端服務器(qi)

1.2平臺主(zhu)要功能(neng)

       （1）在線監(jian)測

       對(dui)油煙排污(wu)數據的(de)監測(ce)，包(bao)括油煙排放(fang)濃(nong)度，顆粒(li)物，NmHc等(deng)數值采集監測(ce)；同時對(dui)監控風機和凈化(hua)器(qi)的(de)啟停(ting)狀態(tai)、運行數據進行監測(ce)。

       (2)告警數(shu)據監測

       系(xi)統根據采集的油煙(yan)數(shu)值(zhi)大小，產生(sheng)對(dui)(dui)應(ying)(ying)的排放超標告警；對(dui)(dui)凈化器的運(yun)行(xing)(xing)數(shu)據分析，上傳凈化設備對(dui)(dui)應(ying)(ying)的運(yun)行(xing)(xing)、停機、故障等告警事件。

       (3)數據分析

       運行時長分(fen)(fen)析，離(li)線分(fen)(fen)析；告警占比、分(fen)(fen)析；歷史數(shu)據統計等(deng)。

       (4)隱患管理

       系統對(dui)采(cai)集的(de)告(gao)警數據分析，產(chan)生對(dui)應的(de)隱患記錄，派(pai)發、處理隱患，及時處理告(gao)警，形成閉環。

       (5)統計分析

       包括時長分析、超標分析、歷史數據、分析報告等(deng)模塊(kuai)。

       (6)基(ji)礎數據維(wei)護

       個人(ren)信息(xi)、權(quan)限維護(hu)，企業信息(xi)錄入，對應測點信息(xi)錄入等。

       (7)數據服務

       數(shu)(shu)據(ju)采集，短信提醒，數(shu)(shu)據(ju)存儲和解(jie)析。

1.3油煙監(jian)測(ce)主(zhu)機

       油(you)煙監控(kong)主機是現場的(de)管理(li)設備，實時采(cai)集油(you)煙濃度探測器(qi)(qi)和工況(kuang)傳感(gan)器(qi)(qi)的(de)信號，進(jin)行數據處理(li)，通(tong)過(guo)有線或無線網絡通(tong)訊將數據傳輸到服務器(qi)(qi)平臺(tai)。同時，對(dui)本地數據進(jin)行存儲，監控(kong)現場設備狀態，提供人機操作界面。

       具體技術(shu)參數如下：

1.4設(she)備選型(xing)方案(an)

注(zhu)：雙探(tan)頭適合(he)雙排(pai)煙通(tong)道的場(chang)合(he)，每路探(tan)頭監測1路排(pai)煙通(tong)道。

2．結論

       (1)餐(can)飲(yin)源(yuan)油煙的(de)排放(fang)(fang)量(liang)與烹(peng)(peng)(peng)飪(ren)(ren)(ren)菜(cai)式(shi)所用的(de)食材及烹(peng)(peng)(peng)飪(ren)(ren)(ren)方式(shi)有直接關系，特別是油重味濃(nong)(nong)、翻炒頻繁的(de)菜(cai)品會在(zai)烹(peng)(peng)(peng)飪(ren)(ren)(ren)過程中釋放(fang)(fang)更(geng)多顆(ke)粒(li)物．各餐(can)廳午市烹(peng)(peng)(peng)飪(ren)(ren)(ren)時段的(de)PM2．5質量(liang)濃(nong)(nong)度與PM10質量(liang)濃(nong)(nong)度的(de)比值處于(yu)7．5%—96．9%范圍內，說明餐(can)飲(yin)油煙顆(ke)粒(li)物在(zai)細顆(ke)粒(li)和(he)粗顆(ke)粒(li)均有分布。

       (2)4類餐飲油煙顆粒物主要包含6種形態:片(pian)狀(zhuang)、塊狀(zhuang)、簇狀(zhuang)、絮狀(zhuang)、球狀(zhuang)、不規則(ze)(ze)狀(zhuang)。其(qi)中數量(liang)較(jiao)多的為不規則(ze)(ze)狀(zhuang)和塊狀(zhuang)顆粒物，分別占觀(guan)察到總顆粒物的30%和21%。

       (3)Cu、Fe、Zn、Ca2+、Cl－、SO2－4的(de)占比在(zai)4類餐飲油煙顆粒物中均較高(gao)，但是(shi)在(zai)西餐廳(ting)和職(zhi)工(gong)食堂的(de)Fe元素占比明顯高(gao)于其余2家餐廳(ting)，這(zhe)是(shi)不(bu)銹鋼(gang)鍋(guo)具(ju)使(shi)用(yong)率(lv)和鍋(guo)鏟碰撞率(lv)高(gao)造成的(de)。

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[5]安科(ke)瑞AcrelCloud-3500餐飲油煙監測云平臺(tai)。2020.05版.

作者簡介：簡婷，女，現(xian)任(ren)安(an)科瑞電氣股(gu)份有限公司，主要從事餐飲油煙監測(ce)的研發與應用。