中式烹饪以其独特的烹饪方式——如翻炒和炝锅——而著称，而这也是城镇居民室内空气污染的重要来源。但在中式烹饪过程中，影响室内空气污染物浓度水平及其垂直变异的因素尚不明晰。

本研究使用高时间分辨率的颗粒物传感器和气态污染物传感器，在18种不同的中式烹饪活动期间，测量了不同高度的颗粒物和气态污染物的浓度。研究发现，烹饪活动使室内气态污染物的浓度相较于背景浓度上升了21%～106%，颗粒物的浓度上升了44%～159%。在烹饪活动过程中，污染物质在垂直剖面上的浓度变异很大，气态污染物的浓度随高度的上升单调增加，而颗粒物在垂直剖面上的浓度随烹饪强度的变化呈现出更多样的变化。高强度的烹饪活动——如翻炒、炝锅或大火加热——产生的较强的气流通常会把颗粒物带到较高的高度；中等强度的烹饪活动则会将颗粒物滞留在人群呼吸高度。不同身高的人在烹饪过程中暴露于不同浓度水平的空气污染物中，但现有的室内空气质量标准假定呼吸高度内污染物是均匀的。因此，这项研究挑战了室内空气质量标准，对未来的政策制定以及针对人群健康的研究具有重要影响。

文章亮点

1. 测量了中式烹饪过程中垂直剖面上的高时间分辨率的气态污染物和颗粒物的浓度；

2. 烹饪活动使气态污染物和颗粒物的浓度上升了21%～159%；

3. 室内颗粒物和气态物质的浓度存在很高的垂直变异；

4. 室内污染物浓度高度的垂直变异表明中国目前的室内空气质量标准有待改进。

图1  室内气态污染物浓度的时间变异和垂直变异。左侧面板显示了实验期间五种气体浓度的时间和垂直变化，包括甲醛(HCHO, a)、二氧化碳(CO₂, b)、一氧化碳(CO, c)、总挥发性有机碳(TVOCs, d)和甲烷(CH₄, e)。右侧的坐标轴显示距离地面的高度。红色越深代表浓度越高，如每幅小图上面的颜色条所示。黑色和蓝色的线分别代表78 cm和199 cm处气态物质的浓度（如左纵轴所示）。左侧面板底部的黑色箭头标记了烹饪活动的类型。每张小图的右侧展示的是不同高度处五种气态物质在烹饪和非烹饪期间的平均浓度。灰色的条带代表0.5～1.5 m的呼吸带。实验测量在厨房进行，用时间分辨率为6分钟的红外光声谱气体监测仪测量气态物质的浓度。6个采样高度分别距离地面19、40、78、119、147和199 cm。

图2  左侧面板显示了实验期间室内颗粒物浓度的时间变异和垂直变异。a. PM₁的时间变化和垂直变化；b. PM_2.5的时间变化和垂直变化；c. PM₁₀的时间变化和垂直变化。右侧坐标轴显示距离地面的高度。蓝色越深代表浓度越高，如a、b和c上方的颜色条所示。每个小图中的黄色、粉色和黑色线条分别代表220、100和60 cm处的颗粒物浓度（如左侧纵轴所示）。红色箭头标记了高空处颗粒物浓度较高的五次烹饪活动。左侧面板底部的黑色箭头标记烹饪活动的类型。每张小图的右侧展示的是烹饪（蓝色）和非烹饪（黄色）期间颗粒物在垂直剖面上的浓度，图中灰色的条带代表0.5～1.5 m的呼吸带。测量的时间分辨率为1分钟。颗粒物的测量高度分别距离地面20、40、60、80、100、120、140、160、180、200、220 cm。

作者信息

第一作者  郑淑绣，博士研究生，北京大学城市与环境学院。从事室内污染方面的研究工作。目前以第一作者在Environmental Science and Ecotechnology、以第二作者在Environmental Science & Technology发表论文各一篇。

通讯作者  沈惠中，副教授，南方科技大学环境科学与工程学院。先后在北京大学获得学士及博士学位，并在美国佐治亚理工学院从事博士后研究。主要研究方向为区域及全球大气污染物排放清单编制及主要驱动力分析、空气质量模式的应用、人群暴露及健康评估。研究成果在Science Advances、Nature Human Behaviour、PNAS、Nature Energy、Nature Communications等国际一流和知名期刊发表。合计发表SCI论文90余篇，英文专著1部，Web of Science总引用超过4000次，H指数37。

论文ID

原文题目  Vertically-resolved indoor measurements of air pollution during Chinese cooking

引用信息  Zheng, S., Shen, H., Shen, G., Chen, Y., Ma, J., Cheng, H., & Tao, S. (2022). Vertically-resolved indoor measurements of air pollution during Chinese cooking. Environmental Science and Ecotechnology 12: 100200.

doi: https://doi.org/10.1016/j.ese.2022.100200