冬季木质供暖对多污染物排放、浓度及街道层面人口暴露的多尺度贡献量化研究

本文综述了住宅木质供暖在法国冬季空气污染（包括巴黎街道层面）中的重要贡献。研究通过多尺度模型模拟，揭示了木质燃烧是PM2.5、黑碳（BC）和有机质（OM）污染的主要来源，并量化了其在不同情景下对人群户外暴露的影响，为针对性污染控制政策提供了科学依据。

　　

亮点

本研究量化了冬季住宅木质供暖对法国，包括巴黎街道层面空气质量的综合影响。结果显示，木质燃烧是颗粒物污染的主要贡献者：在法国，其贡献了PM_2.5的39.9%，黑碳（BC）的72.4%和有机质（OM）的76.7%。在巴黎，除了受交通等其他来源影响的黑碳（街道水平贡献率为27.2%）外，其他污染物贡献率与全国水平相似。对超细颗粒物（UFP）的贡献较低，在巴黎街道为7%，法国全国为15.5%。

木质燃烧显著影响了巴黎居民的户外暴露水平（PM_2.5占33%，BC占20%，OM占70%），其中供暖排放主要来自辅助性和舒适性用途（占98%）。研究评估了两种2030年情景：常规发展情景（BAU）和国家减排目标情景。在常规发展情景下，法国的PM_2.5排放量和浓度将分别下降32.6%和13.4%，在巴黎则分别下降18.1%和14.2%。浓度降幅低于排放降幅，因为部分PM_2.5成分（例如无机物）不受木质燃烧控制措施的影响。国家目标情景则能带来更大的影响，其效果通常比常规发展情景高出50%–70%，在城市和街道环境中可将PM_2.5浓度降低约22%–24%。

环境影响

细颗粒物对健康的危害取决于其成分和大小，其中黑碳、有机质和超细颗粒物是关键的健康影响指标。我们的结果表明，减少住宅木质供暖是缓解城市冬季颗粒物污染的一个有效政策杠杆。在巴黎，很大一部分排放来自于辅助性和舒适性供暖，这表明针对非必要木质燃烧的定向措施可能会带来显著的空气质量改善。在向新型供暖技术过渡的过程中，必须进行审慎评估，以确保基于质量的空气质量改善不会被未受现行法规约束但可能具有重要健康影响的超细颗粒物排放增加所抵消。

研究材料与方法

本研究应用了多尺度模型链 CHIMERE/MUNICH/SSH-aerosol，以估算2020年12月至2021年2月期间，直至巴黎街道层面的空气污染物浓度。这个时期对应于当地空气质量机构（Airparif）在法兰西岛大区进行的一次测量活动，除了常规监测的污染物（NO₂、PM_2.5和PM₁₀），还特别测量了超细颗粒物浓度。模拟浓度与详细的（文档内容未完成）。

评估住宅木质供暖的贡献

通过切断测试来估算住宅独立木质供暖对污染物排放和浓度的贡献。这不同于严格意义上的情景模拟，因为所有切断测试都是在无预测且不替代被切断源的情况下进行的。从相同的参考情境（2020/2021年冬季）出发，针对以下列出的独立设备进行了切断测试：

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  总木质供暖：切断所有……

评估2020年至2030年间不同木质供暖排放变化的影响

法国国家大气污染物减排计划（PREPA）是法国为响应欧洲国家排放上限框架，旨在到2030年减少主要大气污染物排放的国家战略。PREPA的目标是在污染最严重的地区，到2030年将木质供暖产生的PM_2.5年排放量减少50%。该计划制定的措施也旨在国家层面实现超过30%的……

评估木质供暖排放对巴黎户外人口暴露的影响

本研究分析了巴黎街道层面的三种情景，以评估木质供暖排放对居民户外暴露的影响：（i）参考情景，对应2020/2021年冬季；（ii）总木质供暖切断情景，即法兰西岛大区不包含任何木质供暖排放；（iii）法国国家目标情景，即到2030年木质供暖PM_2.5排放减少50%。如前所述……

主要优势、局限性与不确定性

本研究应用了最先进的方法来量化住宅木质供暖对总排放、环境浓度和户外人口暴露的贡献。它整合了来自最新区域调查的更新数据、修订后的设备分类以及包含了可凝结物排放。使用先进的建模方法来表征受监管和新出现的污染物。模拟浓度针对大多数污染物与观测数据进行了验证；

结论

本研究量化了冬季住宅木质供暖对法国、法兰西岛大区和巴黎市直至街道层面的污染物排放和浓度的贡献。木质供暖排放估算是基于包含了可凝结物成分的排放因子，以及法兰西岛大区的最新调查，确保了供暖设备及其空间分布的详细表征。供暖对空气质量的贡献评估针对了受监管的污染物（NO₂、PM₁₀）……