住宅厨房油烟污染和热暴露的个性化调控机理研究

我国城镇住宅厨房呼吸区新风有效性差，传统烹饪的人体油烟污染暴露量大，热环境恶劣，是住宅内环境品质较差、最缺乏健康和舒适保障的空间。大量毒理学、流行病学结论对厨房油烟污染的控制现状提出了质疑。本项目围绕厨房人体油烟污染和热暴露控制的迫切性和必要性，提出将相对被动的排烟式厨房通风向主动的个性化通风转变的思路，从烹饪时人体个性化微环境的调控机理及界定研究入手，提出抗干扰性和抗卷吸性指标；以油烟中典型的PAHs和颗粒污染物为标靶，引入污染暴露吸入因子客观评价法和问卷调查主观评价法，完成第一阶段基于个体污染暴露控制的个性化通风机理和参数的研究。进而对烹饪时厨房偏热及不对称辐射下人体热舒适模型进行研究，完成第二阶段的基于污染及热暴露控制的双目标个性化通风机制及参数的研究。预计的项目研究成果不仅可为厨房环境的调控提供新的策略，还将为我国城镇住宅厨房通风的规范化提供相关的理论依据。

我国城镇住宅厨房呼吸区新风有效性差，传统中式烹饪的人体油烟污染暴露量大，热环境恶劣。大量流行病学研究结论对厨房油烟污染控制现状提出了质疑。本项目从住宅厨房油烟颗粒暴露控制及热暴露控制两方面进行研究。对于住宅厨房油烟颗粒暴露控制，首先开展了厨房油烟颗粒粒径分布实验研究，得到油烟颗粒的体积分布；油烟颗粒的体积分布与油温密切相关，随着油温升高，油烟颗粒体积分布模式从<1.0μm向>1.0μm迁移；不同植物油油烟颗粒的体积分布比较类似，均呈现单峰分布，峰值粒径为2.7μm，PM1.0-4.0区间的油烟颗粒在PM0.1-10中占绝大多数。其次，开展厨房油烟颗粒源散发强度实验研究，得到油烟颗粒的源散发强度，油烟颗粒的源散发强度与油的种类密切相关。油烟颗粒的体积分布乘以相应的PM10源散发强度便得到源散发强度的粒径分布，为油烟颗粒暴露的定量评价提供了重要条件；然后，利用实验得到的油烟颗粒源散发粒径分布，采用RNG k-ε模型及drift flux模型来对不同通风方式下厨房流场及油烟颗粒浓度动态分布进行计算，结合一给定的呼吸模型，进而得到油烟颗粒动态吸入因子的粒径分布。通过数值计算发现，呼吸区油烟颗粒暴露浓度与厨房不同通风方式下的气流组织密切相关，不同的通风方式下吸入因子差异很大，从~10^-3 至 ~10^-5。最后，对油烟颗粒个体暴露比较严重的通风方式进行了个性化控制研究，得到了有效的油烟颗粒暴露控制策略。对于住宅厨房热暴露控制，目前正在进行问卷调查，下一步将对烹饪时厨房偏热及不对称热辐射下人体热舒适模型进行研究。项目期间，发表了多篇论文，4篇被SCI收录，4篇被EI收录；申请了2项国家发明专利。