云南宣威是我国西南主要的煤炭开采地,也是我国肺癌流行最严重的地区。早期的研究显示,肺癌的流行与当地家庭使用煤炭作为能源密切相关。那么,烧煤煮饭究竟能产生多严重的空气污染?科学家为了回答这个问题,在当地做起了烧水实验。
实验的场所是当地人家(远离城镇和主要公路)的一个厨房,面积约19平方米(3.7米*5.2米)。使用的炉具有两个,一个是不通风的壁炉,另外一个是通风的炉子,都是当地居民家中常见的炉具。研究人员分别使用5种煤,包括1/3型焦煤,焦煤,气肥煤,贫瘦煤以及无烟煤,以探讨不同煤种的影响。
不管使用通风的炉子还是不通风的炉子,也不管使用有烟煤还是无烟煤,烧煤过程中产生的颗粒污染物主要是微纳米级的颗粒,其中PM2.5占98%,PM1占75,PM0.3占46%。
其中,使用有烟煤产生的颗粒浓度要大于无烟煤。在通风炉子的情况下,使用焦煤产生颗粒物浓度最大,PM2.5达到1.76mg/m3,PM1和PM0.3分别达到1.52mg/m3和1.00mg/m3。而使用无烟煤时只有0.42 mg/m3,0.38 mg/m3,和0.23 mg/m3。
另一方面,使用通风炉子产生的颗粒浓度要远低于不通风的炉子。对于有烟煤而言,使用通风的炉子可以使产生的PM2.5,PM1,和PM0.3浓度分别降低9倍,9倍以及7倍。值得注意的是,即使如此,产生的PM2.5,PM1,和PM0.3浓度也分别达到1.36 mg/m3,1.05 mg/m3和0.7 mg/m3。
相比之下,根据现有的空气质量国家标准,居民区PM2.5日均浓度不得超过0.075mg/m3。尽管煮饭暴露于空气细小颗粒物的时间较短,但是,较高的暴露浓度对当地居民的健康产生了极大的负面影响。
宣威是我国肺癌流行率最大的地区。根据统计,2004年至2005年间,宣威肺癌致死率,男性达到每10万人口98人,女性达到每10万人口83人;而就全国而言,分别只有每10万人口41人(男性)和20人(女性)。
全球多个国家和地区的研究都表明,改良炉具以及改变使用的能源都可以降低家庭的室内环境污染。参与研究的科学家呼吁,应该加快有关步骤改善我国偏远地区家庭因为能源使用而产生的室内空气污染。