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《江苏农村地区室内pm2.5浓度特征分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第48卷第5期复旦学报(自然科学版)Vol.48No.52009年10月JournalofFudanUniversity(NaturalScience)Oct.2009文章编号:042727104(2009)0520593205江苏农村地区室内PM2.5浓度特征分析顾庆平,高翔,陈洋,余琦,张艳,陈立民(复旦大学环境科学与工程系,上海200433)摘要:生物质燃烧是欠发达地区大气颗粒物污染的重要来源,生物质燃烧造成的室内空气污染是农村地区人群空气污染暴露的重要途径.对江苏农村室内PM2.5浓度及气象因素进行了分析,结果表明:燃烧水稻秆、木材时室-3-3);内PM2.5平均浓度分别为114.3和
2、87.5μg·m,明显高于未燃烧生物质燃料时的平均浓度水平(37.2μg·m与气象因素的相关性分析表明,降水量和PM2.5浓度之间存在着强的负相关性,雨天的室内PM2.5平均浓度为-324.1μg·m,仅为晴天的48%;通过分析室内源和室外源对室内PM2.5的贡献,室内PM2.5浓度主要受到生物质燃烧的直接影响室,同时室内外空气交换等方式造成的间接贡献也不可忽略;进一步分析表明,水稻秆和木材燃烧对室内PM2.5浓度的直接影响分别为52%和37%,而间接影响分别为7%和15%;生物质燃烧是农村室内PM2.5污染的主要来源,其对室内PM2.5污染的总贡献的比例达到50%以上.关键词:农村地区;室内
3、PM2.5污染;生物质燃烧;气象因素中图分类号:X503.1文献标志码:A生物质燃料燃烧导致的室内空气污染被认为是引发和加剧发展中国家人群呼吸系统疾病的一个重[126]10要原因.根据世界资源研究所等国际组织的评估,全球约有3×10人的家庭用能依赖于薪柴、秸秆、畜[7]粪等生物质燃料以及煤炭的燃烧,占到发展中国家家庭用能的一半,在某些贫困国家甚至高达95%;在[8]中国,农村薪柴和秸秆的燃烧占到家庭用能总消费量的55.17%.有关生物质燃烧导致的室内PM2.5污染状况和传输机理受到越来越多的学者的关注.Jiang和[9]Chen等人已经通过在实验室用CFD模型模拟出了一个独立的房间里的PM2.
4、5的室内室外交换过程.而[10]在实地的研究中,Li等人通过实地采样计算出了重庆等地农村的生物质燃烧的排放因子.以上报道研究了生物质燃烧所产生的PM2.5的排放情况和传输的微观机制.而实际上,农村室内PM2.5浓度受到很多复杂的因素,特别是气象因素的影响,但是国内外学者对此方面的相关研究涉及较少.因此本研究对江苏农村室内PM2.5进行了昼夜采样,讨论这段时间PM2.5的变化特征,以及这种变化和气象因素之间的关系.根据多种状况下的室内PM2.5的变化初步估算出不同来源对农村室内环境的贡献,以期为今后研究以生物质燃烧为主要能源的农村地区室内颗粒物的污染控制提供科学依据.1研究方法1.1采样点基本情
5、况及实验环境研究燃料本身的燃烧污染特征,必须尽可能减低大气环境污染背景对燃烧区域污染的影响,同时必须消除因炉具燃烧性能不同而带来的偏差,因此,本研究在江苏省东台市农村的部分农户家庭进行采样.东台市是全国生态示范市及全国农业产业化示范基地,自然环境良好,采样点附近无重大工业污染源.同时,东台市经济较发达,农村地区人均纯收入已超过江苏省平均水平,居苏北前列,有条件选择液化气等商品能源.采样地区的家庭用能类型多样,具有很好的代表性.[2,11]根据国内外通用的研究室内燃烧源污染的选点方法,本研究的室内采样区域选在厨房,面积约210m.实验区域四壁均为水泥墙壁,辅以少量瓷砖.厨房有一个朝南的大门和几个
6、窗户,通风状况良好.收稿日期:2008212222基金项目:国家自然科学基金资助项目(20677011)作者简介:顾庆平(1982—),男,硕士研究生;通讯联系人:陈立民,男,教授,E2mail:lmchen@fudan.edu.cn.©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net594复旦学报(自然科学版)第48卷为保证采样期间质量控制,采样期间厨房的门和窗户开合状况均一致:厨房门早上五点打开,晚上九点关闭.厨房窗户始终处于打开状态.采样时间为2008年
7、4月7日~5月30日,期间同步记录了气象情况,并从东台市气象局获得与采样期间的气压、温度、相对湿度、降水量、风速、同步风向等同步气象数据.1.2实验过程本实验采用美国AirMetrics公司的MiniVol微流量便携式空气颗粒物采样器,辅以Whatman公司的GF2A玻璃纤维滤纸进行采样.实验滤纸经过马福炉400℃下5h的焙烧,再经20℃、相对湿度55%的恒温恒湿箱环境24h处理后,进行称重.样品