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目的:随着全球经济的快速发展,家庭烹饪燃料类型发生重大转变;在中国城市地区,电和天然气等清洁燃料已逐渐取代煤、木柴等固体燃料成为家庭中最常使用的烹饪燃料。有证据表明即使使用清洁燃料,烹饪时仍会产生污染物,但是尚缺乏研究对比在家用厨房中使用电和天然气两种清洁燃料烹饪时厨房污染物如细颗粒物(fine particulate matter,PM2.5)、多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）、一氧化碳（carbon monoxide,CO）、一氧化氮（nitric oxide,NO）和二氧化氮（nitrogen dioxide,NO2）的浓度差异。此外,为保持良好的烹饪环境,城市家庭中通常使用抽油烟机将烹饪过程中产生的污染物排至室外;然而,在不同清洁燃料烹饪条件下,使用抽油烟机能否有效降低烹饪过程中污染物浓度仍有待探讨。基于以上背景,本研究在中国城市家庭中,比较使用电和天然气两种清洁燃料烹饪时厨房PM2.5、PAHs、CO、NO和NO2的浓度差异,并探究烹饪时使用抽油烟机对厨房污染物浓度的影响,从而为改善使用清洁燃料烹饪时的厨房空气质量、预防烹饪相关污染物对人体的健康危害提供科学依据。方法:2018年12月至2019年1月,研究者在中国武汉市城区两户家用厨房中进行现场实验。根据研究目的,预设使用不同类型清洁燃料（电或天然气）在有无通风（不使用或使用抽油烟机）情况下进行煮水或者烹饪共8种实验条件。烹饪是指在30分钟时间内连续烹饪两道广受欢迎的中国家常菜以模拟中国家庭为准备一顿饭的日常烹饪过程;煮水作为对照组,以判断使用天然气烹饪时污染物可能的具体来源（燃料燃烧或食物的烹饪加工）。每种预设的实验条件均在两户家庭中分别进行8次重复实验,并同步测定厨房及室外PM2.5、PAHs(包括16种PM2.5吸附态和16种气态)、CO、NO和NO2的浓度。PM2.5、CO、NO和NO2每次重复实验均进行测定;为达到检出限,PAHs每四次重复实验测定一次（包括通风和不通风条件各两次）。以重复实验的平均值±标准差或中位数（四分位数间距）表示使用不同清洁燃料煮水或烹饪时厨房内污染物的平均浓度,并依据污染物浓度的分布采用独立样本t检验或曼惠特尼U检验比较差异是否具有统计学意义;使用配对样本t检验或Wilcoxon符号秩和检验比较不同通风条件下煮水或烹饪时厨房污染物浓度差异。结果:（1）在煮水条件下,使用电时,厨房内PM2.5、PM2.5吸附态PAHs、气态PAHs、CO、NO和NO2浓度分别为50.5μg/m~3、111.3ng/m~3、402.8ng/m~3、0.0μg/m~3、13.0μg/m~3和32.9μg/m~3,均与同期测定的室外污染物浓度接近;使用天然气时,厨房内PM2.5、PM2.5吸附态PAHs、气态PAHs、CO、NO和NO2浓度分别为58.5μg/m~3、101.8ng/m~3、499.9ng/m~3、2681.3μg/m~3、211.7μg/m~3和167.0μg/m~3,均高于同期测定的室外污染物浓度。与使用电相比,除PM2.5吸附态（P=0.83）和气态PAHs（P=0.21）外,使用天然气时厨房PM2.5、CO、NO和NO2浓度均显著性升高（P＜0.05）。在烹饪条件下,使用电时,厨房内PM2.5、PM2.5吸附态PAHs、气态PAHs、CO、NO和NO2浓度分别为127.0μg/m~3、162.6ng/m~3、472.5ng/m~3、0.0μg/m~3、10.5μg/m~3和30.6μg/m~3,PM2.5和PAHs高于同期测定的室外浓度,CO、NO和NO2与室外浓度接近;使用天然气时,厨房内PM2.5、PM2.5吸附态PAHs、气态PAHs、CO、NO和NO2浓度分别为319.0μg/m~3、212.3ng/m~3、509.6ng/m~3、3037.5μg/m~3、155.6μg/m~3和146.4μg/m~3,均高于同期测定的室外污染物浓度。与使用电相比,除PM2.5吸附态（P=0.15）和气态PAHs（P=0.51）外,使用天然气时厨房PM2.5、CO、NO和NO2浓度均显著性升高（P＜0.001）。进一步对比煮水和烹饪时厨房各污染物平均浓度,无论使用电或天然气,与煮水相比,烹饪时厨房内PM2.5浓度显著性升高（P＜0.001）;PM2.5吸附态PAHs浓度升高,但差异不具有显著性（P＞0.05）;CO、NO和NO2浓度在煮水与烹饪时均接近（P＞0.05）（具体浓度见上述）。使用电烹饪时厨房气态PAHs比煮水更高（472.5ng/m~3和402.8ng/m~3,P＞0.05）,使用天然气烹饪时厨房气态PAHs与煮水时接近（509.6ng/m~3和499.9ng/m~3,P＞0.05）。（2）使用抽油烟机后厨房等效空气交换速率约为17.7h-1,在使用天然气煮水时,与不通风相比,通风情况下厨房CO、NO和NO2浓度分别降低92.5%、72.9%和83.5%（P＜0.001）。使用电烹饪时,通风和不通风情况下厨房平均PM2.5浓度分别为68.5μg/m~3和254.3μg/m~3,即通风降低了73.1%的PM2.5浓度（P＜0.001）;使用天然气烹饪时,与不通风相比,通风情况下PM2.5、CO、NO和NO2浓度分别下降80.1%、82.4%、66.6%和66.8%（P＜0.001）。不通风时厨房CO（9112.5μg/m~3）和NO2（294.5μg/m~3）浓度高于国家室内空气质量标准（CO和NO2的1h平均浓度为分别为10000.0μg/m~3和240.0μg/m~3）,通风时浓度分别为1606.3μg/m~3和97.9μg/m~3,达到国家室内空气质量标准。此外,烹饪过程中PM2.5实时监测结果表明,在通风情况下进行烹饪时,厨房PM2.5的实时浓度始终低于不通风情况下PM2.5的实时浓度;尤其是当使用电烹饪时,通风情况下厨房PM2.5的实时浓度（63.2～100.4μg/m~3）接近室外浓度（71.3μg/m~3）。结论:即使使用清洁燃料,烹饪过程中也会产生大量的PM2.5、PAHs、CO、NO和NO2等污染物。与使用电相比,使用天然气烹饪时厨房污染物浓度更高。烹饪时产生的PM2.5及其吸附的PAHs更多来自食物烹饪加工过程,而CO、NO和NO2主要来自天然气燃烧。使用抽油烟机可以有效降低烹饪相关污染物浓度,使用电烹饪时使用抽油烟机能够保持厨房内PM2.5浓度与室外接近、使用天然气烹饪时使用抽油烟机能够使厨房CO和NO2浓度达到国家室内空气质量标准。