张晓荟:中国秸秆焚烧大气污染物高分辨率排放特征研究论文

张晓荟:中国秸秆焚烧大气污染物高分辨率排放特征研究论文

本文主要研究内容

作者张晓荟(2019)在《中国秸秆焚烧大气污染物高分辨率排放特征研究》一文中研究指出:中国是农业大国,秸秆资源丰富。尽管近年来我国加强推进秸秆禁烧、推进秸秆资源化以及秸秆补贴等政策,但仍有大量秸秆在田间焚烧或作为家用燃料燃烧。秸秆的大规模燃烧不仅会造成资源的浪费,而且对雾霾等环境问题以及人体健康带来显著的负面影响。尽管有大量研究关注秸秆焚烧污染物排放情况,但由于有关基础资料的不确定性以及近年来秸秆焚烧量产生巨大变化等因素,现有认识与实际情况差距较大。因此,本文对近年来秸秆焚烧污染物排放高分辨时空分布特征进行研究,对于有针对性地开展秸秆焚烧污染控制、改善环境空气质量具有重要意义。本研究重点开展了以下几个方面的工作:(1)基于活动水平数据和排放因子数据,对全国296个地级市秸秆焚烧污染物排放所在的行政区域进行定量分析,其中包括秸秆田间焚烧和秸秆作为家用燃料燃烧;(2)基于各地级市污染物排放量,结合土地利用类型数据(水田和旱地),人口分布数据(农村人口分布)以及MODIS监测火点数据(农田火点),对秸秆焚烧污染物排放进行空间精细化的再分配;(3)基于MODIS监测火点数据与土地利用类型数据,得到2017年全国秸秆焚烧污染物排放时间分布,以及近20年秸秆焚烧火点的年际变化趋势。另外,本研究利用Monte-Carlo模拟,对相关结果的不确定性进行了相关评估。本研究主要结论如下:(1)本研究全面核算了2017年全国秸秆焚烧1 1种污染物排放总量。BC、OC、PM2.5、PM10、SO2、NOx、NH3、CH4、NMVOC、CO 和 CO2的排放总量分别是 14.6、81.6、189.9、225.8、22.9、59.6、13.5、115.6、203.6、1961.0 和32961.5万吨,其中秸秆作为家用燃料燃烧污染物排放量占总排放量的40.7%~68.8%。由于近年来秸秆禁烧政策的实施和秸秆综合利用率的提高,污染物排放总量(特别是田间焚烧的排放)相对于以往研究结果有明显下降。三大主要农作物中玉米贡献率是40.8%~53.8%,水稻贡献率是14.0%~24.2%,小麦贡献率是1 0.6%~29.5%。(2)在行政区域的基础上,本文对污染物排放强度进行精细化研究。结果表明2017年秸秆焚烧污染物排放强度主要集中在东北地区的吉林省、辽宁省和黑龙江省,华北地区的山东省以及长江中下游地区的安徽省。东北地区污染物的主要来源是秸秆田间焚烧,华北地区和长江中下游地区污染物的主要来源是秸秆作为家用燃料燃烧。东北地区秸秆焚烧污染物排放强度最高,其中BC、OC、PM2.5、PM10、SO2、NOx、NH3、CH4、NMVOC、CO和CO2排放强度集中在0.02~0.5、0.1~3.8、0.3~8.1、0.3~9.5、0.02~0.6、0.009~2.7、0.002~0.5、0.1~3.9、0.3~8.0、1.8~58.3和39.5~1169.3 t/(km2·yr)。在全国地市级尺度及更小尺度上,排放强度的空间差异较大,同种污染物排放强度高值区和低值区比值可达4位数量级。(3)本文对最新的秸秆焚烧污染物排放时间分布进行研究。结果表明2017年秸秆焚烧污染物排放主要集中在3~4月、7月和10月。1~12月各月秸秆焚烧污染物排放量分别占全年排放量的6.3%、7.5%、11.1%、12.8%、8.6%、7.5%、8.4%、7.0%、5.8%、10.0%、8.2%和6.9%。东北地区主要集中在3月、4月和10月;华北地区主要集中在3月、5月、6月和10月;长江中下游地区主要集中在3月、6月、7月和11月。2001~2017年北方地区除了西北地区外,东北地区和华北地区的火点数仍有持续上升的趋势;南方地区秸秆焚烧火点数呈下降趋势。(4)本研究利用Monte-Carlo模拟对结果进行不确定性分析。结果表明秸秆焚烧污染物BC、OC、PM2.5、PM10、SO2、NOx、NH3、CH4、NMVOC、CO和CO2排放的不确定性范围分别为-47~92%、-48~92%、-48~91%、-50~100%、-59~133%、-55~105%、-47~93%、-55~102%、-43~74%、-46~85%和-45~80%。本研究的不确定性范围相对于多数研究偏小,主要原因是本研究在选取基础资料和有关参数时考虑的因素更全面、更具有代表性。与人为源排放的主要大气污染物总量相比,秸秆焚烧的排放量相对较少,主要污染物约占3~4%。但由于秸秆焚烧污染物排放的时空不均匀性,针对特别地区和时间加强秸秆焚烧排放的控制对改善环境空气质量具有重要意义。

Abstract

zhong guo shi nong ye da guo ,jie gan zi yuan feng fu 。jin guan jin nian lai wo guo jia jiang tui jin jie gan jin shao 、tui jin jie gan zi yuan hua yi ji jie gan bu tie deng zheng ce ,dan reng you da liang jie gan zai tian jian fen shao huo zuo wei jia yong ran liao ran shao 。jie gan de da gui mo ran shao bu jin hui zao cheng zi yuan de lang fei ,er ju dui wu mai deng huan jing wen ti yi ji ren ti jian kang dai lai xian zhe de fu mian ying xiang 。jin guan you da liang yan jiu guan zhu jie gan fen shao wu ran wu pai fang qing kuang ,dan you yu you guan ji chu zi liao de bu que ding xing yi ji jin nian lai jie gan fen shao liang chan sheng ju da bian hua deng yin su ,xian you ren shi yu shi ji qing kuang cha ju jiao da 。yin ci ,ben wen dui jin nian lai jie gan fen shao wu ran wu pai fang gao fen bian shi kong fen bu te zheng jin hang yan jiu ,dui yu you zhen dui xing de kai zhan jie gan fen shao wu ran kong zhi 、gai shan huan jing kong qi zhi liang ju you chong yao yi yi 。ben yan jiu chong dian kai zhan le yi xia ji ge fang mian de gong zuo :(1)ji yu huo dong shui ping shu ju he pai fang yin zi shu ju ,dui quan guo 296ge de ji shi jie gan fen shao wu ran wu pai fang suo zai de hang zheng ou yu jin hang ding liang fen xi ,ji zhong bao gua jie gan tian jian fen shao he jie gan zuo wei jia yong ran liao ran shao ;(2)ji yu ge de ji shi wu ran wu pai fang liang ,jie ge tu de li yong lei xing shu ju (shui tian he han de ),ren kou fen bu shu ju (nong cun ren kou fen bu )yi ji MODISjian ce huo dian shu ju (nong tian huo dian ),dui jie gan fen shao wu ran wu pai fang jin hang kong jian jing xi hua de zai fen pei ;(3)ji yu MODISjian ce huo dian shu ju yu tu de li yong lei xing shu ju ,de dao 2017nian quan guo jie gan fen shao wu ran wu pai fang shi jian fen bu ,yi ji jin 20nian jie gan fen shao huo dian de nian ji bian hua qu shi 。ling wai ,ben yan jiu li yong Monte-Carlomo ni ,dui xiang guan jie guo de bu que ding xing jin hang le xiang guan ping gu 。ben yan jiu zhu yao jie lun ru xia :(1)ben yan jiu quan mian he suan le 2017nian quan guo jie gan fen shao 1 1chong wu ran wu pai fang zong liang 。BC、OC、PM2.5、PM10、SO2、NOx、NH3、CH4、NMVOC、CO he CO2de pai fang zong liang fen bie shi 14.6、81.6、189.9、225.8、22.9、59.6、13.5、115.6、203.6、1961.0 he 32961.5mo dun ,ji zhong jie gan zuo wei jia yong ran liao ran shao wu ran wu pai fang liang zhan zong pai fang liang de 40.7%~68.8%。you yu jin nian lai jie gan jin shao zheng ce de shi shi he jie gan zeng ge li yong lv de di gao ,wu ran wu pai fang zong liang (te bie shi tian jian fen shao de pai fang )xiang dui yu yi wang yan jiu jie guo you ming xian xia jiang 。san da zhu yao nong zuo wu zhong yu mi gong suo lv shi 40.8%~53.8%,shui dao gong suo lv shi 14.0%~24.2%,xiao mai gong suo lv shi 1 0.6%~29.5%。(2)zai hang zheng ou yu de ji chu shang ,ben wen dui wu ran wu pai fang jiang du jin hang jing xi hua yan jiu 。jie guo biao ming 2017nian jie gan fen shao wu ran wu pai fang jiang du zhu yao ji zhong zai dong bei de ou de ji lin sheng 、liao ning sheng he hei long jiang sheng ,hua bei de ou de shan dong sheng yi ji chang jiang zhong xia you de ou de an hui sheng 。dong bei de ou wu ran wu de zhu yao lai yuan shi jie gan tian jian fen shao ,hua bei de ou he chang jiang zhong xia you de ou wu ran wu de zhu yao lai yuan shi jie gan zuo wei jia yong ran liao ran shao 。dong bei de ou jie gan fen shao wu ran wu pai fang jiang du zui gao ,ji zhong BC、OC、PM2.5、PM10、SO2、NOx、NH3、CH4、NMVOC、COhe CO2pai fang jiang du ji zhong zai 0.02~0.5、0.1~3.8、0.3~8.1、0.3~9.5、0.02~0.6、0.009~2.7、0.002~0.5、0.1~3.9、0.3~8.0、1.8~58.3he 39.5~1169.3 t/(km2·yr)。zai quan guo de shi ji che du ji geng xiao che du shang ,pai fang jiang du de kong jian cha yi jiao da ,tong chong wu ran wu pai fang jiang du gao zhi ou he di zhi ou bi zhi ke da 4wei shu liang ji 。(3)ben wen dui zui xin de jie gan fen shao wu ran wu pai fang shi jian fen bu jin hang yan jiu 。jie guo biao ming 2017nian jie gan fen shao wu ran wu pai fang zhu yao ji zhong zai 3~4yue 、7yue he 10yue 。1~12yue ge yue jie gan fen shao wu ran wu pai fang liang fen bie zhan quan nian pai fang liang de 6.3%、7.5%、11.1%、12.8%、8.6%、7.5%、8.4%、7.0%、5.8%、10.0%、8.2%he 6.9%。dong bei de ou zhu yao ji zhong zai 3yue 、4yue he 10yue ;hua bei de ou zhu yao ji zhong zai 3yue 、5yue 、6yue he 10yue ;chang jiang zhong xia you de ou zhu yao ji zhong zai 3yue 、6yue 、7yue he 11yue 。2001~2017nian bei fang de ou chu le xi bei de ou wai ,dong bei de ou he hua bei de ou de huo dian shu reng you chi xu shang sheng de qu shi ;na fang de ou jie gan fen shao huo dian shu cheng xia jiang qu shi 。(4)ben yan jiu li yong Monte-Carlomo ni dui jie guo jin hang bu que ding xing fen xi 。jie guo biao ming jie gan fen shao wu ran wu BC、OC、PM2.5、PM10、SO2、NOx、NH3、CH4、NMVOC、COhe CO2pai fang de bu que ding xing fan wei fen bie wei -47~92%、-48~92%、-48~91%、-50~100%、-59~133%、-55~105%、-47~93%、-55~102%、-43~74%、-46~85%he -45~80%。ben yan jiu de bu que ding xing fan wei xiang dui yu duo shu yan jiu pian xiao ,zhu yao yuan yin shi ben yan jiu zai shua qu ji chu zi liao he you guan can shu shi kao lv de yin su geng quan mian 、geng ju you dai biao xing 。yu ren wei yuan pai fang de zhu yao da qi wu ran wu zong liang xiang bi ,jie gan fen shao de pai fang liang xiang dui jiao shao ,zhu yao wu ran wu yao zhan 3~4%。dan you yu jie gan fen shao wu ran wu pai fang de shi kong bu jun yun xing ,zhen dui te bie de ou he shi jian jia jiang jie gan fen shao pai fang de kong zhi dui gai shan huan jing kong qi zhi liang ju you chong yao yi yi 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自南京大学的张晓荟,发表于刊物南京大学2019-07-02论文,是一篇关于秸秆焚烧论文,大气污染物论文,排放清单论文,时空分布论文,南京大学2019-07-02论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自南京大学2019-07-02论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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