燃料类型、燃烧阶段和光老化对挥发性有机物排放和健康风险的影响

摘要

从健康视角出发，采用飞行时间质谱仪表征玉米秸秆、烟煤和煤基生物质型煤燃烧时的挥发性有机物（VOCs）排放特征，分析其健康风险。首先，根据燃烧效率分析不同燃烧阶段对各类燃料总挥发性有机物（TVOC）的排放影响；然后，基于美国环境保护署健康风险模型，计算不同燃料燃烧过程中的实时健康风险；最后，采用氧化流动反应器对燃烧烟气进行紫外辐照处理，评估光化学老化对VOCs排放特征的影响。研究结果表明：玉米秸秆燃烧产生的TVOC质量浓度最高，烟煤次之，型煤最低；修正燃烧效率与VOCs的生成量呈负相关，不完全燃烧使得污染物排放强度显著提升；健康风险评估模型评估显示，玉米秸秆、烟煤和型煤3种燃料的非致癌风险指数均大于30,累积致癌风险指数均大于1.0×10^-4,超过了安全阈值，非致癌风险和致癌风险较高；光老化使得致癌风险降低了70.46%,但对非致癌风险的削减程度有限。研究结果可为公共健康防护政策制定和清洁能源利用策略提供科学依据。

关键词

固体燃料燃烧 / 挥发性有机物 / 燃烧效率 / 健康风险评估 / 光老化

基金资助

国家自然科学基金资助项目(41907188); 陕西省自然科学基金资助项目(2024JC-ZDXM-20)