高原地区家庭固体燃料燃烧的多尺度颗粒特征及重金属健康风险研究

本研究通过连续8天实地监测宣威农村家庭固体燃料燃烧排放，首次系统揭示了高原缺氧环境下室内颗粒物（PM）的九级粒径分布特征，发现木材/煤燃烧分别导致OC/EC（有机碳/元素碳）和重金属在亚微米级颗粒（<1.1 μm）中显著富集，儿童砷（As）、铬（Cr）暴露致癌风险达1.21×10-4，为高原地区室内空气污染治理提供重要依据。

　　

Highlight

高原缺氧环境下家庭固体燃料燃烧释放的细颗粒物（PM）富集重金属（如As、Cr）和碳组分，低氧条件促进不完全燃烧，增加二次有机碳（SOC）形成并提升毒物呼吸道沉积效率。儿童致癌风险显著升高（超10^-4），凸显高原地区室内污染控制的紧迫性。

Environmental implication（环境启示）

高原地区家庭固体燃料燃烧通过释放富含重金属（如As、Cr）和碳组分的细颗粒物加剧室内污染。低氧环境促进不完全燃烧，从而增加SOC形成并增强有毒物质的呼吸道沉积效率。儿童面临显著升高的致癌风险（超过10^-4），突显解决该问题的迫切需求。

Ethical Approval（伦理批准）

本研究未涉及人类或动物实验。

Consent to Participate（参与同意）

不适用。

Consent to Publish（出版同意）

不适用。

Competing Interests（利益冲突）

所有作者声明不存在可能影响研究结果的财务或非财务利益冲突。

Availability of data and materials（数据可用性）

本研究所有数据均包含在正文及补充材料中，因隐私保护暂不公开，可根据需求联系通讯作者获取。

Uncited references（未引用文献）

[10], [110], [60], [64], [65], [69], [71], [8], [82], [83], [88], [89]

Funding（资助）

本研究得到云南省科技厅基础研究重点项目（202401AS070116）和国家自然科学基金（21966016）支持。

CRediT authorship contribution statement（作者贡献声明）

Xinyu Han：可视化与概念化；Haojie Su：论文撰写与数据分析；Jianwu Shi：资源与方法设计；Wei Du：验证分析；Shihan Deng：资源支持；Yaoqian Zhong：资源协调；Senlin Tian：监督指导；Ping Ning：项目管理。

Declaration of Competing Interest（利益冲突声明）

作者声明不存在可能影响本研究的利益关系。

Conclusion（结论）

实地监测表明宣威家庭燃料燃烧显著影响室内PM浓度，木材燃烧产生0.4-0.7 μm粒径段的OC/EC高峰值，煤燃烧导致<0.4 μm粒径段重金属富集。肺泡区沉积占PM_<1.1 μm总量的56.34%，儿童因As、Cr暴露的致癌风险（1.21×10^-4）远超成人（7.76×10^-5）。