沈阳市餐饮油烟对PM2.5浓度贡献研究
2020-08-28夏广锋辽宁省生态环境保护科技中心
夏广锋 辽宁省生态环境保护科技中心
一、沈阳市餐饮业发展现状
沈阳市区包括和平区、沈河区、大东区、皇姑区、铁西区及苏家屯区、东陵区、沈北新区、于洪区等,面积3471平方公里。2018年沈阳市总人口数720万人,总计251万户,其中市区人口515万人,共计182万户,人口密度较大为1485人/平方公里。近年来,国民经济快速发展,大面积居住区开发,城市交通系统的发展,促进餐饮业持续上升,截止2018年底,沈阳市已有餐饮业12000多家,其中高档餐厅、普通餐厅、小吃部的数量比例为7:32:61。高档餐厅是指三星级以上酒店和20张4人桌餐厅,灶头为6个以上;普通餐厅指装修较好,以午餐和晚餐为主,10张-20张4人桌餐厅,灶头为3-6个;小吃部为一般为10张4人桌以下的餐厅,灶头为1-2个。
二、沈阳市餐饮油烟统计分析
(一)城镇住宅生活排放油烟量[1-3]
来源沈阳市统计年鉴资料,沈阳市城市居民家庭平均每人年食用植物油9.08千克(30g/天.人),沈阳市每日植物油消费量为154吨,油烟量按食用油耗量2.0%计算,油烟量为3090kg/天。
(二)餐饮行业排放油烟量[4-5]
据测算,一个中餐炒灶每小时产生油烟2000立方米以上,按厨房每天运行6小时计算,一个中餐炒灶每天向大气排放油烟1.2万立方米。沈阳市高档餐厅822家,普通餐厅3914家,小吃部7263家,灶头分别取6个,4个,1.5个,排放浓度分别为2mg/m3、2mg/m3、5mg/m3,依此估算餐饮油烟量为1711kg/天。
将沈阳市区网格化,按照居住区和餐饮行业的分布,将油烟按照面源考虑,排放量分配到各个网格中,不考虑油烟中间的化学过程,由大气数值模型模拟得出油烟对全市大气环境平均浓度贡献为2.3μg/m3。2018年1月~10月全市PM2.5监测平均值72μg/m3。所以估算餐饮油烟对PM2.5浓度贡献为3.2%。
三、沈阳市餐饮油烟对空气质量影响分析
(一)采样点监测分析
在环保园(2个)、浑南(2个)、铁西(2个)共设6个点位进行PM2.5的监测,每个点位连续监测24小时,考虑到早中晚三餐,具体监测时间段为6点到10点、10点到14点、14点到18点、18点到22点、22点到次日6点(共5个时间段)。监测点位见图1。
监测时间为10月21日-10月23日,采样期间气象参数见表1,监测结果见表2。
监测日期 监测时间 气象参数风向 风速m/s 气温℃ 气压hPa 气象系数 天气10月21日14:00~18:00 东北 1.8 5 101.7 0.986雾18:00~22:00 东北 3.7 3 101.9 0.995 22:00~ 6:00 东北 2.8 2 102.3 1.003 10月22日6:00~10:00 西南 2.6 4 102.3 0.995雾转小雨10:00~14:00 西南 3.1 8 102.1 0.979 14:00~18:00 西南 2.6 11 101.9 0.967 18:00~22:00 西北 2.4 9 102.1 0.976 22:00~ 6:00 西北 1.8 3 101.7 0.993
表 1 采样期间气象参数
图1 沈阳市自动监测站与加密监测点位分布图
表2 PM2.5环境空气监测结果 (单位: μg/m3)
(二)国控点监测分析
沈阳市共有11个自动监测站,分布见图1,三日逐时监测结果见图2,三日日均值见图3,由图分析,21日和22日污染较重,日均值分别为207μg/m3和195μg/m3,超过PM2.5二级标准,23日PM2.5结果较好;从空间分布上来看,辉山和炮兵学院两点质量较轻,张士和小河沿两点质量最差。
图2 沈阳市自动监测站PM2.5逐时监测结果(10月21日至10月23日)
图3 沈阳市PM2.5三日24h监测均值(10月21日至10月23日)
(三)结果分析
沈阳市11个监测站三日平均值为152μg/m3,采样监测6个点位监测结果三日均值为159μg/m3,由于采样监测的点位的设置充分的考虑到住户及酒店、餐馆等餐饮油烟排放时的影响,在其均匀的扩散范围内,即影响是局部的,假设环境浓度的升高主要是由餐饮油烟的贡献引起。所以估算餐饮油烟对PM2.5的浓度贡献为4.4%。
四、结论与建议
综上分析可知,采用统计分析和采样监测两种方法,分别估算出沈阳市餐饮油烟对PM2.5浓度贡献为3.2%和4.4%。
由于监测时间短,样品数较少,能否具有代表性需要进一步论证;同时没有考虑油烟在传输过程中的二次反应,也会让结果存在一些误差;建议从颗粒物的理化性质着手,采用源解析技术进一步分析餐饮油烟对颗粒物的贡献。