先进的生物质炉灶提供了现场设置的好处,但低于实验室测试的预期
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来自北卡罗来纳州立大学和利物浦热带医学院的研究人员发现,虽然先进的燃木炉灶可以为环境和气候带来好处,但这些好处不如预期,因为与实验室环境相比,实地测量的排放量更高。这项在马拉维农村进行的研究发现,这些炉子的污染物排放量远远高于实验室测试报告的水平,部分原因是这些炉子的使用方式。
尽管存在这些差异,但与传统明火相比,测试的燃烧更清洁的强制通风炉将每燃烧木材的细颗粒物排放量减少了45%,将每燃烧木材的一氧化碳排放量减少了47%。此外,由于强制通风炉使用的木材更少,它们实际上减少了大约75%的颗粒物排放。
北卡罗来纳州立大学土木、建筑和环境工程助理教授安德鲁·格里肖普(Andrew Grieshop)说:“然而,强制通风炉的现场测量结果仍然比我们在受控实验室条件下测试时看到的同一炉的排放量高出近10倍。”格里肖普是一篇描述这项工作的论文的通讯作者。“这凸显了现场测量的重要性,而不是仅仅依靠实验室测试。”
人们对在发展中国家推广使用强制通风的燃木炉灶很感兴趣,因为燃木炉灶会排放黑碳颗粒和其他污染物,这些污染物会导致人类健康问题和全球气候变化。
Grieshop解释说:“我们的想法是,这些强制通风炉使用电池供电的风扇来改善燃烧,比其他木材燃烧技术更有效,可以显著减少污染物排放,但在现实环境中测量这些排放的工作很少。”“我们的研究发现,排放量大幅减少,但减少幅度并不像实验室测试技术所预期的那样明显。”
Grieshop和他的研究生Roshan Wathore使用他们开发的移动排放测量仪器来测量马拉维农村22个家庭的四种木材燃烧技术的排放量。燃烧木材的技术是传统的明火,被称为Chitetezo Mbaula的粘土炉,以及两种强制通风炉。
这些发现也可能有助于解释最近“烹饪与肺炎研究该研究发现,为家庭提供与这里测试的相同的强制通风炉灶对儿童肺炎没有影响。现场和实验室的排放测量结果之间存在差异的一个原因可能是,在现场,炉具往往没有严格按照操作准则使用。
Grieshop说:“许多家庭依赖大块木头,比如原木或树枝,这些木头不能像制造商要求的那样整齐地放入炉子中,而这些木头是用于实验室测试的小块木头。”“这可能是因为村民们需要做很多工作才能把木头砍到最佳尺寸,而他们可能并不总是有足够的资金来做这件事。”
其他潜在因素包括可用木材的质量或类型,或者实验室测试中炉子使用活动模式不能准确模拟实际使用的可能性。
Grieshop说:“这项研究更清楚地揭示了帮助发展中国家的人们降低健康风险,同时仍能满足他们家庭能源需求的复杂挑战。”“让每个人都转向清洁技术,比如天然气,这将是理想的——但在全球范围内实施这一解决方案存在许多实际挑战。
“在我们朝着这个更大的目标努力的同时,继续研究可以帮助我们开发可以减少排放和负面影响的木材燃烧技术是有意义的。这可能涉及到对更大系统的研究,包括技术、燃料和用户。”
报纸,”马拉维农村传统、自然和强制通风炉灶的使用中排放和估计影响的文章发表在该杂志上环境科学与技术。沃索尔是该论文的主要作者,该论文由利物浦热带医学院的凯文·莫蒂默博士共同撰写。
希普曼-
致编辑:研究摘要如下。
“马拉维农村传统、自然和强制通风炉灶在使用过程中的排放和估计影响”
作者:北卡罗来纳州立大学Roshan Wathore和Andrew P. Grieshop;凯文·莫蒂默,利物浦热带医学院
发表1月6日上线环境科学与技术
DOI: 10.1021 / acs.est.6b05557
文摘:低收入和中等收入国家传统烹饪做法产生的排放对健康和气候产生有害影响;燃烧更清洁的炉灶可能提供“协同效益”。在这里,我们通过对马拉维农村传统炉灶和替代炉灶的燃料使用和排放以及污染物的实时光学特性的家庭测量来评估这种潜力。根据现有倡议分发了替代炉灶模型,包括一个低成本陶瓷模型、两个强制通风炉灶;飞利浦™HD4012LS和ACE-1),以及一些机构炉灶。在家用炉灶中,排放因子(EF;g (kg木)-1)是飞利浦的最低,相对于基线,细颗粒物(PM2.5)和一氧化碳(CO)的统计显著降低分别为45%和47%。飞利浦是唯一一款在测试中显示出元素碳(EC)排放率显著降低的炉灶。由于燃料可变性和非理想操作等现实条件的影响,替代炉灶的估计健康和气候共同效益小于实验室测试预测。例如,飞利浦FDCS的估计每日PM摄入量和基于现场测量的全球变暖承诺(GWC)分别比基于实验室测量的高8.6倍和2.8倍。 In-field measurements provide an assessment of alternative cookstoves under real-world conditions and as such likely provide more realistic estimates of their potential health and climate benefits than laboratory tests.
