2008-2020年泛珠三角区域大气氨排放清单及分布特征

精确的区域氨排放清单编制对于制定有效的空气污染控制措施至关重要.以福建省、江西省、湖南省、广东省、广西壮族自治区、海南省、四川省、贵州省、云南省等9省份为研究区域,基于10种不同氨排放源活动水平数据,采用排放因子法建立了泛珠三角区域2008−2020年的氨排放清单,并利用ArcGIS软件对2020年研究区的氨排放量进行1 km×1 km空间网格分配.结果表明:①2008−2020年泛珠三角区域氨排放量为2685.40×10^(3)~2839.35×10^(3) t,总体较为稳定,年变化率在−1.42%~1.88%之间,农业源占氨排放总量的92.23%~93.79%,非农业源贡献率为6.21%~7.77%.②2020年,四川省氨排放量最大,为689.07×10^(3) t,占研究区氨排放总量的24.53%;其次为云南省和湖南省,贡献率分别为14.70%和13.90%.蛋鸡、肉牛和生猪是畜禽养殖氨排放主要贡献源,其氨排放量分别为661.75×10^(3)、339.88×10^(3)和310.97×10^(3) t.尿素占氮肥施用氨排放量的97.17%.③2020年,泛珠三角区域氨排放呈显著的空间分布差异,高值区主要集中在四川省中部地区,排放强度高达481.03 t/km^(2);低值区主要位于四川省西部和云南省西北部区域.④在95%置信区间上,2020年研究区氨排放量的不确定度范围为−18.08%~20.97%,其中畜禽养殖和燃料燃烧的不确定度较低,分别为−7.43%~8.15%和−9.50%~10.32%.研究显示,泛珠三角区域历年氨排放趋势总体变化较小,以畜禽养殖排放源为主,加强畜牧业氨减排技术的积极推广和普遍实施将是显著削减氨排放的实现途径.

2008—2020年京津冀及周边地区人为源氨排放清单研究

氨可以在大气中转化生成铵根离子,成为PM_(2.5)中重要的水溶性无机离子组分,长时间序列的氨排放清单是研究PM_(2.5)污染历史成因的重要基础.为探究京津冀及周边地区人为源氨排放来源和排放特征,根据北京市、天津市、河北省、山西省、山东省和河南省的各类氨排放活动水平,采用排放因子法建立了京津冀及周边地区的氨排放清单.结果表明:(1)2008—2020年京津冀及周边地区的氨排放量总体呈下降趋势,从3170.21×10^(3)t降至2767.59×10^(3)t.农业源是主要贡献源,其氨排放量(2551.94×10^(3)~3061.26×10^(3)t)占氨排放总量的92.21%~93.38%;非农业源氨排放量介于209.85×10^(3)~232.38×10^(3)t之间.(2)2020年,河南省的氨排放量最大,为908.57×10^(3)t,占京津冀及周边地区氨排放总量的32.83%,其次为山东省、河北省和山西省,占比分别为31.96%、24.39%和8.50%.(3)2020年,畜禽养殖氨排放量占氨排放总量的68.67%,蛋鸡、羊、肉牛和肉羊是主要氨排放源,分别占畜禽养殖氨排放总量的30.61%、13.92%、12.35%和12.14%.氮肥施用氨排放量占氨排放总量的20.68%,其中尿素占氮肥施用氨排放量的98.75%.(4)北京市、天津市以及石家庄市、太原市、济南市、郑州市等省会城市的氨排放强度较高,京津冀及周边地区的南部和中部氨排放强度相对较小.研究显示,京津冀及周边地区氨排放以畜禽养殖源为主,氮肥施用源次之,氨减排措施的制定应以削减农业源的氨排放量为重点.

浙江省2013~2020年人为源氨排放清单

采用排放因子法建立了浙江省2013~2020年人为源NH_(3)排放清单,利用ArcGIS软件对NH_(3)排放量进行空间分配,并与浙江省部分城市PM_(2.5)组分中的NH_(4)^(+)浓度进行对比,探究了人为源NH_(3)排放对NH_(4)^(+)浓度变化的影响.结果表明,2013~2020年浙江省人为源NH_(3)排放量呈逐年下降趋势,2020年人为源NH_(3)排放量为13.5万t,较2013年下降23.1%.人为源NH_(3)排放以农业源为主,2013~2020年占比分布在57.2%~69.6%,其中畜禽养殖和氮肥施用NH_(3)排放量占比较高,且2020年排放量较2013年下降最为显著,分别为34.5%、44.1%.从空间分布来看,NH_(3)排放较高的地区主要分布在浙江北部和金衢盆地地区,杭州市和嘉兴市年排放量位于全省前两位.NH_(3)排放量较高的城市NH_(4)^(+)浓度也较高,部分城市NH_(4)^(+)浓度下降趋势与NH_(3)排放量下降趋势较为一致.

天津市氨排放清单建立及时空分布特征分析

根据各类氨排放源活动水平数据,采用排放因子法,估算了天津市氨排放清单,结合中尺度气象模式WRF和排放清单处理模式SMOKE,在分析天津市人为源氨排放的时空分布特征的基础上建立了2017年天津市高时空分辨率氨排放清单。结果表明,2017年天津市氨排放量为57.45 kt,畜禽养殖和氮肥施用是排放贡献最大的排放源,分别占排放总量的49.3%和33.6%;在畜禽养殖源氨排放中,奶牛、蛋鸡的排放量最大,占畜禽养殖排放总量的46.9%,其次是生猪和肉牛,分别占14.3%和13.8%;武清区、宝坻区、蓟州区等天津市西部及北部区域是氨排放主要贡献区域,占天津市氨排放总量的65.5%,且该区域的氨排放具有显著的时间变化特征,表现为12:00、18:00左右是排放量较高时间段。

兰州市农牧业源氨排放清单及其时空分布特征

通过实地调研等方式获取农牧业源的活动水平,采用NARSES模型确定氮肥施用排放因子,其它排放因子通过文献调研确定,建立了2016年兰州市农牧业源氨排放清单,并进一步分析了农牧业源氨排放的时空分布特征. 2016年兰州市农牧业源大气氨排放量为9 356. 90 t;其中畜禽养殖源氨排放量7 584. 03 t,分担率81. 05%;永登县是氨排放量最大的区县,氨排放量为2 820. 59 t,分担率为30. 14%.在兰州市各区县氨排放量分担率中,畜牧业源氨排放的分担率在65. 83%～97. 38%之间;氮肥施用源的分担率在2. 27%～28. 66%之间.从空间分布来看,兰州市农牧业源氨排放主要集中在皋兰县西北部与中部、红古区东南部、七里河区东西两部与榆中县东部.从时间分布来看,畜牧业源氨排放主要集中在4～9月,氮肥施用源的氨排放主要集中在3～7月和9月,其它月份排放量相对较小.

浙江省2008~2018年人为源氨排放清单及分布特征

以浙江省为研究区域,通过收集11个地级市各类氨排放的活动水平数据,采用排放因子法建立了2008~2018年浙江省人为源氨排放清单,并利用ArcGIS进行1 km×1 km空间网格分配.结果表明,2008~2018年浙江省人为源氨排放量总体呈现下降趋势,年均下降率约3.97%;2018年浙江省氨排放量为108.52 kt,其中农业源为90.02 kt,非农业源为18.50 kt,排放强度为1.03 t·km^(-2);杭州市、嘉兴市和温州市的氨排放量高于其他城市,分别占全省总量的14.72%、 11.86%和11.80%;空间分布特征显示,氨排放主要分布在浙江省北部区域,呈现出“北高南低”的排放趋势;不确定性分析表明,氨排放量模拟平均值为108.37 kt,在95%置信区间的不确定度范围为-5.40%~5.60%.