摘 要：指出了廚房烹飪油煙汙染成為引起城市大氣霧霾的重要排放源之壹，受到高度重視。分析了廚房油煙汙染的產生及其危害，闡述了國內外廚房油煙汙染排放和控制標準現狀，針對我國廚房油煙汙染現狀和家用吸油煙機凈化技術提出了家庭油煙汙染的防治對策。
關鍵詞：油煙汙染；家用吸油煙機；環境汙染；防治對策
1 引言
近年來，隨著我國社會經濟的快速發展以及居民生活水平的提高，2013年中國科學院發布的“大氣灰霾追因與控制”專項研究結果表明，餐飲油煙排放已和機動車排放、采暖排汙等壹起成為北京市強霾汙染的主要汙染源，是空氣汙染的又壹元兇。強霾成因中京津冀地區餐飲排放占了PM2.5來源的6%，北京地區餐飲排放則占了該地區PM2.5來源的13%。而遍布千家萬戶的家庭廚房油煙未經凈化處理直接排放到室外大氣環境中並不斷累積，亦是大氣霧霾成因的重要排放源之壹。
家庭烹飪油煙的汙染問題，與中國傳統飲食中煎、炒、烤、炸等烹飪方式較多有關，介於家庭烹飪油煙量大、面廣、高度分散的排放特點，控制廚房油煙的排放對保護大氣環境、減少城市霧霾具有重要的現實意義。
2廚房油煙的產生及汙染危害分析
2.1 廚房油煙產生的過程
廚房油煙是指在食物烹飪和食品生產加工過程中揮發的油脂、有機質及熱氧化和熱裂解的產物［1，2］。烹飪時，油脂受熱，當溫度達到170℃（食用油的發煙點）時，開始出現藍煙霧，隨著烹飪溫度的不斷升高和食材的加入，油脂分解速度加快，食品中所含水分急劇汽化膨脹，其中冷凝成霧的部分和油煙壹起形成可見的油煙霧。高溫下的揮發物、食用油及食品的分解產物、以及各種反應產物混合在壹起形成了油煙，並伴有刺激性氣味。
2.2 廚房油煙的成分
廚房油煙汙染物主要包括細顆粒物、可沈降顆粒物以及揮發性有機物（VOCs）等。從形態組成上看，烹飪油煙包括顆粒物和氣態汙染物（揮發性有機物）兩類，其中顆粒物粒徑較小，壹般在0.1～10μm，可分為固態和液態顆粒兩種，且液態的粘度較大，所以烹飪油煙是壹種氣、液、固三態混合汙染物。
課題研究試驗結果表明，在家庭廚房烹調家常菜產生油煙中檢測到的化學成分至少有200多種，主要有油脂、顆粒物、烴類、醛酮類、醇類和酯類以及壹些雜環類化合等。且從 VOCs組分分布情況來看，烴類汙染物的排放以烷烴和烯烴為主，醛酮類汙染物的排放以甲 醛、乙醛、丙酮、丙醛、丁醛和正戊醛為主。
2.3 廚房油煙的危害
家庭烹飪油煙作為城市細顆粒物及揮發性有機化合物（VOCs）的重要來源，是導致強霾汙染的關鍵因素之壹。首先，廚房油煙中的揮發性有機物（VOCs）與環境中的氮氧化物發生反應，增強大氣的氧化性，臭氧超標，導致光化學汙染，並加速二次顆粒物的形成；其次，它是PM2.5的直接排放源；第三，油煙汙染物的排放還會影響大氣能見度。是大氣中揮發性有機物（VOCs）和 PM2.5的主要來源之壹，家庭烹飪油煙含有多種有毒化學成分,對機體具有肺臟毒性、免疫毒性和致癌性,尤其是多環芳烴類（PAHs）等致癌物對人體危害較大。有關資料顯示,在致肺癌因素中，烹調油煙是僅次於“深度吸煙”煙霧到達呼吸道深部的危險因素，中國許多婦女不抽煙卻患上肺癌與長期接觸廚房油煙不無關系。此外，烹飪油煙中的壹些醛酮類化合物（如甲醛、乙醛和丙烯醛等）還具有致癌、致畸、致突變的作用。
2.4 我國家庭廚房油煙排放的特點
中國傳統飲食文化有其自身的復雜性和特殊性，講究色、香、味、形俱全，與其他國家不同的是各類烹飪技術繁多，以煎、炒、炸、烤類食物較多，因此在烹飪過程中會產生大量的油煙。隨著人們生活水平的提高，飲食水平的逐漸改善，餐飲業的迅速發展，造成了日益嚴重的油煙汙染問題，引起了社會各界的關註。而家庭烹飪油煙量大、面廣、高度分散的排放特征，也勢必加大了對其的治理和管控的難度。
3廚房油煙汙染及控制標準現狀
3.1國內烹飪油煙汙染及控制標準
據資料統計，國內絕大部分的家庭用吸油煙機，它們大多沒有油氣分離功能，僅僅是簡單的將排煙管與風機連接起來，實現抽煙排煙的功能，對油煙及揮發性有機物（VOCs）等大氣汙染物幾乎沒有凈化效果，從而造成油汙直接排到室外，對大氣造成壹定的汙染。
《飲食業油煙排放標準（試 行）》（GB18483-2001）是目前為止我國現行有效的關於油煙方面的國家標準，但由於標準中規定使用的四氯化碳（萃取溶劑）已被確認為全球禁止使用的化學試劑，所以對該標準進行修訂或者尋求四氯化碳的替代試劑勢在必行。在國家標準的基礎上，隨後又有山東、上海、天津等地分別出臺了嚴於國家標準的飲食業油煙排放地方標準，但這些標準中均未考慮到油煙汙染中VOCs的控制需求，且對家庭廚房油煙的排放缺乏相應的排放限值標準。
3.2 國外烹飪油煙汙染及控制標準
國外烹飪油煙汙染與中國飲食油煙汙染狀況比較，並不嚴重，究其原因與其飲食習慣和烹飪方式有很大的關系。壹般國外家庭烹飪主要強調保持蔬菜的營養和原汁原味，食物多生吃或加工成半成品，基本采用蒸、煮、煎、炸等烹飪方式且油溫僅有130℃左右，故不會產
生太大的油煙，廚房汙染程度較低。國外發達國家的餐飲業規模壹般較大，基本都會安裝油煙處理設施，而采用較多的便是用熱氧化焚燒或催化氧化燃燒的方法將油煙轉化成安全狀 態，消除汙染和異味，然後再排放到大氣中。而且國家對油煙氣排放的監管力度也相當大，同時與之相應的檢測方法和國家標準也比較成熟。
烹飪油煙汙染問題在臺灣也比較嚴重，且目前還沒有制定專門的烹飪油煙控制標準，主 要采用《固定汙染源空氣汙染物排放標準》和《空氣汙染防制法》中對顆粒狀汙染物的不透光率和質量濃度的控制來對烹飪油煙排放進行管理。與大陸類似，飲食油煙汙染在香港也是壹個顯著的問題。香港環保署編制了《控制食肆及飲食業油煙及煮食氣味》的小冊子。相對 於中國，飲食業油煙汙染在美國並不嚴重，所以沒有關於烹飪油煙汙染的國家標準，只是個別的州縣制定了自己區域內的地方標準。加州南岸空氣質量管制區制訂了美國油煙中顆粒物和揮發性有機物的測試方法和美國控制飲食業油煙排放的地方標準。Maricopa縣參考加州南岸的做法，也制定了類似的控制飲食業油煙排放的標準。
4 家庭油煙汙染防治對策
4.1 對家用油煙機設備的管理
首先，建議對當前市面上的家用吸油煙機進行油煙去除效率測試，制定出相應的產品標 準，並根據相關標準對產品進行認證，只有通過標準檢測認證合格的產品才可投入市場，建立嚴格的市場準入標準和制度，杜絕偽劣產品，從而加大對烹飪油煙汙染綜合治理的力度。
其次，選擇節能環保的吸油煙機可以壹定程度上減少汙染，同時對吸油煙機設備的日常維護、清洗也是確保油煙凈化效率的關鍵，以保證吸油煙機良好的運行狀態。
4.2 國家標準的出臺
建議除對家用吸油煙機制定產品標準之外，還需針對家庭油煙這種具有粘性、濃度相對低非連續間斷性排放的汙染源制定相適應的餐飲油煙和揮發性有機物（VOCs）的采樣分析方法，使監測數據更科學準確。
4.3 加大廚房油煙汙染防治的宣傳力度
借助各種媒體的力量，大力宣傳，增強人們的環保意識。我國大氣汙染的治理進度、空 氣質量的改進速度，在某種程度上取決於人們公***環保意識的成長速度，取決於全民環保意識的提高。不管是PM2.5，還是油煙治理，都需要公眾參與。不僅要加大宣傳廚房油煙汙染的危害性和防治工作的重要性，增強人們對家庭廚房油煙汙染治理的環保意識，還需要人們努力改變烹飪習慣和飲食習慣。要多提倡蒸、煮、燉食物，開發更多的蒸、煮、涼拌菜肴，盡量少煎、炒或油炸食物，減少烹調油的用量，從而減少油煙汙染物的產生。
4.4 政府激勵和管控
鑒於我國吸油煙機的產品性能現狀，可以采取政府管控和激勵的措施，鼓勵吸油煙機生產廠家研發可有效去除家庭油煙及VOCs降解功能的環保型家用吸油煙機，提出家庭用吸油煙機產品階梯激勵政策，對增加油煙及VOCs處理功能的家用吸油煙機產品根據其凈化效果以及技術經濟分析給予有差別的產品及運維費用補貼，引導環保排放型家用吸油煙機產品的開發及推廣。
還應定期監測居民區油煙的排放濃度和凈化效率， 對排放不合格的小區進行原因分析，追根溯源找到問題所在，並配合監督小區物業管理部門做好整治工作，確保家庭油煙汙染廢氣達標排放。
5 安科瑞AcrelCloud3500餐飲油煙監測雲平臺
為了彌補現存餐飲行業在煙油監測上的漏洞，同時便利監管部門的監察，安科瑞油煙監測雲平臺應運而生。油煙監測模塊通過2G/4G與雲端平臺進行通信和數據交互，系統能夠對企業餐飲設備的開機狀態、運行狀態進行監控；實現開機率監測，凈化效率監測，設施停運告警，待清洗告警，異常告警等功能；對采集數據進行統計分析、排名等統計功能；較之傳統的靜電監測方案，更具實效性。平臺預留與其他應用系統、設備交互對接接口，具有很好的擴展性及融合性。
5.1平臺結構
平臺GIS地圖采集餐飲油煙處理設備運行狀態和油煙排放的濃度數據，自動對超標排放及異常企業進行提示預警，監管部門可迅速進行處理，督促餐飲企業整改設備，並定期清洗、維護，實現減排環保，不擾民等目的。現場安裝監測終端，持續監測油煙凈化器的工作狀態，包括設備運行的電流、電壓、功率、耗電量等等，同時結合排煙口的揮發性物質、顆粒物濃度等進行對比分析，壹旦排放超標，系統會發出異常信號。
■ 油煙監測設備用來監測油煙、顆粒物、NmHc等數據
■ 凈化器和風機配合對油煙進行凈化處理，同時對凈化設備的電流、電壓進行監測
■ 設備通過4G網絡將采集的數據上傳至遠程雲端服務器
5.2 平臺主要功能
(1)在線監測
對油煙排汙數據的監測，包括油煙排放濃度，顆粒物，NmHc等數值采集監測;同時對監控風機和凈化器的啟停狀態、運行數據進行監測。
(2)告警數據監測
系統根據采集的油煙數值大小，產生對應的排放超標告警;對凈化器的運行數據分析，上傳凈化設備對應的運行、停機、故障等告警事件。
(3)數據分析
運行時長分析，離線分析；告警占比、排名分析；歷史數據統計等。
(4)隱患管理
系統對采集的告警數據分析，產生對應的隱患記錄，派發、處理隱患，及時處理告警，形成閉環。
(5)統計分析
包括時長分析、超標分析、歷史數據、分析報告等模塊。
(6)基礎數據維護
個人信息、權限維護，企業信息錄入，對應測點信息錄入等。
(7)數據服務
數據采集，短信提醒，數據存儲和解析。
5.3油煙監測主機
油煙監控主機是現場的管理設備，實時采集油煙濃度探測器和工況傳感器的信號，進行數據處理，通過有線或無線網絡通訊將數據傳輸到服務器平臺。同時，對本地數據進行存儲，監控現場設備狀態，提供人機操作界面。
具體技術參數如下：
類別
條目
規格
探頭
油煙濃度
0 – 100mg/m3
VOC濃度
0 – 500 ppm
顆粒物濃度
0 – 5000ug/m3
溫度
-30 – 100℃
濕度
0 – 100%RH
尺寸
42 * 270mm輸出
RS485/Modus RTU
監測主機
風機+凈化器狀態
電流型/電壓型
模擬信號接口
Modbus RTU + 2路4-20mA
顯示
4.3寸觸摸液晶屏
告警
聲音+告警燈
數據存儲
3年
數據遠傳
HJ212-2017環保協議
數據導出
U盤導出
遠程查看
手機客戶端
遠程控制
3G遠程調整/控制
控制輸出
2路幹接點繼電器
電源
220VAC
尺寸
250 * 190 * 90
5.4設備選型方案
序號
名稱
型號
數量
備註
采集模塊
ACY100/2G（單探頭）
1
四選壹，物聯網卡自備
ACY100/4G（單探頭）
1
ACY100/2G（雙探頭）
1
ACY100/4G（雙探頭）
1
2
電流互感器
AKH-0.66 K-φ16 40A/20mA
2
凈化器和風機各1個
註：雙探頭適合雙排煙通道的場合，每路探頭監測1路排煙通道。
6 結論
家庭廚房油煙汙染有著較強的社會性和普遍性，需要借鑒國外對飲食業油煙汙染治理的經驗，從飲食業油煙汙染控制技術的發展趨勢來看，我國也需要制定更為嚴格的油煙汙染物排放標準，尤其是油煙汙染物中揮發性有機物（VOCs）的排放，這就要求在現有的油煙治理方法和技術上研制和開發更好的油煙凈化設備，使其可以同時去除油煙汙染物中的顆粒物和氣態汙染物（VOCs），研制開發新型環保的油煙凈化設備和家用吸油煙機。