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生物质燃烧的环境影响研究进展

田宏伟;邓伟;申占营;陈海波;杜子璇

  本文回顾了国外生物质燃烧和国内秸秆露天焚烧环境影响方面地研究进展,包括污染物排放因子研究,焚烧量及污染物排放量的估算,环境影响三个方面。研究表明,生物质燃烧排放CO,NOX、CH4,非甲烷烃、氨和VOC等多种气态污染物和气溶胶。污染物排放因子的研究方法主要有实验室燃烧实验及野外火场测量两种,实验室燃烧实验通过测定燃烧量及污染物排放量计算排放因子,该方法的缺点在于实验室的燃烧条件与野外燃烧不同;野外火场测量假定生物质燃烧的CO2排放因子固定,通过测量样品中CO2和其他污染因子的浓度来推算其排放因子,该方法的缺点在于CO2的排放因子实际上也是受诸多因素影响的。各污染物排放因子主要取决于生物质种类,明火燃烧的排放因子小于焖火状态,上风向的点火燃烧排放因子大于下风向点火燃烧。生物质燃烧和秸秆焚烧及其污染物排放量的估算方法主要基于卫星遥感监测和实地调查估算,但目前生物质燃烧的遥感监测效率有待提高,而实地调查受样本选择的影响较大,因此两种方法估算的焚烧量和污染物排放量精确度有待提高。生物质燃烧排放的气态污染物中,CO2和CH4是温室气体;氮氧化物等酸性气体会影响降水的酸碱度,导致酸雨污染的加重;VOC和氮氧化物有利于光化学烟雾的形成。其排放的气溶胶则对气候及环境影响很大。国内研究发现,800km范围内秸秆焚烧遥感监测火点均可导致城市空气污染指数的升高,秸秆焚烧期间,城市黑炭气溶胶及可吸入颗粒物等污染物均有明显升高,而期间的气象条件对于污染物的浓度起决定性的作用。国外生物质燃烧传输模拟结果表明,生物质燃烧排放的污染物可以跨过大洋在大洲之间传输,垂直传输高度可达10000米以上,南极洲也受其影响。此外,还有很多学者通过对于生物质燃烧污染物传输的模拟,评价了其环境影响,并对农作物秸秆焚烧的时机提出指导性建议。……