生物质户外燃烧是影响环境空气质量的重要污染源,东北三省作为我国的重要农业产区,分析其生物质户外燃烧情况能够为当地秸秆资源综合利用和环境质量改善等提供依据.该研究基于卫星火点排放清单(Fire INventory from NCAR,FINN),分析了...生物质户外燃烧是影响环境空气质量的重要污染源,东北三省作为我国的重要农业产区,分析其生物质户外燃烧情况能够为当地秸秆资源综合利用和环境质量改善等提供依据.该研究基于卫星火点排放清单(Fire INventory from NCAR,FINN),分析了我国东北三省2016-2020年生物质户外燃烧火点的时空分布特征,结合空气质量监测数据进行了重污染天气成因分析,并建立了可用于数值模拟的生物质户外燃烧源网格化清单.结果表明:①东北三省2018-2019年火点数量较2016-2017年大幅减少,2020年有所增加.年内火点主要出现在春秋两季,春季相对更多.火点主要分布在东北平原,即黑龙江省的东部和西部,以及吉林省西部等,其他地区火点数量相对较少,呈零散式分布的特点.②该研究搭建了东北三省2016-2020年生物质户外燃烧源网格化清单,清单空间分辨率为3km,污染物种类包括SO_(2)、NOx、CO、NMVOC、NH_(3)、PM_(10)、PM_(2.5)、BC和OC等,2016-2020年污染物排放量总体上呈下降趋势,2020年NOx、SO_(2)、PM_(2.5)和PM_(10)的排放总量分别为3479.81、13418.5、215702.87和235495.21 t.③将2019年和2020年生物质户外燃烧污染物排放数据与空气质量数据进行时间拟合,发现部分城市在两个年份的春季秸秆集中燃烧时段均发生了重污染天气事件,且大气污染物浓度峰值与生物质户外燃烧排放污染物峰值出现的时间一致.研究显示,近年来东北三省生物质户外燃烧管控工作成效明显,大气污染物排放量总体上呈下降趋势,但仍然是东北三省部分城市春季发生重污染天气事件的重要原因之一,对部分生物质户外燃烧污染物排放量较大的城市应进一步严格秸秆禁烧等防控措施.该研究建立的生物质户外燃烧源网格化清单,可以更好地服务于区域空气质量数值模拟研究,应用在大气污染成因分析等多个方面,为制定更为精准的大气污染防治措施提供技术支撑.展开更多
生物质燃烧向大气中排放大量痕量气体和颗粒物,源排放清单是深入研究生物质燃烧环境气候效应的重要基础数据。利用全球火排放数据库GFED(Global Fire Emissions Database)、NCAR全球火排放清单FINN(Fire INventory from NCAR)和中国露...生物质燃烧向大气中排放大量痕量气体和颗粒物,源排放清单是深入研究生物质燃烧环境气候效应的重要基础数据。利用全球火排放数据库GFED(Global Fire Emissions Database)、NCAR全球火排放清单FINN(Fire INventory from NCAR)和中国露天生物质燃烧排放清单MEIC(Multi-resolution Emission Inventory for China),对2008~2017年中国地区生物质燃烧源排放的空间分布、季节和年际变化特征以及不同清单间的异同进行分析研究。3个清单都显示生物质燃烧释放的黑碳(BC)、有机碳(OC)、空气动力学粒径小于2.5μm的颗粒物(PM2.5)和一氧化碳(CO)在中国东北、长江和黄河下游之间地区和中国南方的排放量较高,与我国的主要农作物产地和森林地区分布一致。FINN清单排放量在华南地区与西南地区比其他两个清单高,而GFED清单排放量在长三角地区比其他两个清单排放量高。中国地区平均生物质燃烧排放量在春季出现峰值,而在不同的生物质燃烧地区峰值出现的季节不同,与各地农作物播种、收获时节和农耕习惯不同有关。2008~2017年,中国地区年平均生物质燃烧排放量的峰值主要出现在2014年,但各地区峰值出现的年份明显不同,东北、华中/东、华南和西南地区分别在2015年、2013年、2008年和2010年排放量达到最大。对于BC、OC和PM2.5,GFED和MEIC清单中的排放量比较接近,而FINN中的排放量是GFED和MEIC中的2~3倍;3个清单中CO的排放量比较接近。2014年生物质燃烧源排放与人为源排放的对比分析表明,所有物种中,生物质燃烧排放的OC和PM2.5相对于人为源排放量占比最大,3个清单中占比分别为9%~24%和5%~16%,说明生物质燃烧排放的OC和一次PM2.5是中国气溶胶的重要来源。展开更多
利用地面细颗粒物(PM2.5)浓度和气象常规观测资料、地基 AERONET观测资料、GFED生物质燃烧排放清单和大气化学-天气耦合模式WRF-Chem,模拟研究了华北地区2014年10月气象要素和大气污染物的时空演变,重点关注北京10月7~11日的一次重霾事...利用地面细颗粒物(PM2.5)浓度和气象常规观测资料、地基 AERONET观测资料、GFED生物质燃烧排放清单和大气化学-天气耦合模式WRF-Chem,模拟研究了华北地区2014年10月气象要素和大气污染物的时空演变,重点关注北京10月7~11日的一次重霾事件及其天气形势、边界层气象特征、输送路径、PM2.5及其化学成分浓度变化等特征,以及秸秆燃烧对华北和北京地区细颗粒物浓度和地面短波辐射的影响。与观测资料的对比结果显示,模式可以很好地模拟北京地区地面气象要素和PM2.5质量浓度,考虑秸秆燃烧排放源可以明显改进北京PM2.5浓度模拟的准确性,但在重度污染情况下,模式总体上低估气溶胶光学厚度和高估地面短波辐射。10月7~11日北京地区重霾事件主要是不利气象条件下人为污染物累积和区域输送造成,也受到华北地区南部秸秆燃烧的影响。河南北部、河北南部和山东西部大面积秸秆燃烧释放的气态污染物和颗粒物在南风的作用下输送至北京,秸秆燃烧对北京地区地面PM2.5、有机碳(OC)、硝酸盐、铵盐、硫酸盐和黑碳(BC)的平均贡献率分别为24.6%、36.8%、23.2%、22.6%、7.1%和19.8%,秸秆燃烧产生的气溶胶可以导致北京地面平均短波辐射最大减小超过20 W m^-2,约占总气溶胶导致地表短波辐射变化的24%。展开更多
文摘生物质户外燃烧是影响环境空气质量的重要污染源,东北三省作为我国的重要农业产区,分析其生物质户外燃烧情况能够为当地秸秆资源综合利用和环境质量改善等提供依据.该研究基于卫星火点排放清单(Fire INventory from NCAR,FINN),分析了我国东北三省2016-2020年生物质户外燃烧火点的时空分布特征,结合空气质量监测数据进行了重污染天气成因分析,并建立了可用于数值模拟的生物质户外燃烧源网格化清单.结果表明:①东北三省2018-2019年火点数量较2016-2017年大幅减少,2020年有所增加.年内火点主要出现在春秋两季,春季相对更多.火点主要分布在东北平原,即黑龙江省的东部和西部,以及吉林省西部等,其他地区火点数量相对较少,呈零散式分布的特点.②该研究搭建了东北三省2016-2020年生物质户外燃烧源网格化清单,清单空间分辨率为3km,污染物种类包括SO_(2)、NOx、CO、NMVOC、NH_(3)、PM_(10)、PM_(2.5)、BC和OC等,2016-2020年污染物排放量总体上呈下降趋势,2020年NOx、SO_(2)、PM_(2.5)和PM_(10)的排放总量分别为3479.81、13418.5、215702.87和235495.21 t.③将2019年和2020年生物质户外燃烧污染物排放数据与空气质量数据进行时间拟合,发现部分城市在两个年份的春季秸秆集中燃烧时段均发生了重污染天气事件,且大气污染物浓度峰值与生物质户外燃烧排放污染物峰值出现的时间一致.研究显示,近年来东北三省生物质户外燃烧管控工作成效明显,大气污染物排放量总体上呈下降趋势,但仍然是东北三省部分城市春季发生重污染天气事件的重要原因之一,对部分生物质户外燃烧污染物排放量较大的城市应进一步严格秸秆禁烧等防控措施.该研究建立的生物质户外燃烧源网格化清单,可以更好地服务于区域空气质量数值模拟研究,应用在大气污染成因分析等多个方面,为制定更为精准的大气污染防治措施提供技术支撑.
文摘生物质燃烧向大气中排放大量痕量气体和颗粒物,源排放清单是深入研究生物质燃烧环境气候效应的重要基础数据。利用全球火排放数据库GFED(Global Fire Emissions Database)、NCAR全球火排放清单FINN(Fire INventory from NCAR)和中国露天生物质燃烧排放清单MEIC(Multi-resolution Emission Inventory for China),对2008~2017年中国地区生物质燃烧源排放的空间分布、季节和年际变化特征以及不同清单间的异同进行分析研究。3个清单都显示生物质燃烧释放的黑碳(BC)、有机碳(OC)、空气动力学粒径小于2.5μm的颗粒物(PM2.5)和一氧化碳(CO)在中国东北、长江和黄河下游之间地区和中国南方的排放量较高,与我国的主要农作物产地和森林地区分布一致。FINN清单排放量在华南地区与西南地区比其他两个清单高,而GFED清单排放量在长三角地区比其他两个清单排放量高。中国地区平均生物质燃烧排放量在春季出现峰值,而在不同的生物质燃烧地区峰值出现的季节不同,与各地农作物播种、收获时节和农耕习惯不同有关。2008~2017年,中国地区年平均生物质燃烧排放量的峰值主要出现在2014年,但各地区峰值出现的年份明显不同,东北、华中/东、华南和西南地区分别在2015年、2013年、2008年和2010年排放量达到最大。对于BC、OC和PM2.5,GFED和MEIC清单中的排放量比较接近,而FINN中的排放量是GFED和MEIC中的2~3倍;3个清单中CO的排放量比较接近。2014年生物质燃烧源排放与人为源排放的对比分析表明,所有物种中,生物质燃烧排放的OC和PM2.5相对于人为源排放量占比最大,3个清单中占比分别为9%~24%和5%~16%,说明生物质燃烧排放的OC和一次PM2.5是中国气溶胶的重要来源。
文摘利用地面细颗粒物(PM2.5)浓度和气象常规观测资料、地基 AERONET观测资料、GFED生物质燃烧排放清单和大气化学-天气耦合模式WRF-Chem,模拟研究了华北地区2014年10月气象要素和大气污染物的时空演变,重点关注北京10月7~11日的一次重霾事件及其天气形势、边界层气象特征、输送路径、PM2.5及其化学成分浓度变化等特征,以及秸秆燃烧对华北和北京地区细颗粒物浓度和地面短波辐射的影响。与观测资料的对比结果显示,模式可以很好地模拟北京地区地面气象要素和PM2.5质量浓度,考虑秸秆燃烧排放源可以明显改进北京PM2.5浓度模拟的准确性,但在重度污染情况下,模式总体上低估气溶胶光学厚度和高估地面短波辐射。10月7~11日北京地区重霾事件主要是不利气象条件下人为污染物累积和区域输送造成,也受到华北地区南部秸秆燃烧的影响。河南北部、河北南部和山东西部大面积秸秆燃烧释放的气态污染物和颗粒物在南风的作用下输送至北京,秸秆燃烧对北京地区地面PM2.5、有机碳(OC)、硝酸盐、铵盐、硫酸盐和黑碳(BC)的平均贡献率分别为24.6%、36.8%、23.2%、22.6%、7.1%和19.8%,秸秆燃烧产生的气溶胶可以导致北京地面平均短波辐射最大减小超过20 W m^-2,约占总气溶胶导致地表短波辐射变化的24%。
