室內空氣污染的危害及治理2024/3/29室內空氣污染的危害及治理內容簡介油煙的形成油煙的組成油煙的危害油煙對城市環境的影響典型油煙凈化技術簡單介紹室內空氣污染的危害及治理前言近年來，隨著我國經濟的發展，第三產業蓬勃發展，餐飲服務業得到了迅速的發展，城市賓館、飯店、食堂數量的增加導致了由廚房產生的油煙量越來越大。這些餐飲業多集中于城市人口稠密地區和居民小區，在就餐的高峰時刻，未經任何處理的油煙直接排到大氣中，致使油煙氣中含有的各種短鏈醛、酮、酸、醇等有害氣體及燃料燃燒所產生的二氧化硫、氮氧化物及一氧化碳、二氧化碳等擴散到空氣中,往往達到很高的濃度，同時,油煙中的異味使得居民投訴連年上升。餐飲業油煙、汽車尾氣和各類噪聲已經構成城市的三大公害。室內空氣污染的危害及治理室內空氣污染的危害及治理油煙的形成食用油分為植物油和動物油。植物油有豆油、菜籽油、花生油等。主要成份為亞麻酸、亞油酸等不飽和脂肪；動物油主要是豬油，主要成分為飽和脂肪酸甘油脂。食用油的沸點比較復雜，主要成分的沸點約300℃左右。室內空氣污染的危害及治理油煙的形成可以分為以下三個階段：(1)油加熱到50~100℃時，油面有清微熱氣上升，所含低沸點分量和水分首先汽化。(2)油的溫度上升至100~270℃時，較高沸點分量開始汽化，油泡較密，開始形成肉眼可見的油煙，主要是直徑約10-3cm以上的小油液滴組成。(3)油的溫度大于270℃后，高沸點的食用油分量開始汽化，并形成大量“青煙”，主要是由直徑范圍10-7~10-3cm不為肉眼可見的微油滴所組成。此時，往油中加入食品，食品中所含水分急劇汽化膨脹，其中部分冷凝成霧，與油煙一起形成可見的油煙霧。室內空氣污染的危害及治理同時，燃料熱分解也會生成煙塵。上述各階段所形成的混合氣體在上升過程中與空氣分子碰撞，溫度迅速下降到60℃以下，飽和蒸汽壓下降，形成含冷凝物的氣溶膠，而水氣、含水煙塵氣體、食用油及食品在高溫下的揮發物所組成的烹飪油煙外排周圍大氣中。室內空氣污染的危害及治理油煙的組成從油煙的形成過程可以看出，油煙是一種氣、液、固三相混合的氣溶膠，其成分十分復雜，并且，隨著烹飪條件以及食材種類的不同而變化。采用氣-質聯用法對反復加熱的烹飪油煙霧中的有機成分進行了GC-MS（氣相色譜-質譜聯用儀）分析，共檢測出196種成分，有醛、酮、烴、酯、酸、醇及芳香族和雜環化合物。最主要的成分是烷烴和烯烴,其次是有機酸、醛類化合物和多環芳烴。室內空氣污染的危害及治理厲曙光等人采用氣相色譜-質譜儀對廚房吸油煙機杯中冷凝物的總化學成分進行了分析，研究表明，共有74種化合物，除去15種同分異構體，將剩余的59種有機化合物分為8類，分別為烴類、醇酚類、醛酮類、羧酸類、稠環雜環類、多醇類等化合物。室內空氣污染的危害及治理油煙的主要成分脂肪烴類雖然不是致癌物，但是十一烷、十二烷、十八烷以及二十烷都是重要的促癌物質。酫類中檢測出的甲醛、乙醛、丙醛、戊醛和庚醛以及二甲基丙烯醛、二甲基辛烯醛、9,17-十八碳烯醛等都被證明具有致突變性，并且與肺癌的發生關聯密切。檢測出的酚類化合物，如苯酚和甲基苯酚都是重要的促癌物。室內空氣污染的危害及治理檢測出的多種多環芳烴是公認的重要強致癌物，它的危害包括損傷生殖系統，導致皮膚癌，肺癌，上消化道腫瘤，動脈硬化，不育癥，多環芳烴作為環境污染物在食物中的影響不可被低估,食品在熏制和烘烤等加工過程中往往產生大量的多環芳烴，對人體的健康很具危害性。室內空氣污染的危害及治理油煙的危害油煙對人體健康的影響主要包括四個方面：1.吸入毒性。大量的油煙廢氣還會使人流淚、咳嗽，甚至引發結膜炎、支氣管炎等疾病，會使肺部和呼吸道受到一定程度的損傷，對廚房工作者和周邊居民的危害尤其大。室內空氣污染的危害及治理對于女性來說，油煙的另一大毀滅功能就是使面部皮膚因子活性下降，灰暗而粗糙，充滿皺紋（民間俗稱“黃臉婆”），使用再多的化妝品也挽回不了油煙對青春的損害。對兒童來說，油煙同樣危害著他們的健康。據調查，廚房污染嚴重的家庭，兒童感冒咳嗽的發病率超過50％，父母呼吸系統的發病率也呈相同趨勢，但變化不如兒童明顯。兒童對室內空氣污染比較敏感，相對于成人更容易受到傷害。室內空氣污染的危害及治理2.致突變性。烹調油煙中存在著能引起基因突變、DNA損傷、染色體損傷等不同生物學效應的細胞遺傳性物質。對居民家的冷凝物研究表明，食油在270-280℃高溫產生的煙氣具有致突變性，以豆油、菜籽油的油煙致突變活性最強。烹飪過程中，食物熱分解產生的揮發性物質也據有致突變性，燒烤類食品煙氣中含有強致突變物，檢測為雜環胺類化合物，它的致突變性遠高于苯并芘。室內空氣污染的危害及治理另外，一些糧食青菜在高溫和一定條件下也能形成致突變物。研究發現，烹調油煙氣致突變活性受烹飪溫度、方法和時間的影響。溫度越高，油煙的致突變活性越大。居民家中收集利用多次的油煙樣品比利用次數少的油煙樣品具有更高的致突變活性。室內空氣污染的危害及治理3.致癌性在加拿大和英美等國的病例對照研究發現，餐飲業廚師患肺癌、鼻咽癌和食管癌的危險性較大；香港女人不吸煙卻比男人更容易患癌，香港衛生署給出毒理依據，主婦烹飪時吸入比室外高出188倍的多環芳烴DNP，DNP是強致肺癌物質。有關資料顯示,在致肺癌因素中,烹調油煙是僅次于“深度吸煙”霧到達呼吸道深部的危險因素。室內空氣污染的危害及治理4.對免疫功能的影響研究發現，烹調油煙氣影響機體的細胞免疫，巨噬細胞功能和抗腫瘤效應、免疫監視功能，從而使機體的免疫功能下降。室內空氣污染的危害及治理油煙對城市環境的影響油煙不僅影響城市居民身體健康，也給視覺景觀造成了很大的影響，嚴重影響市容，由于個別地域餐飲業與居民區相互交錯，也產生了廣泛的社會矛盾，因油煙問題引起的投訴日趨增加。油煙是一種由微小油滴、水氣、燃料分解產物等物質混合而成的氣溶膠，在向大氣環境擴散的過程中，會與空氣中的灰塵，地面的塵土等混合，形成粘膩不易清除的油漬。室內空氣污染的危害及治理油煙附著在床單、窗簾、廚具等家具上，不僅難以清除損害家具，使投入巨資的裝修受到破壞，同時易滋生細菌、昆蟲等，引起各種疾病。油煙未經處理排放到大氣中，遇冷會粘在煙道壁、墻壁以及周圍建筑物上，不僅是重要的火災隱患，同時也對城市市容造成了嚴重的影響。特別是近年來隨著經濟的發展,城市內高樓聳立,原先在平房內開設的飲食業由于舊城改造不得不遷移至高層建筑底層,油煙影響面也擴大至整幢。室內空氣污染的危害及治理油煙排放比較分散，排污不連續，有效治理難，維護成本高，排煙筒高度低，且分布在不能高空排放的區域，更有數量大的小型餐館缺乏油煙凈化設備，直接向大氣環境排放油煙，餐飲業油煙污染近年來成為嚴重困擾城市居民生活的問題。因此，選擇合理有效的凈化技術對餐飲業油煙進行治理,以消除對周圍居民的影響,已成為環保工作的一項迫在眉睫的大事。室內空氣污染的危害及治理典型油煙凈化技術簡單介紹廚房油煙污染的凈化可歸納為物理法、化學法、生物法和礦物法或復合凈化。一、物理法主要有機械式、等離子體法、靜電沉積法、過濾和吸附。（一）機械法機械凈化法的原理是：利用油煙顆粒的質量大于空氣質量，通過重力、離心力、慣性力等使油煙顆粒分離出來，以達到凈化的目的。室內空氣污染的危害及治理利用重力分離即使收集的油煙廢氣經過空氣沉降器，由于油煙各成分比空氣所受重力要大，大部分的重油煙顆粒物都能沉降分離出來；利用離心力分離即在油煙管道系統中增設旋風分離器，使特定管道內的氣流發生旋轉，利用旋轉氣流產生的離心力使油煙中的顆粒物分離出來；而慣性分離是通過改變氣流方向使油煙中的顆粒物靠慣性碰撞而得以從氣流中分離，一般使用金屬網罩作為分離器材，以鋁合金蜂窩式較為常見。室內空氣污染的危害及治理機械凈化法使用設備簡單，壓降小，成本較小，但去除油煙的效率不高，通常只有50%~70%，對粒徑較小的成分往往難以達到分離效果，且分離的油煙污染物易堆結且不易清洗，一般只作為凈化工藝的預處理。室內空氣污染的危害及治理（二）等離子體法等離子體是由電子、離子、自由基和中性粒子組成的導電性流體。整個體系呈電中性，具有與一般氣體不同的性質，容易受磁場、電場的影響，稱為物質第四態，它為化學反應提供必須的能量粒子和活性物種，從而引發在常規化學反應中不能或難以實現的物理變化和化學反應。目前等離子體凈化油煙裝置已經達到了商業化應用水平，對油煙的凈化率可達90%以上，異味去除率大于70%。室內空氣污染的危害及治理（三）靜電沉積法靜電沉積法是將油煙氣引入高壓電場，氣體電離后產生的電子、陽離子吸附在通過電場的油煙微粒上使之荷電，在電場力作用下向集塵極運動，并沉積下來而從油煙中脫除，從而達到油煙微粒與空氣分離的目的。但長期使用后電極表面沉積油垢，形成油膜層，阻礙電場放電，且不易清洗，維護工作量增大，且用清洗法清除集塵極上的顆粒物時產生二次污染，設備費用較高，應用受到一定限制。室內空氣污染的危害及治理（四）過濾和吸附過濾法通過慣性碰撞、截留和擴散沉積共同作用下被捕集于濾料中得到凈化，使油煙通過金屬絲編織網、顆粒物等材料組成的過濾層的過濾作用而吸附油煙霧粒子。吸附法采用吸附介質將油煙中的污染物吸附脫除。目前常用的過濾和吸附分離方式所用材料有活性炭塊、活性炭粒、活性炭膜、過濾纖維等。室內空氣污染的危害及治理二、化學法常用的化學法有洗滌吸收、熱氧化焚燒和催化凈化。（一）洗滌吸收法將油煙通過特殊的氣體分離裝置與吸收液接觸，用吸收液吸收煙氣中的污染物，通過氣液接觸使油煙霧滴和其他污染物質從氣相向液相轉移，其治理機理是利用雙膜理論吸收模型來分析的。洗滌吸收不僅可以很好的去除油霧,而且對煙塵，SO2，NOx也具有很好的去除效果。室內空氣污染的危害及治理（二）熱氧化焚燒法和催化凈化法熱氧化焚燒法是利用熱推進的反應，將油煙氣中的有毒成分轉換成安全狀態。國外餐飲業油煙濃度低，大型餐飲業一般采用熱氧化焚燒法處理。催化凈化法采用各種具有自凈化功能的催化劑，在烹調過程中通過催化氧化燃燒將油液滴轉化為CO2和水蒸汽，從而消除污染和臭味。室內空氣污染的危害及治理國外餐飲業油煙濃度低，中、小型餐飲業一般采用催化劑凈化法。由于催化劑法和熱氧化焚燒法的治理技術使用成本相對較高，主要被一些歐美國家采用。室內空氣污染的危害及治理（三）水處理法該法的原理為：油煙氣進入凈化箱后,與噴嘴射出的凈化液霧(在水中加入一些化學試劑增加吸收)充分接觸,這樣就增大了水油接觸的表面積,提高了水對油霧的吸收能力,從而達到更好的去除油煙粒子的目的。水溶液在重力作用下流回水箱循環使用,凈化后的含水氣霧經過氣液分離裝置進行氣水分離,隨風機向大氣排放。裝置停用時,含油凈化液在水箱中油水分離,漂于液面的油污越過溢污墻經排污管流入隔油池。其優點是凈化效率較高,能降低排油煙溫度,去除辣椒、胡椒等刺激性異味,實現火煙、油煙一起處理,價格適中,宜于被中小型餐飲業所接受。缺點是須有一定的安裝場地,處理后須設油水分離箱,處理不好時,可能造成二次污染。室內空氣污染的危害及治理三、生物法生物降解法的原理是利用具有降解油煙成分的微生物對油煙氣進行吸附降解。首先對污泥進行馴化，培養其對油煙廢氣的降解能力，然后進行掛膜，通過一定的裝置將油煙氣降溫通入填料塔中，油煙污染物首先必須經過由氣相轉入到液相或固相表面的液膜中的傳質過程，然后在液相或固相的表面被微生物吸附降解。室內空氣污染的危害及治理四、礦物法環境礦物材料在環境污染治理中已顯示出獨特的優勢。人們將礦物材料海泡石用于油煙凈化，根據原海泡石特性提出”分散—提純—活化—成型”的制備海泡石顆粒的工藝流程。用所制得的粒徑為1.8海泡石顆粒進行油煙吸附實驗，分析了海泡石吸附油煙的容量，繪出吸附穿透曲線，并提出海泡石吸附劑再生的方法，同時將海泡石與活性炭吸附油煙的效率做了對比實驗。實驗結果表明：海泡石成本低，油煙去除率高，是一種理想的油煙凈化劑。室內空氣污染的危害及治理六、高空排放該法是由10塊40um厚的特殊蜂巢狀結構的不銹鋼網構成,油煙經過不銹鋼網時被多次改變氣流方向,由于慣性與碰撞,油煙微粒被截留收集而流入油槽,再通過煙道集中引入高空排放,一般要求煙囪出口高于周圍建筑物3米以上。該濾網安裝方便,可直接裝入吸風罩出風口前,投資較小,除油效率可達60%。但在實際運行中,發現兩眼灶效率較高,超過兩眼灶效果不佳,且無法去除刺激性異味,鐵皮煙道容易被腐蝕,油滴在排氣筒出口處及在周圍建筑物上附著,影響環境衛生。油煙未經任何凈化,污染大氣環境。室內空氣污染的危害及治理五、復合凈化法復合凈化是將2種或2種以上油煙凈化技術有機組合起來使用，這種方法能有效提高凈化效率。如有機械過濾、靜電及機械吸附相結合、過濾與等離子相結合和靜電與濕式相結合等方式，均得到了較好的效果。室內空氣污染的危害及治理凈化設備由于大多數餐廳的廚房在設計時未曾考慮油霧氣凈化問題,因此油霧凈化器的安裝空間非常有限,有時甚至要懸掛安裝在外墻上,要求設計的體積盡可能的小。通常的工作環境也較差,往往是日曬雨淋,風吹落灰,要求設備性能受環境影響越小越好。對設備本身及配套的拔風動力源的噪聲也有很高的要求。考慮到過濾法的效率較高及運行性能可靠,開發的設備以過濾為工作原理,重點放在:①提高濾速以減小設備的體積,但同時又需控制設備的壓降不致過大;②較高的凈化效率;③運行維護方便;④無二次污染。為此著重從濾料的布置方式,設備的結構等方面開展研究室內空氣污染的危害及治理處理裝置結構為便于維護和更換,采用旁插式的結構型式,即設備總體由旁承插式框架式結構加過濾元件構成。過濾元件制成抽屜形式。設備由鍍鋅鋼板或鋁合金板制成,因而重量較輕,便于各種型式的安裝。設備工作心臟的過濾元件中的濾料采用通過試驗研究所建立的新型布置方式充填。設備設計的一個重要思想是通過標準化的過濾元件的更換將現場的維護工作降低到最少。室內空氣污染的危害及治理室內空氣污染的危害及治理濾料由于廚房油煙的氣溶膠中既有液體又有固體,采用除塵的辦法收下的“塵”很難從集塵面上脫開。采用過濾法時,若要進行濾料再生的話也很困難,因此設備所采用的濾料除了有對濾料的傳統要求外(如高效、低阻等),還應具有以下的特征:①價格低廉以