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北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)最近的一项研究发现，专为发展中国家设计的先进燃木炉减少空气污染的程度比预期的要高，因为传统燃木炉的气体排放在大气中形成的颗粒物比研究人员此前认为的要多。
“以前的研究只关注炉灶的直接排放，”北卡罗来纳州土木、建筑和环境工程助理教授安德鲁·格里肖普(Andrew Grieshop)说，他曾发表过一篇描述这项工作的论文。“我们现在已经做了一系列实验，以确定这些排放物在大气中会发生什么。”
争论的焦点是颗粒物(PM):空气中微小的颗粒，可以导致人类健康问题，如哮喘。
在这项研究中，研究人员测试了三种类型的燃木炉:传统炉;自然通风厨灶;以及使用电池驱动的风扇来改善燃烧的强制通风火炉。研究人员收集了每个炉子的排放物，并使用一个环境室和一个定制的氧化流反应器来模拟这些排放物在大气中长达两周内通常会发生的化学反应。
研究人员发现,尽管传统炉灶平均6克的排放点,每燃烧1千克的燃料(g / kg),这个数字跃升至平均14 g / kg时包括PM排放形式随着时间的推移,由于大气中发生的化学反应。
相比之下，自然通风的炉子产生的PM平均约为4克/千克——即使在大气中老化后也是如此。而强制通风的炉子每公斤产生的热量不到3克。
“所有这些都是基于实验室测量的，这很重要，因为先前的研究已经发现先进的炉灶在野外并不一定像在实验室那样有效，”Grieshop说。“然而，这项研究确实告诉我们，仅仅关注炉子在使用时的排放并不能让我们全面了解正在发生的事情。大气化学的影响对于了解潜在的空气质量效益非常重要。”
而炉具技术对全球气候变化的影响则更为复杂。
先进的炉子比传统的炉子效率更高。例如，先进的炉子烧一壶水需要更少的木材。然而，以一公斤木材换一公斤木材，先进的炉具产生的PM比传统炉具吸收更多的光，而传统炉具产生更多的反射性PM。吸收PM可以对大气变暖做出很大的贡献，而反射PM可以抵消它。
Grieshop说:“在评估这些排放对全球气候变化的影响时，涉及到很多变量，但这是一个有趣的发现，在模拟传统和先进炉灶技术对气候的影响时，应该考虑到它。”
纸”,生物质炉灶的初级和光化学老化气溶胶排放:化学和物理特性，发表在该杂志的网上环境科学与技术．该研究的主要作者是斯蒂芬·里斯(Stephen Reece)，他曾是北卡罗来纳州立大学的硕士研究生。该论文由北卡罗来纳州立大学的博士生Aditya Sinha共同撰写。这项研究得到了美国国家科学基金会(National Science Foundation)的支持，资助编号为CBET-13-51721。
希普曼-
编辑:研究摘要如下。
生物质炉灶的初级和光化学老化气溶胶排放:化学和物理特性
作者: Stephen M. Reece, Aditya Sinha和Andrew P. Grieshop，北卡罗莱纳州立大学
发表: 6月22日,环境科学与技术
DOI: 10.1021 / acs.est.7b01881
文摘:发展中国家使用的炉灶的一次排放在光氧化过程中形成的二次有机气溶胶(SOA)可能对其气候和空气质量影响作出重要贡献。我们提供了使用现场便携式氧化流反应器(F-OFR)的实验室实验结果，以研究在数小时到数周的等效大气老化过程中排放的演变。为了提高改良燃烧效率(MCE)和降低颗粒物排放因子(EF)，使用干红橡木进行的实验室测试测量了三石火(TSF)、"火箭"自然通风炉(NDS)和强制通风气化炉(FDGS)的新鲜和陈年排放。观察所有炉灶/测试的SOA生产情况;有机气溶胶(OA)增强因子在1.2 ~ 3.1之间，随MCE的增加而降低。在初级排放中，与氧化物种(初级生物质燃烧标记)相关的OA质谱碎片随MCE增加(减少);特别是对fgs燃烧后的新鲜OA进行了氧化处理。对于所有炉排放物，即使观察到最小的增强，OA氧化也随着进一步氧化而增加。与TSFs相比，效率更高的炉具排放的颗粒净直接比增温更大，这种差异随着老化而增加。我们的结果表明，炊具排放物的性质和演变与燃烧效率和大气老化密切相关。
