东北三江平原地区生物质燃烧对PM_(2.5)中WSOC吸光能力的影响

生物质燃烧排放大量具有光吸收能力的水溶性有机碳(Water-Soluble Organic Carbon,WSOC),对空气质量、气候变化和人体健康均有重要影响。为了研究东北地区生物质燃烧对气溶胶光吸收特性的作用,于2013年5月-2014年1月采集三江平原的PM_(2.5)样品,分析了样品中生物质燃烧指示剂(左旋葡聚糖)、有机碳(OrganicCarbon,OC)和WSOC的质量浓度,以及WSOC的光吸收强度(A_(365a))。根据左旋葡聚糖的质量浓度水平,将采样期间划分为生物质燃烧(BB)期和非生物质燃烧(NBB)期。对BB和NBB期间WSOC的光吸收强度与PM_(2.5)、OC、WSOC和左旋葡聚糖之间的相关性分别进行了分析,并计算了生物质燃烧产生的WSOC对总WSOC的质量浓度和吸光能力的贡献。结果表明,在BB期间,PM_(2.5)、WSOC和左旋葡聚糖的质量浓度是NBB期间的10倍以上,WSOC的光吸收强度也相应增高了13倍。BB与NBB期间,PM_(2.5)与A365a的相关指数(R~2)分别为0.98和0.34。BB期间左旋葡聚糖和A365a的相关指数(0.91)高于NBB期间(0.09),表明BB期间生物质燃烧对PM_(2.5)有显著贡献,且排放了大量的吸光性棕色碳。在BB期间,生物质燃烧对WSOC的贡献高达74.6%,对WSOC的光吸收强度贡献高达46.2%;而在NBB期间,生物质燃烧对WSOC的贡献为26.8%,对WSOC的的光吸收强度贡献为22.6%。因此,BB期间生物质燃烧对三江平原WSOC的质量浓度和光吸收强度都具有重要影响。     

基于多卫星遥感的东北地区霾污染时空特征研究

利用多卫星(MODIS、CALIPSO、VIIRS)观测的气溶胶产品、地面空气质量监测数据和气象资料,获取了东北地区2006—2015年期间气溶胶光学厚度(AOD)的季节和年际变化特征,并对2014年10月14日东北地区一次典型重霾污染过程的特征及其潜在传输路径进行了深入讨论.研究结果显示,自2008年起东北地区灰霾污染范围扩大且污染程度加剧,呈带状空间分布(营口-长春-哈尔滨);区域内AOD值呈春、秋和冬季高,夏季低的时间变化特征.采用CALIPSO星载激光雷达数据与MODIS、VIIRS卫星获取的AOD开展综合分析,可有效弥补MODIS、VIIRS卫星因冬季积雪亮地表干扰所产生的AOD缺省区域,增强对长期积雪覆盖地区霾污染的时空特征分析能力.与反映霾污染空间分布范围更广的VIIRS卫星相比,MODIS卫星AOD值与东北地区地面观测获取的AQI、PM10和PM2.5相关系数更高,分别为0.89、0.73和0.83.进一步研究结果显示,秋末冬初东北地区的霾污染事件与农作物秸秆焚烧有关,同时,华北地区灰霾污染可跨越渤海湾传输至东北地区,进一步形成更大尺度的带状区域污染.     

东北地区农业源一次颗粒物排放清单研究

采用自下而上的清单编制方法,搜集各农业环节(秸秆燃烧、整地、收割、谷物处理、化肥施用、农机排放、风蚀)排放因子、作物面积和耕作方式等信息,编制了2010年东北地区县级尺度的农业一次颗粒物(PM₁₀和PM_2.5)排放清单,并分析了农业源颗粒物排放的时空分布特征.结果表明:1)2010年东北地区农业源一次颗粒物PM₁₀总排放量54.6万t,PM_2.5总排放量35.6万t;2)东北地区农业源一次颗粒物PM₁₀排放量最大的农业活动环节是秸秆燃烧,占农业源总排放量的比例为60%,秸秆燃烧排放PM_2.5占PM_2.5农业源排放量的87%,整地环节是一次颗粒物排放的第2大农业排放源,对农业源排放PM₁₀和PM_2.5总量的贡献率分别是27%和6%; 3)PM₁₀和PM_2.5的排放强度空间分布表明,东北地区农业源颗粒物排放区域集中在黑龙江省东北部和中部地区,吉林省中部和辽宁省中部地区; 4)PM₁₀和PM_2.5排放的时间变化特征显示,PM₁₀农业源排放年变化曲线中,5月份和9、10月份是农业源排放一次颗粒物PM₁₀较多的月份,PM_2.5排放集中在9、10月份;5)本研究估算的污染物排放清单的不确定性为184.3%.未来的工作将侧重于典型农业区本土排放因子测定,从而有效减小排放清单的不确定性.