Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wetenschappers identificeren bijdragen van verticale atmosferische metingen en simulaties tijdens nevelvervuiling in Beijing

Verbrandingsgerelateerde ammoniakemissies, waaronder bronnen van fossiele brandstoffen, ammoniakslip en verbranding van biomassa, zijn belangrijke bronnen van aerosolammonium, waarvan een bijdrage van meer dan 60% plaatsvindt op zwaar vervuilde dagen. Daarentegen zijn vervluchtigingsgerelateerde ammoniakbronnen (veehouderij, toepassing van N-meststoffen en menselijk afval) dominant op schone dagen. Krediet:Science China Press

Recentelijk Wetenschapsbulletin publiceerde onderzoek waarin de bron van ammonium in PM2.5 werd onderzocht op verschillende hoogten van de atmosferische grenslaag in Peking, en ontdekte dat verbrandinggerelateerde ammoniak erg belangrijk is voor ammonium in PM2.5 tijdens nevelvervuiling in de winter.



Luchtverontreiniging en -behandeling in Peking zijn zowel voor de wetenschappelijke gemeenschap als voor het publiek algemeen zorgwekkend. Hoewel het PM2.5 is Hoewel de afgelopen jaren aanzienlijk is afgenomen, is er nog steeds sprake van nevelvervuiling in Peking, vooral in de winter.

De chemische samenstelling van PM2.5 zijn complex, waarvan ammonium een ​​van de belangrijkste is. Atmosferisch ammonium komt voornamelijk uit de secundaire reactie van ammoniak, die een aanzienlijke impact heeft op luchtvervuiling, stralingsforcering en de menselijke gezondheid.

De afgelopen jaren hebben atmosferische ammoniak en ammonium brede aandacht getrokken van onderzoekers op het gebied van atmosferische chemie. Ze geloven dat we de bron van ammonium in PM2.5 begrijpen kan de luchtkwaliteit verder helpen verbeteren.

De bron van ammoniak in stedelijke gebieden is echter nog steeds onduidelijk en controversieel, en zeer weinig studies hebben aandacht besteed aan ammoniak of ammonium op verschillende hoogten in de atmosferische grenslaag, wat niet bevorderlijk is voor de ontwikkeling van atmosferische chemische modellen en de formulering van emissiereductiebeleid.

Gebaseerd op de 325 meter hoge meteorologische toren van het Instituut voor Atmosferische Fysica van de Chinese Academie van Wetenschappen (IAP, CAS), hebben de onderzoekers uitgebreid veldobservatie- en atmosferische chemiemodellen gebruikt om de bron van ammoniakemissie en het transportmechanisme van ammonium in PM te onderzoeken. sub>2.5 op verschillende hoogten in de atmosferische grenslaag van Peking in de winter, na verbetering van de stikstofisotoopgegevens van bronnen van ammoniakemissie.

Resultaten van zowel analyses van stabiele stikstofisotopen als simulaties van atmosferische chemische modellen laten zien dat verbrandinggerelateerde ammoniak, inclusief bronnen van fossiele brandstoffen, ammoniakslip en verbranding van biomassa, 60% bijdraagt ​​aan ammonium tijdens ernstige nevelvervuiling in de winter, en groter is dan de vervluchtigingsgerelateerde ammoniak, inclusief agrarische bronnen.

Het grootste deel van de verbrandinggerelateerde ammoniakuitstoot is afkomstig van het lokale Peking. Daarentegen domineert de bijdrage van met vervluchtiging samenhangende ammoniakemissies (veeteelt, toepassing van N-bemesting en menselijk afval) op schone dagen. De verbranding van biomassa, vooral de verbranding binnenshuis van stro en brandhout, kan een belangrijke ammoniakbron zijn die tot nu toe verwaarloosd is.

De onderzoekers gebruikten ook het atmosferische chemiemodel om de impact van verschillende emissiereductiestrategieën op luchtverontreiniging te vergelijken, en ontdekten dat, vergeleken met de reductie van een enkele verontreinigende stof, de gelijktijdige emissiereductie van meerdere verontreinigende stoffen een duidelijker effect heeft op het verminderen van PM. sub>2.5 . Om de luchtkwaliteit verder te verbeteren kan beleid worden overwogen om tegelijkertijd de uitstoot van meerdere verontreinigende stoffen te verminderen.

Het onderzoek werd uitgevoerd door prof. Pingqing Fu en dr. Libin Wu van de Tianjin Universiteit, Peng Wang van de Fudan Universiteit en andere medewerkers.

Meer informatie: Libin Wu et al, Dominante bijdrage van verbranding-gerelateerd ammonium tijdens nevelvervuiling in Beijing, Science Bulletin (2024). DOI:10.1016/j.scib.2024.01.002

Aangeboden door Science China Press