中国秸秆露天焚烧大气污染物排放时空分布

秸秆露天焚烧过程中释放的各种气态污染物和颗粒物,是我国大气污染的重要来源之一。本研究通过问卷调查和模型计算,确定了我国秸秆露天焚烧的活动水平,采用排放因子法建立了我国秸秆露天焚烧一次大气污染物的排放清单,并分析了其时间和空间分布特征。根据问卷调查结果,我国农村平均秸秆露天焚烧比例为18.59%,焚烧量最大的为农业发达的华东和华北地区,高峰在10月前后。2006年,我国生物质露天焚烧主要大气污染物的排放量为PM2.5217万t,BC4.9万t,OC48万t,SO26.0万t,NOx36万t,NMVOC87万t,CO731万t,CO215450万t,CH437.4万t,NH38.4万t。     

武汉郊区农村民用生物质燃烧PM2.5排放特征

选取武汉市木兰乡的木柴、竹子、油料作物秸秆(大豆秸秆和花生秸秆)4种当地典型民用生物质进行炉内燃烧实验,对燃烧排放的细颗粒物(PM_(2.5))进行采集和分析。结果表明,不同生物质的PM_(2.5)排放因子相差较大,油料作物秸秆的PM_(2.5)排放因子明显高于竹子和木柴,并且木柴的PM_(2.5)排放因子随含水率增加而增大。碳组分是4种生物质燃烧烟气PM_(2.5)的主要成分,TC占PM_(2.5)的55. 55%～87. 91%。油料作物秸秆的TC排放因子最高达5. 61 g/kg,为木柴的12. 5倍。油料作物秸秆有机碳/元素碳(OC/EC)比值最高达10. 69,远远高于木柴燃烧烟气PM_(2.5)的OC/EC比值(1. 88),表明油料作物秸秆燃烧对二次气溶胶形成具有重要影响。4种生物质燃烧烟气PM_(2.5)中重金属元素Cr、Mn、Ni、As、Cd、Pb的排放因子有较大差异,其中油料作物秸秆的重金属排放因子均明显高于木柴。研究表明,当地普遍使用的木柴的燃烧烟气PM_(2.5)及其碳组分和重金属的排放因子远低于其他3种生物质,且干木柴的排放因子明显低于湿木柴。因此,建议当地村民使用风干状态下的木柴进行炊事活动,对油料作物秸秆利用其他方式处理,以减少对大气环境的不良影响。     

农户秸秆处置及供生物质电厂成本分析

为了分析农户秸秆就地焚烧造成面源污染而生物质电厂秸秆收购难的问题,通过对七省124个农户进行调研,结合家庭情况得到了农户秸秆处置的数据.结果显示59.3%的农户焚烧过秸秆,82.3%的农户未出售过秸秆.基于调研对农户秸秆供应进行场景设置,并建立供应成本的数学模型.以江苏省某生物质电厂秸秆供应为例,对不同场景下水稻秸秆供应成本进行分析,得到成本最高250元·t-1、最低186元·t-1.该模型可为引导农户合理利用秸秆、生物质电厂制定秸秆收购价格提供参考依据.     

大气颗粒物PM2．5及其控制对策与措施

人为活动排放的大气颗粒物,主要来自燃料的燃烧过程,以及裸露地面扬尘、交通道路扬尘、工业粉尘等。PM2．5被称为细颗粒物,主要来自煤炭、汽油、柴油、煤油、天然气和生物质的燃烧过程。针对大气颗粒物PM2．5的污染问题,本文总结提出7项战略性控制对策和16条基本治理措施,供有关部门参考。     

生物质薏苡秸秆型煤的制备及其燃烧性能研究

生物质型煤不仅可利用农业废弃物,而且可有效提高煤炭的利用率,对能源和环境可持续发展都有重要意义。以薏苡秸秆为生物质添加剂,研究了薏苡秸秆型煤的制备过程,考察了不同薏苡秸秆添加量对型煤挥发分、灰分、发热量、抗压强度等指标的影响规律,深入探讨了生物质型煤的燃烧性能,为发展生物质型煤提供科学数据。     

秸秆沼气发电技术

为了缓解农村电力不足,秸秆焚烧污染,充分利用农村丰富的生物质资源,秸秆沼气发电成为一个重要的方法。本文对秸秆沼气发电的意义以及秸秆沼气发电的技术问题等方面作了阐述。     

大气颗粒物PM2.5及其源解析

大气颗粒物的来源分为两类：一类是自然源;另一类是人为源。自然源主要包括：岩石土壤风化、森林大火、火山爆发、流星雨、沙尘暴、海盐粒子、植物花粉、真菌孢子、细菌体,以及各种有机物质的自燃过程等。人为源主要包括：汽车尾气排放、摩托车尾气排放、火车机车排放、飞机尾气排放、轮船排放、工业窑炉排放、民用炉灶排放、农用拖拉机排放、工业粉尘、交通道路扬尘、建筑工地扬尘、裸露地面扬尘、烹饪油烟、街头无序烧烤、垃圾焚烧、农田秸秆焚烧、燃放烟花爆竹、寺庙香火和烟民抽烟等。在大气颗粒物中,细颗粒物主要来自化石燃料和生物质的燃烧过程。专家们认为细颗粒物是导致北京地区雾霾灾害天气频繁出现的最主要因素。汽车尾气排放大量的空气污染物。有车族对北京市严重的大气污染和雾霾灾害的形成,负有首要责任。有车族,少开车,或者不开车,是解决目前北京严重的大气污染,阻止雾霾灾害天气频繁出现的根本出路。     

武汉地区可吸入小颗粒物来源分析

为了研究武汉地区可吸入小颗粒物的来源,采用CMB(化学质量平衡)模型,选取了城市排放源中的16种元素,对武汉市可吸入小颗粒物(PM2.5)进行来源分析.结果表明,武汉市可吸入细颗粒物主要来源于生物质燃烧尘和城市路尘,具有影响范围大等特性.     

复合生物质燃烧性能的数值模拟及实验

为探究复合生物质的燃烧性能,以圆筒形燃烧室的锅炉为例,利用FLUENT软件建立数学燃烧模型,并选取玉米秸秆、棉秆、木屑和稻秆4种生物质作为模拟燃烧的燃料。分析4种生物质单独燃烧时燃烧室中心截面的温度分布,结合分析结果将玉米秸秆分别和木屑、稻秆按照不同的质量配比方案进行混合燃烧模拟,并对4种生物质及复合生物质做单烧及混烧实验验证。研究结果表明：4种生物质燃烧时燃烧室中心截面最高温度的排序为玉米秸秆>棉秆>木屑>稻秆,玉米秸秆的最高温度比其它3种生物质高100K以上;生物质的燃烧性能受一次风速、风温及自身含水率的影响较大;混烧明显好于单烧,实验验证玉米秸秆与木屑、稻秆的最佳质量配比分别为3:1、7:3,此时燃烧室中心截面的最高温度混烧比单烧分别提高90K和92K,且复合生物质提高了单一生物质的燃烧性能。     

浅谈秸秆气化在大港农村小城镇的应用

我国农、林可再生资源丰富,每年产生的秸秆量就有7亿吨之多.秸秆大量焚烧不仅造成农村生态污染和可再生资源的浪费,还产生了如影响交通、危害防火安全等社会问题.秸秤气化工程可使农村产生的大量秸秆等作物得到综合利用,减少烧秸秆随地焚烧产生的污染,节约能源,大大降低使用者的燃料费用支出,还可以给农民带来增收,同时减轻了燃烧煤炭、石油能源对环境的污染,取得较好经济效益、社会效益和环境效益.     

石家庄市大气颗粒物碳组分特征分析

于2013年春、夏、秋、冬采集石家庄市大气颗粒物样品,分析其有机碳和元素碳。结果表明,碳组分浓度季节变化明显。在颗粒物中占有较大比重;且在细粒子中累积效应明显。秋冬季存在二次有机碳污染。对8种碳组分丰度分析说明石家庄大气颗粒物中碳组分的主要来源是燃煤、机动车尾气及生物质样品燃烧。     

长春市大气环境中PM10外来源估算研究

大气颗粒物外来源解析的常用方法有后向轨迹分析法、化学质量平衡法、元素示踪法等,都是通过化学成分分析来确定源。但这类方法存在缺点,如成本高、流程长等。针对以上问题,提出一种新的量化大气环境中PM10外来源的方法,这种方法基于长春市背景站点的PM10的时间序列,通过确定本地源贡献后,利用PM10监测数据与其差值即可获得外来源的贡献量。经估算得到2011年长春市6个采样点PM10的外来源年平均贡献率从北向南逐渐降低,分别是食品厂为38.85%,客车厂为28.79%,邮电学院为24.31%,儿童公园为20.89%,净月潭为19.93%,甩湾子为37.35%。由此可以看出长春市空气污染主要来源于本地污染,为解决长春市大气颗粒物污染,改善空气质量更应该重视本地污染源的治理。     

草原火烧后土壤微生物的变化

研究了不同时间不同频次的草原火烧对土壤微生物的影响。火烧主要影响土壤表层的微生物数量和生物量。土壤微生物数量和生物量随着生长季由春到秋的推进而升高。与春烧地相比,秋烧地更有益于土壤微生物微量的增加。火烧后不久,火烧地土壤微生物数量和生物量低于未烧地;经过一定时间的恢复（尤其在火烧次年）,火烧地微生物数量和生物量逐渐升高并超过未烧地。     

Diurnal and Seasonal Variations in Particulate Matter at Shanghai during the Heavy Haze and Non-haze Periods

In order to reveal the diurnal and seasonal variations in particulate mass concentration( PM1,PM2. 5,and PM10) during the heavy haze periods and non-haze periods,the statistics based on the data from the Shanghai Urban Environmental Meteorological Center from December 2008 to November 2010 were analyzed. The results were shown as follows. The particulate matter and black carbon( BC) concentrations,especially the fine particulate matter concentrations during the heavy haze were significantly higher than that during the non-haze periods. Overall,the averaged proportion of PM2. 5to PM10 accounted for 59% during the non-haze periods and 81% during the heavy haze periods while that of PM1 to PM10accounted for 43% for the non-haze periods and 70% for the heavy haze periods. Particulate matter concentration had two peaks at11: 00 and 17: 00 in a day. The aerosols concentrations were the highest while the seasonal variation of visibility was the lowest in winter,followed successively by spring,autumn,and summer.     

Source apportionment for urban PM10 and PM2.5 in the Beijing area

Airborne particulate matter (PM2.5 and PM10) samples were collected at the Beijing Normal University sampling site in the urban area of Beijing, China in dry and wet seasons during 2001―2004. Concen-trations of 23 elements and 14 ions in particulate samples were determined by ICP-AES and IC, re-spectively. Source apportionment results derived from both Positive Matrix Factorization (PMF) and Chemical Mass Balance (CMB) models indicate that the major contributors of PM2.5 and PM10 in Beijing are: soil dust, fossil fuel combustion, vehicle exhausts, secondary particulate, biomass burning and some industrial sources. We have identified both regional common sources, such as vehicular emis-sions, particulate of secondary origin and biomass burning, as well as country-specific problems, such as sand storms and soil dust that should be addressed for effective air quality control.     

2000—2019年东北三省气溶胶光学厚度的时空分布特征

利用MODIS高时空分辨率(日; 1 km×1 km)气溶胶光学厚度新产品MCD19A2, 研究东北三省2000—2019年气溶胶光学厚度(AOD)的时空分布特征。结果显示, 东北三省近20年来AOD变化不大, 均值为0.23。2003年, 春旱、扬沙和农田秸秆燃烧导致AOD最高(0.38)。AOD从南往北呈递减趋势, 总体上辽宁省>吉林省>黑龙江省。AOD高值区集中在辽中南城市群等人口密集的工业发达地区, 低值区分布在大兴安岭、小兴安岭和长白山脉等山区。AOD具有季节分布特征, 春夏季高, 秋冬季低。研究结果可为气溶胶对大气辐射收支平衡影响的研究以及模拟颗粒物浓度提供基础。     

郑州市大气可吸入颗粒物单颗粒污染特征分析

分析了2005年郑州市大气可吸入颗粒物(PM10)的污染特征,应用高分辨率场发射扫描电镜(FESEM)和图像分析技术,研究了郑州市2005年夏季大气单颗粒物的形貌特征以及PM10的数量-粒度和体积-粒度分布.研究表明,2005年郑州市大气PM10污染比较严重,其污染程度从高到低依次为春、冬、秋、夏:烟尘集合体、不规则状矿物颗粒物在郑州市2005年夏季大气PM10中占有较大数量,PM10的数量-等效球直径分布的峰值在0.1～0.2 μm,PM10的体积.等效球直径分布的峰值则出现在0.7～0.8 μm和1～2.5μm范围内,说明在郑州市夏季大气PM10中,细粒子数量占优势,较粗颗粒(主要是矿物颗粒)在数量上对PM10贡献很小,但是对总体积(总质量)的贡献很大.     

夜间废气排放加重中国雾霾污染

工业和交通废气、农业和生活烟雾等污染物排放是城市雾霾的重要来源,其污染物特别是细颗粒物质对人体健康有损害。就区域而言,我国北方的污染物PM2.5、PM10、CO、SO2的浓度较高,中西部、东南部和南部较低;中国大部分地区的季节性高污染通常出现在冬季。其原因主要是因为细颗粒物排放量大,且受不利气象条件的影响,停滞的气流不利于气溶胶扩散。夜间PM2.5的浓度通常高于白天,其原因:一是由于重型车辆通常在夜间作业,而且烧烤、非法秸秆焚烧等活动一般在夜间进行,导致夜间的污染物排放量增加;二是由于夜间地面温度低,空气湍流减少而导致垂直空气运动很少,故气流停滞现象夜间尤为明显。历史上喀麦隆尼奥斯湖和印度博帕尔灾难的加剧也是由于此类气象条件所致。本研究提出夜间废气排放加重了中国雾霾污染的设想,并通过分析北京地区54511气象观测站提供的2014年每天、每小时的地面气温数据,发现减少夜间污染排放可能是现阶段减少雾霾形成的低成本措施之一。     

石家庄市开放源颗粒物化学组成特征分析

分析了石家庄市城市扬尘、道路尘、土壤尘、建筑尘四种开放源的粒径组成和无机元素含量,结果表明,四种开放源颗粒物样品中细颗粒物的累积效应更为明显。各种水溶性离子中,阴离子浓度最高的是SO42-,阳离子浓度较高的是Ca2+;存在二次有机碳污染,SOC是颗粒物的重要组成部分;各种元素的含量存在一定差异,Ca、Mg、Al、Si、Fe、K等元素含量较高,受人为污染严重。     

玉米秸秆还田存在的问题及对策

近年来,黑河地区玉米种植面积的不断扩大,秸秆数量随之增多,秸秆的大量焚烧对环境的影响日益加重。针对秸秆还田技术在应用和推广中遇到的问题,参考各地方秸秆还田的方法,提出了适合黑河地区的玉米秸秆还田的相应对策。