中国环境科学

作者：覃旭菁, 孔少飞, 吴剑, 郑淑睿, 严沁, 祁士华

单位：1. 中国地质大学环境学院, 湖北 武汉 430078;2. 湖北省大气复合污染研究中心, 湖北 武汉 430078;3. 中国地质大学, 生物地质与环境地质国家重点实验室, 湖北 武汉 430074

关键词：民用煤燃烧,颗粒物数浓度,粒径分布,排放因子,吸入暴露

基金：中国工程科技发展战略湖北研究院战略研究与咨询项目(2023-DFZD-45);国家自然科学基金资助项目(42205116,42077202);博士后科学基金资助项目(2022M712947)

基于实验室模拟燃烧以及稀释通道采样系统,利用扫描电迁移率粒径谱仪,采集分析了不同地区7种蜂窝煤和11种块煤燃烧排放亚微米颗粒物的数浓度和粒径分布特征,并获得了分粒径段数浓度排放因子和呼吸道沉积通量.结果表明,蜂窝煤和块煤燃烧过程中会排放大量亚微米颗粒物.亚微米颗粒物数浓度在核模态以及爱根核模态内下降趋势明显,在积聚模态低粒径段(100nm£Dp£200nm)下降趋势减弱,在积聚模态高粒径段(200nm£Dp)颗粒物数浓度随粒径增长逐渐上升.蜂窝煤和块煤燃烧排放颗粒物总数浓度排放因子分别为(9.9×1014±5.3×1014)个/kg和(1.4×1015±7.9×1014)个/kg.块煤燃烧排放的三模态平均数浓度排放因子分别为(1.0×1015±5.9×1014)、(2.8×1014±2.5×1014)和(6.4×1013±3.5×1013)个/kg,块煤在3个模态当中的数浓度排放因子分别是蜂窝煤1.3倍、1.9倍以及1.5倍.采用ICRP计算模型得出,蜂窝煤和块煤的总沉积通量(RDF)分别为7.6×1012 ~ 4.7×1013个/min和5.7×1012 ~ 3.3×1013个/min.燃烧排放的亚微米颗粒物中核模态与爱根核模态颗粒在呼吸道的沉积量占比超过90%.在呼吸系统的3个区域中,颗粒RDF尺寸分布均呈递减分布.本研究对比分析了不同地区民用煤燃烧排放不同粒径段颗粒物数浓度粒径分布、排放因子和吸入暴露,可为数浓度清单构建、效应模拟改进和健康风险评估等提供基础数据和有效支撑.

来源：2025年第2期

《中国环境科学》期刊编辑部

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