机构名称：
¥ 1.0
A. Keller 1 、A. Lauber 2 、A. Doberer 2 、J. Good 2 、T. Nussbaumer 2 、MF Heringa 3 、PF DeCarlo 3 、R. Chirico 3 、A. Richard 3 、ASH Prevôt 3 、U. Baltensperger 3 和 H. Burtscher 1 1 瑞士西北应用科学大学气溶胶和传感器技术研究所，5210，温迪施，瑞士 2 卢塞恩应用科学与艺术大学工程与建筑学院，6048，霍尔夫，瑞士 3 保罗谢尔研究所大气化学实验室，5232，菲利根，瑞士 木材燃烧是一种可再生和二氧化碳中性的能源。然而，在燃烧过程中，它会排放颗粒物，对气候、能见度和人类健康有影响。直到最近，人们还认为木材燃烧对环境颗粒物浓度的贡献很小，并为了减少其他来源的污染而忽视了这一点。这种情况已经发生了变化：最近的污染源认定研究表明，木材燃烧是颗粒物污染的主要来源之一。然而，这种燃烧形式带来了一个全新的挑战，因为与木材燃烧有关的大气颗粒物中很大一部分最初是在气相中排放的。这些是碳氢化合物分子，也称为有机气态碳 (OGC)，一旦进入大气就会转化为称为二次有机气溶胶 (SOA) 的颗粒。在本文中，我们展示了这种情况的排放方面。我们介绍了不同住宅生物质燃烧装置的排放因子，重点介绍了冷凝相和气相中排放的有机物。当比较这两个阶段时，SOA 作为环境 PM 组成部分的相关性变得显而易见。我们的测量结果表明，有机物仅占直接排放颗粒质量的一小部分。典型的有机物与黑碳比率 (OM/BC) 在颗粒锅炉中约为 1.3，而在原木炉中则低至 0.2。这与大气中测量到的高浓度有机物形成鲜明对比，在大气中，与木材燃烧相关的有机物与元素碳比率可高达 20（参见 Szidat，2006 年及其参考文献）。差异是由源自 OGC 排放的 SOA 有机物引起的。这引发了一个问题，即如何量化燃烧的质量及其潜在影响。例如，现代原木炉和自动颗粒锅炉可能具有相似的颗粒物排放因子，但它们的 OGC 排放量完全不同（见图 1）。特别是在稳定阶段，自动颗粒锅炉几乎不排放 OGC。其他研究（例如 Chirico，2010 年）证实，颗粒锅炉具有较小的 SOA 生产潜力。此外，研究表明，对于 PM 排放因子相对较小的变化（即相差不到一个数量级），而 OGC 的排放因子可以相差大约三个数量级（Johansson，2004）。目前的标准只包括排放中的固体部分，而忽略了气相，更重要的是，忽略了它的 SOA 生成潜力。这导致排放侧测量的颗粒质量与实际大气浓度之间存在很大差异。这种差异直接影响基于测量排放因子的其他研究。例如，风险评估和环境影响研究有一组不完整的数据，其中没有考虑 SOA，而且由于初级气溶胶和次级气溶胶的化学性质不同，它们的毒性和变暖潜力等特性也有很大差异
木材燃烧是一种可再生且二氧化碳中性的能源
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