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大气中的多环芳烃及其衍生物具有致癌、致畸和致突变性。在农村取暖和烹饪期间,生物质燃料和煤炭的燃烧将产生大量多环芳烃及其衍生物。为了研究中国农村地区炊事和取暖活动过程中生物质和煤炭等固体燃料燃烧产生排放因子,本研究采用自行设计的燃烧采样装置,将4种煤炭燃料(清洁煤炭:兰炭和蜂窝煤;普通煤炭:烟煤和散煤)、3种生物质颗粒燃料(长方形玉米秸秆颗粒、圆柱形玉米秸秆颗粒和花生壳颗粒)以及3种薪柴燃料(松木、白松木和柞木)在传统炉具和气化炉中燃烧,采集了固体燃料燃烧产生的烟气中PM2.5样品。使用GC-MS分析了 PM2.5样品中17种PAHs、6种OPAHs和9种NPAHs浓度;利用OC/EC分析仪分析PM2.5样品中OC和EC浓度;利用CO/CO2二合一检测仪在线分析了烟气中CO和C02浓度。测定了 CO、CO2、OC、EC、PAHs、OPAHs和NPAHs排放因子。通过实验分析,本研究获得了4种煤炭燃料、3种生物质颗粒燃料和3种薪柴燃料在传统炉具和气化炉中燃烧产生的排放因子。在两种炉具中,散煤和烟煤燃烧产生的OC、EC、PAHs、OPAHs和NPAHs排放因子高于兰炭和蜂窝煤;3种生物质颗粒燃料燃烧产生的PAHs和OPAHs排放因子均低于3种薪柴燃料,而与薪柴相比,生物质颗粒燃料对于降低NPAHs排放效果不明显。在传统炉具中,除了柞木(OT)燃烧产生的O排放因子外,其他薪柴燃烧产生的OC排放因子均高于3种生物质颗粒燃料,3种生物质颗粒燃料和3种薪柴燃料燃烧产生的EC排放因子相似。兰炭在气化炉中燃烧产生的EC排放因子与传统炉具相似,其他3种煤炭和6种生物质燃料在传统炉具中燃烧产生的总的OC和EC排放因子明显高于在气化炉中燃烧产生的总OC和EC排放因子。3种薪柴燃料和3种生物质颗粒燃料在清洁气化炉中燃烧产生的产生的EF∑17PAHs排放因子要明显低于传统炉具中。圆柱体玉米秸秆颗粒和花生壳颗粒在清洁气化炉中燃烧产生的EF∑6OPAHs要低于传统炉具,但是长方体玉米秸秆颗粒燃烧产生的EF∑6OPAHs与传统炉具相似。气化炉中的烟煤、散煤和和兰炭燃烧产生的EF∑17PAHs和EF∑60PAHs的排放因子显著低于传统炉灶,但是蜂窝煤在气化炉中燃烧产生的EF∑17PAHs和EF∑6OPAHs排放因子高于传统炉具,这可能是由于气化炉内部构造不利于蜂窝煤叠放,不利于发挥蜂窝煤孔与空气充分接触。在本研究中,两种炉具中燃烧产生的NPAHs排放因子相似,因此气化炉对于降低NPAHs排放的效果不明显。本研究测定了 PAHs和OPAHs分子组成。生物质燃料燃烧产生的PAHs主要是PYR,FLT和PHE;燃煤产生的PAHs含量丰富的有PYR,BaA和BbF;生物质和煤炭燃烧产生的主要OPAHs种类为9-FO和ATQ,9-FO和ATQ在煤炭和生物质燃料燃烧产生的总OPAHs占比在70%和60%以上。本研究中OPAHs和PAHs之间存在显着的正相关(P<0.05)。7,12-BaAO/BaA的比例明显低于9-FO/FLU和ATQ/ANT。在煤和生物质燃烧期间,OPAHs主要来自多环芳烃的氧化。除了排放因子和分子组成,本研究还测定了 10种燃料燃烧产生的PAHs的特征比值。其中,10种燃料燃烧产生的ANT/(ANT+PHE)之比均大于0.1;煤炭和生物质燃料燃烧产生的FLT/(FLT+PYR)之比大于0.5;BaA/(BaA+CHY)比值在0.34至0.59之间变化;BaP/(BaP+BghiP)的比例在0.55至0.74之间变化。与散煤相比,在产生相同的热量的条件下,使用兰炭不仅可以减少OC、EC、多环芳烃及其衍生物的排放,还可以达到节约煤炭资源的目的。与两种煤炭相比,花生壳颗粒可以减少多环芳烃及其衍生物排放,但是花生壳颗粒的耗费量要明显高于两种煤炭。通过本研究可知,在农村大力推广“气化炉+兰炭”可以有效的降低PAHs、OPAHs和NPAHs的排放;对于生物质燃料而言,与未经处理的薪柴燃料相比,大力推广生物质颗粒燃料,也可以有效的降低PAHs、OPAHs和NPAHs排放。