基于GC-MS的烹调油烟VOCs的组分研究

挥发性有机物(VOCs)是PM2.5和臭氧生成的重要前体物之一,而VOCs组分不同,对大气反应的贡献也不同.烹调油烟排放的VOCs作为大气中VOCs的重要来源之一,其化学成分随所选用的食用油种类、食品种类、烹调方式、加热温度等的不同有很大差异.从对食用油的烧杯加热实验入手,简化模拟烹调油烟发生情景,以油温和油品为变量,采用Tenax吸附管采样,热脱附-气相色谱-质谱法(GC-MS)对不同油品在不同温度下加热产生的VOCs进行组分分析,根据谱库检索和图谱解析,利用面积归一化的半定量法,对各条件下油烟VOCs的具体组分进行了初步的定性和定量.     

餐饮油烟中挥发性有机物风险评估

餐饮油烟中的挥发性有机物(VOCs)通过参与大气化学反应、气味效应、毒性效应影响室内外环境及人体健康. 分别于冬夏两季(6月和12月)用餐高峰时段对天津某中型餐馆排放油烟中VOCs进行实地监测,通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析得出厨房油烟VOCs中主要污染物为乙醇和丙烷;餐馆油烟去除效率不足30%,对环境影响显著;醛类是影响油烟排放源臭气指数的主要污染物,油烟平均嗅阈值与丁醛嗅阈值相当;厨房排放油烟中含氧有机物和烯烃是其光化学活性的主要贡献者,油烟单位数浓度活性为3.8×10-12,与正己烷相当;厨房油烟中1,3-丁二烯、苯的致癌风险分别为1.3×10-3和1.6×10-5,存在较大的人群潜在致癌风险.      

传统北京烤鸭烤制过程中大气污染物的排放特征

烤鸭是具有北京特色的传统美食之一,制作过程采用果木炭火烤制方式,与其它食物烹饪过程存在明显的差异,国内还未对这类餐饮源的排放特征进行过系统研究,为掌握这类餐饮源排放特征,从而为污染控制提供技术依据,选取北京市具有代表性的烤鸭店,研究了其烤鸭烤制过程中大气污染物的排放特征.结果表明,传统烤鸭烤制过程中排放的油烟、颗粒物、挥发性有机物(VOCs)和醛酮类化合物的基准排放浓度分别为(0.74±0.45)、(15.32±7.93)、(7.60±3.41)和(1.22±0.59)mg·m~(-3);颗粒物排放浓度要远高于油烟排放浓度,VOCs组分构成相对复杂,既包括烷烃、烯烃、芳香烃等VOCs也包括醛酮类、醇类、酯类等含氧VOCs和卤代烃,其中3-甲基呋喃、乙醇和乙酸甲酯的浓度最高;醛酮类化合物的主要组分有乙醛、甲醛和丙烯醛等,其中C1~C3物质占72.27%.     

北京市典型餐饮企业VOCs排放特征研究

选取北京市餐饮业中的烧烤、中式快餐、西式快餐、川菜和浙菜这5种典型菜系,借鉴EPA相关方法,对典型餐饮企业排放油烟气中的挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)进行了采样分析,研究了各菜系排放VOCs的浓度水平和组分构成.结果表明按基准风量折算后,烧烤的VOCs排放浓度水平最高,达到12.22 mg·m-3,中、西式快餐、川菜和浙菜为4mg·m-3左右.5种典型菜系中,烧烤的VOCs排放组分构成与非烧烤类菜系具有明显区别,主要组分有丙烯、1-丁烯和正丁烷等.非烧烤菜系的主要组分是乙醇,其中西式快餐排放的醛酮类有机物比重较高.通过分析各菜系的单个灶头基准风量浓度可知,同等规模的烧烤类餐饮企业对大气环境质量的影响高于非烧烤类餐饮企业,应是重点管控对象.     

公交车使用废食用油制生物柴油的污染物排放及VOCs成分谱

以国三、国五柴油公交车为研究对象,在重型底盘测功机上运行中国典型城市公交循环,分析了国三、国五柴油公交车使用柴油、废食用油制生物柴油-柴油混合燃料(B10)的污染物排放及VOCs成分谱.结果表明:国五公交车的THC、CO、PM和固态PM2.5数量排放比国三公交车分别降低39.3%、19.9%、77.4%和28.4%,NO_x升高31.7%;国三、国五公交车排放的VOCs主要为烷烃、烯烃和含氧化合物,国五公交车的烷烃、烯烃、芳香烃、含氧化合物等VOCs排放较低,其VOCs大气反应活性降低,二次有机气溶胶的生成潜势较弱.与使用柴油比较,国三(国五)公交车使用B10的THC、CO、PM和固态PM2.5数量排放降低;国三公交车的NO_x排放增加,国五公交车的NOx排放降低;国三(国五)公交车使用B10的VOCs成分谱中含氧化合物降低,烯烃增加,VOCs大气反应活性增强.     

唐山市和北京市夏秋季节大气VOCs组成及浓度变化

2007年和2008年6～9月,利用前级浓缩-气相色谱/质谱法,对唐山市大气中挥发性有机物的组成及浓度变化进行了采样分析研究.2008唐山市大气VOCs平均浓度为163.5×10-9C(碳单位体积比,下同),其中饱和烷烃占45.9%、芳香烃占29.9%、烯烃占5.9%、卤代烃占18.8%;相对2007年同期唐山大气VOCs平均浓度340.4×10-9C下降了51.9%,苯系物下降幅度最大为66.5%,卤代烃中工业排放的二氯苯浓度有所上升;2008唐山市大气VOCs比同期北京大气VOCs浓度低8.5%,奥运时段VOCs变化表明,唐山市大气VOCs除交通源外工业排放也是大气污染的重要来源.     

北京市大气中VOCs垂直分布的航测研究

2007年8月在北京市地表水平及地表以上900~3100m采集全空气样品,并用气相色谱(GC-FID)-质谱(MS)对样品中的50种挥发性有机物(VOCs)组分进行了定量分析,研究了北京市大气VOCs的垂直分布特征,并识别了当地排放与周边地区的输送作用对大气VOCs的相对贡献.结果表明,随着高度的增加,各类VOCs浓度均呈现显著降低的趋势,不同物种浓度的垂直梯度与其大气化学活性直接相关.此外,湍流扩散和输送作用也会影响VOCs浓度的垂直梯度.通过对观测期间北京市上空气团反向轨迹的反演以及对惰性VOCs物种的垂直贡献的分析发现,北京市低对流层内大气VOCs受局地源排放主导,亦可能受到天津以及河北廊坊等污染地区的影响.     

广州番禺大气成分站挥发性有机物的污染特征

应用GC/FID在线挥发性有机物(VOCs)检测仪,于2011年6月~2012年5月在中国气象局广州番禺大气成分观测站进行了1a的连续监测,获得了具有高时间分辨率的VOCs组成、含量及其时间变化规律.结果表明:VOCs浓度月变化范围是(40.99~65.400)×10-9,月平均浓度48.10×10-9,冬季VOCs浓度高于夏季.VOCs日浓度变化范围是(35.10~59.13)×10-9.VOCs组分随季节变化所占比例不同,烷烃、烯烃和芳香烃全年平均所占比例分别为58%、16%和26%.采样点在7月份没有周末效应,而在12月份表现出显著周末效应.国庆长假期间的大气VOCs浓度比国庆节放假前、后均有大幅度降低,降幅分别达到39.3%和56.7%.采样点的大气VOCs浓度与风速呈负相关性.当风向为NNE、NE和SSW时,风速较大,VOCs的浓度较低;当风向为WNW和ENE时则相反.由于夏季温度高使溶剂挥发性和植物排放增强,所以导致BTEX(苯、乙苯、甲苯和二甲苯)和异戊二烯的浓度在夏季明显高于冬季.     

北京市典型餐饮企业大气污染物排放特征

为了解北京市餐饮业的大气污染排放浓度和总体排放水平,为有针对性地制定北京市餐饮污染控制对策提供依据,本研究选取了北京市典型的餐饮企业,结合现场实测和测试期间餐饮企业灶头使用情况,分析不同类型餐饮企业油烟、颗粒物和非甲烷总烃(NMHC)的排放浓度和各污染物指标之间的关系,估算了北京市餐饮业大气污染物的排放量.结果表明,典型餐饮企业油烟、颗粒物和NMHC的平均排放浓度分别为(2.91±5.52)、(9.25±10.02)和(12.72±11.38) mg·m~(-3),均超过了北京市地方排放标准.其中烤鸭和烧烤的颗粒物和NMHC排放较高,容易超标,是餐饮业治理的重点.烤鸭的颗粒物与油烟的比值范围为6.21～43.08;烧烤的颗粒物与油烟的比值范围为5.03～19.07;炒菜类餐饮企业颗粒物与油烟的比值范围为0.75～7.55;炭火烧烤和果木烤鸭颗粒物的排放浓度远大于油烟的排放浓度.Pearson相关系数分析表明,餐饮企业颗粒物与油烟的排放浓度为强相关,颗粒物和NMHC的排放浓度为弱相关.粗略估算获得2014年北京市餐饮源油烟、颗粒物和NMHC的排放量分别为2 492、 6 127和9 436 t.     

贡嘎山本底站大气中VOCs的研究

为研究中国西南地区大气中挥发性有机物（VOCs）区域性本底浓度和变化特征,利用不锈钢钢瓶采样、三步冷冻浓缩进样-气相色谱/质谱联用技术（GC/MS）,测定了贡嘎山大气本底站大气中的VOCs组成、浓度及季节变化,并利用PCA（principal component analysis）受体模型对大气中VOCs来源进行了初步分析.结果表明,贡嘎山地区TVOCs和NMHCs的年平均浓度（体积分数）分别为9.40×10-9±4.55×10-9和7.73×10-9±4.43×10-9,且两者的最高和最低浓度都出现在同一次采样.在TVOCs中,芳香烃所占比例最大,为37.3%,烷烃（30.0%）和卤代烃（19.8%）次之,烯烃的比例最低,为12.9%.通过PCA受体模型分析发现,贡嘎山地区大气中VOCs的主要来源可以归结为交通源、生物源和燃烧源.贡嘎山地区大气中TVOCs呈现明显的季节变化,变化特征为秋季〉冬季〉春季〉夏季,秋季和冬季大气中的TVOCs浓度分别极显著（P〈0.01）和显著地高于夏季（P〈0.05）,由于光化学性质的差异,4种类型的VOCs季节变化也呈现出不同的特征.异戊二烯是生物源的重要排放物,其排放速率与大气温度呈指数相关,在20℃以上随着温度的升高排放速率明显增强,其最高和最低值分别出现在夏季的下午和冬季的上午.与其他地区的研究结果相比,贡嘎山地区TVOCs的排放处于中等水平,有着明显的本底站排放特征.     

餐饮源挥发性有机物组成及排放特征

餐饮油烟是城市挥发性有机物（VOCs）的重要来源之一,对人体健康有较大的危害性,对室内外空气质量也有重要的影响,因此对其排放特征的研究具有十分重大的意义.本实验通过模拟油的加热及烹饪过程,利用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）,以油品、调味料和菜品为变量,对不同情况下排放油烟中VOCs的排放特征及化学组成进行了分析.结果表明,油品的排放因子范围为0.81~2.53g·kg^-1,主要排放卤代烃和烷烃;调味料的排放因子范围为25.06~40.18g·kg^-1,主要排放烷烃;辣椒炒肉排放量远高于番茄炒蛋,辣椒炒肉主要排放卤代烃,番茄炒蛋主要排放芳香烃和烷烃.     

餐饮排放有机颗粒物的质量浓度、化学组成及排放因子特征

餐饮废气是大气有机颗粒物的重要排放源.本研究基于模拟实验,研究了烹饪方式、食材以及油品等因素对餐饮废气排放有机颗粒物浓度、组成以及排放因子的影响.结果表明,餐饮排放有机颗粒物的特征受烹饪方式、烹饪食材与烹饪油品等因素影响较大.在所有模拟实验条件下,餐饮废气中可定量的有机颗粒物中,正构烷烃、甾醇和脂肪酸(包括饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸)所占的平均质量分数分别为68. 9%、20. 3%和4. 2%,其余的有机物还包括二元羧酸、多环芳烃、单糖以及藿烷类化合物等.有机颗粒物的平均食材排放因子为0. 013 1 g·kg~(-1),变化范围为0. 001 4～0. 027 1 g·kg~(-1).肉类烹饪过程的食材排放因子远大于蔬菜烹饪过程.基于油品的平均排放因子为1. 823 0 g·kg~(-1),变化范围为0. 001 9～10. 173 0 g·kg~(-1).铁架烧烤烹饪方式的油品排放因子大于其他烹饪方式.     

餐饮源VOCs组成特征及处理技术研究进展

餐饮油烟排放是环境挥发性有机化合物（VOCs）的来源之一,严重威胁着环境空气质量和人类健康。结合餐饮油烟VOCs的组成特征,总结近几年餐饮油烟VOCs净化技术的研究现状及其难点,同时阐述了油烟VOCs净化组合工艺的优势和必要性。最后针对现有问题对油烟VOCs净化组合工艺的发展进行展望,以期为发展绿色高效油烟净化技术提供参考。     

餐饮油烟排放特征与净化技术研究进展

餐饮油烟不仅对当前大气质量产生多重环境效应,而且严重危害人体健康和人类生存空间。针对餐饮油烟污染控制难题,结合餐饮油烟化学性质进行排放特征分析,论述了传统油烟净化技术和VOCs控制技术各自的优缺点,提出了油烟净化组合工艺的技术展望,即传统油烟净化技术与VOCs控制技术的有机结合,最后结合法律法规和排放标准对餐饮油烟减排提出了可行性建议。     

京津冀地区典型印刷企业VOCs排放特征及臭氧生成潜势分析

本研究在京津冀地区选取23家典型印刷企业进行调研,并对其中具备采样条件的企业通过气袋采样-GC-MSD/FID采集及分析系统,获得48组分析结果,定量分析了京津冀地区印刷企业VOCs的排放特征,并估算其臭氧生成潜势.结果表明,各企业排气筒有组织排放的VOCs(以非甲烷总烃表征)浓度差异很大,包装印刷企业VOCs排放浓度范围为29. 9～755. 0 mg·m~(-3),出版物印刷企业VOCs排放浓度范围为3. 3～99. 0 mg·m~(-3);各企业车间印刷工位中,包装印刷企业VOCs排放浓度在129. 7～958. 4 mg·m~(-3)之间,出版物印刷企业VOCs排放浓度范围为19. 1～113. 7 mg·m~(-3);包装印刷企业排放的VOCs浓度普遍高于出版物印刷企业,这与其使用溶剂型油墨有关. VOCs组分构成方面,包装印刷和出版物印刷企业印刷工位排放的VOCs中,含氧VOCs均为首要VOCs种类,占比在32. 6%～99. 4%之间,其次是烷烃.臭氧生成潜势方面,印刷企业臭氧生成潜势(OFP值)平均值为505. 5 mg·m~(-3),其中包装印刷企业为564. 1 mg·m~(-3),出版物印刷企业为52. 9 mg·m~(-3);臭氧生成系数(SR值)平均值为1. 24 g·g-1,其中包装印刷企业为1. 70 g·g-1、出版物印刷企业为0. 89 g·g-1.从OFP值和SR值可以看出,包装印刷企业应作为未来京津冀地区印刷行业VOCs管控的重点.     

地级市域工业VOCs排放源产排特性及其控制技术应用现状:以秦皇岛市为例

对秦皇岛市609家工业企业VOCs的源排放和污染控制技术做了调研.结果表明,VOCs排放源排放的气体流量以石油加工、炼焦和核燃料加工业最高(105m3·h-1).其余行业主要集中在103~105m3·h-1之间.各行业源排放的VOCs浓度均小于1 000 mg·m-3,各行业的VOCs排放速率差异性较大,介于50~10 000 g·h-1之间.其中交通运输设备制造业、石油加工、炼焦和核燃料加工业、机械设备制造业、印刷和记录媒介复制业及化学原料和化学制品制造业的排放浓度和排放速率均较高.和国内之前的调查研究相比,秦皇岛市工业企业VOCs的排放水平相对较低.此次调研的609家工业企业中拥有VOCs处理设施的案例共109个.吸附技术应用的占比最大(69%).其次为吸收技术(19%).     

2012~2019年北京市储油库VOCs去除及排放水平变化监测分析

汽油储油库是城市挥发性有机物（VOCs）的重要来源之一,为减少VOCs排放,北京市于2006年开始推动储油库安装油气回收装置,每年监测储油库VOCs排放情况.分析了2012~2019年北京市储油库VOCs排放变化特征,发现2012~2019年北京市储油库VOCs进口浓度经历下降-上升-下降历程,2019年进口平均浓度为165.3 g·m^-3;出口浓度趋于下降趋势,2019年出口平均浓度为7.3 g·m^-3;北京市储油库VOCs去除效率总体趋于稳定,为45.5%~100%.但在油气回收装置出口排放浓度达标率大幅提高的同时,出现了储油库回收装置去除效率反而下降现象.因此,提出加强过程管理,增加检查油气回收装置的运行年限和检查维护保养记录,并将去除效率指标纳入管控范畴,执行"双指标"达标要求等建议.为未来制定储油库精细化管理措施,进一步改善大气环境质量提供科学依据.     

北京市餐饮业大气污染物排放特征

餐饮业是中国大型城市大气环境污染源之一.为了解餐饮业大气污染物的产生能力,本研究以北京为研究对象,选取41家不同菜系的餐饮企业,现场实地检测了净化设备前端的油烟、颗粒物和非甲烷总烃(NMHC)的产生浓度水平.结果表明,净化前油烟、颗粒物和NMHC的初始平均浓度约为1.93、 6.6和10.9 mg·m~(-3).提出了一种基于工作日与非工作日的估算污染物排放总量的计算方法.并基于北京市餐饮企业数量和本研究测得的排放因子,初步估算了2019年全市餐饮源主要污染物的初始产生总量,油烟、颗粒物和NMHC的年排放总量分别为5 512、 18 849和6 169 t.川湘菜、烧烤、烤鸭与家常菜产生的油烟与颗粒物浓度的Pearson系数均0.6,具有强相关性;其中川湘菜和烤鸭排放的Pearson系数均0.8,呈现极强相关性.     

食品垃圾好氧降解过程中挥发性有机物(VOCs)排放特征

采用实验室模拟方法,研究了混合食品垃圾(FW)及以橙子、生菜、土豆和西红柿为代表的4种植物性易降解有机垃圾组分好氧降解过程中排放出来的117种挥发性有机物(VOCs)的排放量和组成特征.结果表明,混合食品垃圾好氧降解过程中VOCs总排放量为951.80mg·kg-1,主要为有机硫、含氧化合物和萜烯,分别占VOCs总排放量的43.1%、53.3%和2.1%.橙子、生菜、土豆和西红柿4种植物性易降解有机垃圾好氧降解过程中VOCs的总排放量分别为12736.72、118.67、57.40和228.08mg·kg-1,主要成分均为含氧化合物和萜烯;含氧化合物分别占橙子、生菜、土豆和西红柿4种植物性易降解有机垃圾VOCs总排放量的13.5%、80.9%、85.9%和79.5%,萜烯分别占4种植物性易降解有机垃圾VOCs总排放量的86.5%、16.6%、8.2%和15.6%.