广东省高分辨率人为源氨排放清单建立及控制成效研究

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近年来,随着广东省社会经济和城市群的快速发展,大气灰霾气溶胶污染日益突显,空气质量和能见度受到影响。氨在大气环境中利弊共存,既能减弱酸雨危害,又对气候变化和大气污染有直接或间接的影响。因此,识别氨排放来源,评估其排放量,对区域大气灰霾气溶胶污染的控制具有重要意义。本研究建立了广东省人为源氨排放清单,并对近十年农业源氨排放量进行了研究,旨在了解该地区人为源氨排放趋势、特征和时空分布,预测未来排放水平,识别重点氨排放源控制措施,评估控制方案的减排潜力,以期为该地区空气质量改善提供科学参考和决策依据。首先,本论文基于排放因子法建立了2010年广东省人为源氨排放清单。结果显示,该地区人为源氨排放总量为56.3万t,其中,农业源是最主要贡献源,占其排放总量的84.1%。肉猪是畜牧业最主要的排放贡献源,占排放总量的53.2%,其次是肉鸡、母猪和黄牛。湛江、茂名和肇庆依次是氨排放量最大的三个城市,排放最小的城市为珠海。此外,将结果进行横向对比,并对清单不确定性进行定性和定量分析,表明本研究结果具有可比性,建立的广东省人为源氨排放清单也存在一定合理性。其中,农业源氨排放不确定性较小,相对误差为-41%至61%,非农业源氨排放具有较大改善空间。其次,根据经验公式模型对农业源氨排放时间特征进行研究,农业源氨排放与环境条件、农时农事等相关,随着温度的变化而变化,具有明显的季节性,夏季及每天14时的氨排放量最高。利用ArcGIS软件构建广东省3km3km网格化排放清单,显示人为源氨排放主要集中在广东省外缘地带,呈现“西高东低、南高北低”的趋势,湛江、茂名和肇庆等地排放量较大,河源、韶关、潮州、东莞、中山、珠海等地排放量较小。农业源氨排放对总的氨排放空间特征有较大影响。再者,基于广东省近十年统计数据,结合该地区农业结构和发展水平,估算了2000-2010年农业源氨排放量,结果显示,除2007年排放量降低外,近十年广东省农业源氨排放呈持续上升趋势,并维持在较高水平,湛江、茂名和肇庆一直是广东省农业源氨排放贡献最大的三个城市。最后,根据广东省农业源氨排放特征和历史趋势,结合现有控制水平和未来相关规划,设置控制情景方案,基于GAINS模型评估不同方案的减排效果,对本地区农业源氨排放控制提出对策建议。研究显示,未来广东省农业源氨排放量呈现持续增长,目前的控制技术和控制力度能在一定程度上削减农业源氨排放,但尚不能将其排放量控制到基准年排放水平之下,只有进一步加严控制措施,才能达到降低大气氨排放现状的目的。
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