陶澍院士团队：通过建模研究发现PM2.5的贡献因素

来源：Bio生物世界

PM2.5，是指直径小于2.5微米的细颗粒物，它们在吸入时对身体造成的危害最大，以前的研究往往仅关注户外空气中的PM2.5浓度，但却不包括室内环境，然而，室内却是人们花时间最多的地方。

尽管确实有越来越多的证据提示，室内用于取暖和做饭的燃料排放物构成了重大危险，但由于缺乏详细、可靠的室内排放数据，以往的聚焦于室内环境的研究结果差异甚大。

最新的《全球疾病负担报告》指出，2017年中国与PM2.5相关的过早死亡人数中有24％归因于家庭来源的PM2.5排放。

最近，从全国范围的住宅能源调查中获得的有关能源类型和活动类型的详细第一手数据，包括厨房炉灶位置，为全面解决此问题提供了独特的机会。

2020年10月28日，北京大学城市与环境学院陶澍院士团队在 Science 子刊 Science Advances 杂志发表了题为：Residential solid fuel emissions contribute significantly to air pollution and associated health impacts in China 的研究论文。

该论文揭示，2014年中国据估有115万人因PM2.5的吸入而过早死亡，其中居民做饭和取暖等使用的固体燃料相关的死亡有77万人，占比达67%。

而农村地区人口比城市地区人口对PM2.5的贡献更大，这也导致了农村地区人口的PM2.5死亡风险更高。其中，中国农村常用燃烧生物质（如木材和农作物秸秆）做饭和取暖，这些燃烧带来的PM2.5导致了37万死亡。

为系统地研究中国居家环境中所接触的PM2.5，陶澍院士团队根据能源类型（包括煤炭、生物质和清洁能源）、活动类型（如做饭和取暖）、地理区域（城市和农村）及场所类型（室内和室外）对排放变化进行了建模。

注：“清洁能源”定义为住宅中使用的天然气、液化石油气、沼气和电力，它们与木材和农作物秸秆等固体燃料相比，在室内排放的污染物含量相对更低。

统计结果表明，在2014年，住宅直接消耗能源仅占中国总能源消耗的7.5％，而住宅能源消耗中有88%来自固体燃料。

对于农村地区来说，做饭使用的能源有41％来自固体燃料，取暖则有82％来自固体燃料。

家庭做饭带来的PM2.5排放比其他活动高几个数量级，因此，住宅能源消耗仅占7.5％，却带来了27%的PM2.5排放。

研究团队通过将家庭分为两类（使用固体燃料或清洁能源），并结合厨房炉灶位置的详细信息，确定了中国家庭的平均室内PM2.5浓度为（73±34μg/m3），高达室外空气PM2.5（22±16μg/m3）的三倍。

农村地区风险更高

与城市相比，农村地区对固体燃料的依赖程度更高，因此农村地区室内空气中PM2.5浓度（95±34μg/m3）是城市室内空气中PM2.5浓度（58±23μg/m3）的1.6倍。

通过对室外空气和室内空气中PM2.5浓度的量化，整个人群的平均PM2.5暴露量为69±30μg/m3，预估这会导致1150000人因PM2.5的吸入而过早死亡。根据区域划分，农村地区与PM2.5相关的过早死亡人数为640000人，城市地区与PM2.5相关的过早死亡为510000人。

而我国城市人口（7.36亿）大于农村人口（6.18亿），所以按人口比例计算，农村地区人口PM2.5相关死亡风险比城市人口高45%。

各个地区风险差异很大

值得一提的是，我国幅员辽阔，具体到各个区域，无论是城市地区还是农村地区，与居民排放导致的过早死亡风险在空间上有很大差异，其中风险最大的地区是四川盆地和北部平原，而东南沿海地区风险很小。

农村地区做饭和取暖贡献很大

尽管现在中国农村已经开始了从固体燃料向清洁能源的的快速过渡，但目前中国农村地区家庭做饭仍然主要使用煤炭、木材、农作物秸秆等固体能源，据该研究统计，农村地区室内空气中PM2.5有37%来自做饭，63%来自取暖。

这1150000因PM2.5的吸入而过早死亡的人中，与居民做饭和取暖等使用的固体燃料相关的死亡有770000人，占67%。这其中，煤炭占据52%，木材、农作物秸秆等生物质燃料占48%，这样综合计算，农村地区燃烧木材、农作物秸秆等生物质燃料导致了因M2.5的吸入而过早死亡的人数的32%，即370000人（1150000×67%×48%）。

生物质燃料在农村地区广泛存在，相比煤炭，生物质燃料对空气质量和健康的危害一直被忽视了。这项研究表明，生物质燃料对空气质量和健康的危害与煤炭相当，不容忽视。

此外，之前的研究更多聚焦在室外空气污染对健康的危害，这项研究数据表明，室内空气污染对健康的危害更大。

而且，该研究还揭示了，农村地区人口对排放的贡献比城市地区人口更大，但同时，农村地区也因此承受了更大的危害，农村地区人口PM2.5相关死亡风险比城市人口高45%。

最后，这些研究结果提醒我们，对于环境污染的治理，不应只着眼于室外环境，室内环境同样重要，特别是对于农村地区，促进从固体燃料像清洁燃料的转换，将会大大改善室内空气质量，减少因做饭和取暖带来的PM2.5引起的死亡。