集中供热工程实施前后黑碳气溶胶排放的对比分析
大气黑碳排放及其对气候变化的影响
大气黑碳排放及其对气候变化的影响随着人类社会的发展和工业化进程的加速，大气污染已成为我们面临的重要环境问题之一。
而其中一个关键问题就是大气黑碳的排放，它对气候变化产生了深远的影响。
本文将探讨黑碳排放的来源、影响以及应对措施。
首先，黑碳是指由不完全燃烧的有机材料产生的固态颗粒物。
它的主要来源包括燃烧化石燃料、木材和农作物残渣以及生物质燃烧等。
尤其是在发展中国家，传统的生活方式和能源利用模式导致了大量黑碳的排放。
例如，农村地区常用的煤炭和生物质燃料，如柴火和木炭，被用于供暖、烹饪等日常活动，这都是黑碳的重要来源。
黑碳的存在会直接影响气候系统。
首先，黑碳具有较高的吸光能力，它吸收来自太阳的热量，使大气温度升高。
其次，黑碳可以与水蒸气结合形成云凝结核，进而改变云的特性和分布。
这些变化对降水和气候模式产生了重要影响。
此外，黑碳能加速冰川的融化，促进海冰和冰川消失，进一步加剧海平面上升的问题。
然而，由于黑碳的气溶胶特性和其对气候系统的复杂影响，减少黑碳排放并不是一项容易的任务。
然而，有关领域的研究人员提出了一些应对措施。
首先，一种方法是改善燃烧技术。
通过改进传统的生物质燃烧技术，可以减少黑碳的排放。
例如，推广电化、天然气等清洁能源的使用，使得煤炭和生物质燃料的使用量减少。
此外，引入高效燃烧设备和过滤器等技术也可以有效减少黑碳的排放。
其次，政策层面的干预也是解决黑碳问题的重要手段。
政府可以出台法规和政策，促使企业和个人转向更清洁的能源和生产方式。
同时，对于黑碳排放多的地区，政府可以提供补贴和奖励，鼓励他们采取减排措施。
此外，国际合作也至关重要。
各国可以共同制定行动计划，分享技术和经验，共同应对全球黑碳排放问题。
最后，公众教育和意识提升对于解决黑碳排放问题也起着重要的作用。
教育公众关于黑碳和气候变化之间的联系，提高人们对于环境问题的关注和理解，有助于推动政策的制定和执行。
此外，个人在日常生活中也可以采取一些简单的行动来减少黑碳的排放，如选择绿色交通方式、减少机动车的使用以及注重能源的节约使用等。
未来黑碳气溶胶排放对区域气候变化的影响模拟
未来黑碳气溶胶排放对区域气候变化的影响模拟陈莉荣;郑辉辉;师华定;张强;高庆先【摘要】黑碳气溶胶是大气气溶胶的重要组分,其对从可见光到红外波段范围内的太阳辐射都具有强烈的吸收作用,对区域气候有较大影响.利用区域气候模式RegCM3,加入自主编制的黑碳排放清单,以2013年为基准年,模拟研究了2030年基准排放情景(BB)、政策排放情景(EE)、政策能源排放情景(EB)和政策控制排放情景(BE)下排放的黑碳气溶胶对大气层顶太阳辐射量的影响,分析不同情景下黑碳气溶胶排放引起的气候效应.结果表明:4种情景黑碳排放量排序为BB>EB>BE>EE;BB 下2030年全国的气温及降水量分布与2013年基本一致,变化不明显;EB和BE二者排放量基本一致,但是减排侧重点不同,引起的气候效应稍有差异,但差别不大;而EE下减排力度达到最大,排放量减至98万t,其引起的气温和降水量的变化相比于其他3种情景较为明显,在黑碳减排的同时,升温效应减少,降温效应突出.对比BE和EB下的排放量发现,工业部门在BE下的减排量较大,民用部门在EB下的减排量较大,表明排放控制措施在工业部门可以发挥较大的作用,民用部门的减排中能源结构调整措施较为重要.【期刊名称】《环境工程技术学报》【年(卷),期】2018(008)001【总页数】11页(P1-11)【关键词】未来情景;黑碳气溶胶;区域气候变化;RegCM3模式【作者】陈莉荣;郑辉辉;师华定;张强;高庆先【作者单位】内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头 014010;内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头 014010;中国环境科学研究院气候变化环境影响研究中心,北京 100012;中国环境科学研究院土壤与固体废物研究所,北京 100012;清华大学地球系统科学研究中心,北京 100084;中国环境科学研究院气候变化环境影响研究中心,北京 100012【正文语种】中文【中图分类】X513大气是人类赖以生存的基本气象和环境要素，而气溶胶作为大气介质和混合于其中的固态和液态颗粒物组成的体系对空气污染有不容忽视的影响[1]。
黑碳气溶胶
黑碳气溶胶来源：
北美和欧洲曾经是黑碳气溶胶的主要源区,工业革时期,前苏 • 黑碳来源于何处？它的实际排放量是多少 联也在黑碳气溶胶排放中占有一席之地,随着苏联解体, 放 ？它在大气以及全球的分布状况如何？它 的黑碳气溶胶有所减少,到20世纪后半期,随着发展中国家经 的碳气溶胶的重要源区。目前, 的黑碳主要产生于化石和生物燃料的燃烧 由于黑碳气溶胶排放很难直接测定,化学输送模式存在数据 来源及模式本身的误差,使得精确判别黑碳气溶胶来源具有 ，如柴油、煤、喷气机油、天然气、煤油 一定的难度,特别是源自东亚、南亚的黑碳气溶胶所占比重, 、以及木材和生物燃烧, 其排放量以及在全 仍存在很大的 球的分布仍是非常不确定的。
化改变了亚洲夏季季风环流, 从而引起中国地区 降水形势的变化。
如果他们的解释是正确的, 减少人为黑碳气溶胶的排放, 则将有助于减轻我国南方洪水、北方干旱及沙尘暴的 强度。有观点认为, 近几十年来快速变暖的原因主要是 因为非温室气体如氟氯碳化合物、等的增长, 而不是因 为化石燃料燃烧的产物、气溶胶等的增长所致。
三种观点
1 Menon
2
Hansen
3
Ackerman
Menon等利用全球气候模式(GISS)模拟中国和 印度地区气溶胶的直接辐射强迫效果, 认为吸收 性气溶胶可以影响区域性气候。研究表明中国 过去几十年的降水趋势南方降雨和洪水的增加 以及北方的干旱可能与黑碳气溶胶的增加有关 。
由于吸收性黑碳气溶胶吸收太阳辐射后加热大气, 因 而改变了大气稳定度和垂直运动, 进而影响了大尺度环 流和水循环,所以黑碳气溶胶具有重要的区域气候效果 。 他们的研究还表明, 黑碳引起大气加热的空间变
黑碳气溶胶的排放与全球变暖之间的关系, 黑 碳气溶胶的气候效果等尚需进一步的实验和理 论验证, 但鉴于黑碳气溶胶在大气环境、人类健 康等方面的“ 不良”影响, 采取紧急措施, 减少 并控制其排放是毋庸质疑的。由于黑碳在大气 中的寿命远小于二氧化碳和甲烷, 因此, 假如我 们今天就停止它的排放,那么一、二周之后它将 会从大气中消失。从这一点来讲, 控制黑碳比控 制二氧化碳和甲烷, 见效要快得多。
中国黑碳气溶胶排放量及其空间分布
排放源
. 然而 , 国内外学者
虽估算了中国黑碳气溶胶排放清单 , 但因排放因子 较少选用国内实测数据以及活动数据获取的困难 , 导致估算结果仍存在较大不确定性 . 对机动车排放因 子 , 大部分学者未考虑我国机动车排放标准更新所带 来的变化 , 仅对不同车型分类讨论 和 Lei 等人
[25] [23,24]
2013 年
论 文
第 58 卷
第 19 期： 1855 ~ 1864
《中国科学》杂志社
SCIENCE CHINA PRESS
中国黑碳气溶胶排放量及其空间分布
张楠, 覃栎, 谢绍东*
北京大学环境科学与工程学院 , 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室 , 北京 100871 * 联系人 , E-mail: sdxie@ 2012-11-02 收稿, 2013-02-18 接受, 2013-05-23 网络版发表 国家重点基础研究发展计划 (2010CB955608)资助
摘要
基于国家统计数据、国内最新实测排放因子数据和更符合中国实际情况的机动车排放因
4
关键词
黑碳 排放清单 排放因子 空间分布
子模型计算了中国大陆(不包含港澳台地区)2008 年黑碳气溶胶排放清单, 并建立 0.5° × 0.5° 的黑 碳排放空间分布图. 2008 年中国大陆黑碳排放总量为 160.494× 10 t. 其中工业源和居民生活消费 源是最主要的贡献者, 分别为 69.503× 10 和 63.602× 10 t, 占总量的 82.9%; 交通运输黑碳排放量为 19.463× 10 t, 贡献了总量的 12.1%; 但不同省市各行业源贡献比例差异显著, 可分为工业源贡献 区、居民生活源贡献区、工业源和居民生活源共同贡献区 , 以及交通源贡献区 . 从能源类型看 , 黑碳主要来源于煤炭和生物燃料燃烧, 分别占 51.0%和 32.2%. 黑碳排放空间分布不均匀, 呈东 高西低的趋势, 与区域经济发展情况和农村人口密度一致 ; 其中高排放量地区以全国总面积的 5.7%贡献了总排放量的 41.2%, 山西、河北、山东、河南以及四川等地具有较高的排放量.
苏州市黑碳气溶胶的污染特征分析
苏州市黑碳气溶胶的污染特征分析丁铭;邹强;葛顺;陈玉柱【摘要】2012年1-12月,对苏州市区黑碳气溶胶浓度进行监测和分析.结果表明,苏州市区黑碳平均质量浓度为3.3 μg/m3,且季节变化明显,即夏季的平均浓度最低,秋末、冬初、春末时段黑碳浓度易出现高值,其分布规律与春季秸秆焚烧、秋冬季逆温雾霾时期相吻合;与周围生物质燃烧和工业排放有关.日变化有明显的峰值、谷值,一般在每日的6:00-9:00、18:00-20:00出现高值,低值则出现在午后12:00-15:00;与国外城市相比,苏州黑碳浓度偏高,但与国内城市(北京、天津、沈阳、本溪)相比,则浓度相对较低.【期刊名称】《中国环境监测》【年(卷),期】2014(030)006【总页数】5页(P67-71)【关键词】黑碳;气溶胶;苏州【作者】丁铭;邹强;葛顺;陈玉柱【作者单位】江苏省环境监测中心,江苏南京210036;苏州市环境监测中心站,江苏苏州215004;江苏省环境监测中心,江苏南京210036;淮安市环境监测中心站,江苏淮安223001【正文语种】中文【中图分类】X823黑碳气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分，是由生物质或化石燃料不完全燃烧所产生的含碳颗粒物［1］，是地球大气的重要成分。
黑碳具有复杂的化学成分。
一般呈亚微米颗粒状态，对光具有强烈的吸收作用；一般不溶于极性与非极性溶剂，在空气或氧气中被加热到350～400℃仍能保持稳定。
物质结构上呈现无序的局部石墨环状微晶体形态。
其来源与工业污染、交通、森林火灾、燃煤和农业废弃物的燃烧等密切相关，粒径主要为0.01～1 μm。
虽然它在气溶胶中所占的比例很小，但其质量衰减系数是透明气溶胶的2～3倍，是吸收紫外、可见光、红外辐射的主要成分。
国外早在20世纪70年代就已经开展了黑碳的测量，中国的相关研究起步相对较晚，目前已经取得了一定成果，获得了一些区域背景点及部分城市区域黑碳的浓度［2］。
该研究以2012年苏州市黑碳实观测结果为基础，结合环境空气中污染物浓度变化特征，讨论分析其成因，旨在为研究黑碳变化规律及其环境效应提供依据。
北京市残留层黑碳气溶胶混合状态和光学特性分析
北京市残留层黑碳气溶胶混合状态和光学特性分析北京市残留层黑碳气溶胶混合状态和光学特性分析近年来，随着工业化和城市化的快速发展，我国许多大城市遭受严重的空气污染问题。
其中，黑碳气溶胶是重要的污染成分之一，对人体健康和气候变化都有重要影响。
北京作为中国首都和人口众多的城市，黑碳气溶胶的状况尤为引人关注。
了解北京市残留层黑碳气溶胶的混合状态和光学特性对于精确评估其影响及采取相应的污染治理措施具有重要意义。
残留层黑碳气溶胶是指存在于大气中的碳制品，包括烟尘、废气排放和燃煤等活动所释放的颗粒物。
这些气溶胶颗粒的大小通常小于2.5微米，具有很高的吸相态与光学吸收特性。
因此，研究黑碳气溶胶的混合状态对于了解其对大气的光学效应具有重要意义。
在北京市进行的一项研究中，科学家使用了传统的采样器和质谱仪等仪器来收集和分析大气中的气溶胶样品。
研究结果显示，北京市残留层黑碳气溶胶主要来源于交通运输和工业排放。
其中，汽车尾气是最主要的黑碳排放源。
此外，燃煤和工业废气也对残留层黑碳气溶胶的浓度和组成产生重要影响。
随后，科学家对北京市残留层黑碳气溶胶的光学特性进行了分析。
利用光学仪器，他们测量了黑碳气溶胶的吸光度和散射特性。
结果显示，黑碳气溶胶表现出较高的吸光度和散射效应，这使其成为大气中的重要光学吸收物质。
而且，黑碳气溶胶的光学特性还受到颗粒物的大小和形状等因素的影响。
此外，研究人员还研究了残留层黑碳气溶胶的混合状态。
他们发现，黑碳气溶胶与其他气溶胶成分（如硝酸盐和硫酸盐）之间存在复杂的相互作用。
这些气溶胶物质在大气中混合形成复杂的结构，并且各自的光学特性也会发生改变。
综上所述，北京市残留层黑碳气溶胶的混合状态和光学特性对于了解其在大气中的行为和影响具有重要意义。
通过对黑碳气溶胶来源和组成的认知，我们可以更好地掌握其在大气中的变化趋势和分布特点，为制定有效的空气污染治理策略提供科学依据。
同时，对残留层黑碳气溶胶混合状态和光学特性的深入研究，还可以为理解气溶胶对气候变化的贡献提供重要参考综合以上研究结果，可以得出结论：北京市残留层黑碳气溶胶主要来源于交通运输和工业排放，其中汽车尾气是最主要的黑碳排放源。
北京黑碳气溶胶变化特征及来源分析
北京黑碳气溶胶变化特征及来源分析
郝睿;夏芸洁;孟磊;方冬青;王璐
【期刊名称】《气象水文海洋仪器》
【年(卷),期】2024(41)1
【摘要】为探究北京黑碳气溶胶的变化规律和污染来源,文章利用北京市观象台黑碳仪2018年的观测数据进行研究,并结合气象资料及环境资料进行分析。
结果表明:北京市黑碳质量浓度呈现春、夏季低,秋、冬季高的变化特点,同时黑碳质量浓度的日变化明显,呈现夜间高、日间低的变化趋势。
黑碳气溶胶来源主要为化石燃料的燃烧,受到的偏南方向污染的影响大于偏北方向,主要的潜在源区包括河北南部、山东西北部及北京南部。
【总页数】5页(P45-48)
【作者】郝睿;夏芸洁;孟磊;方冬青;王璐
【作者单位】北京市气象探测中心;中国气象科学研究院大气化学重点开放实验室;中国气象局气象探测中心
【正文语种】中文
【中图分类】X513
【相关文献】
1.半干旱地区黑碳气溶胶变化特征及来源分析
2.山东惠民黑碳气溶胶变化特征及来源分析
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黑碳气溶胶研究进展Ⅰ：排放、清除和浓度
或全球黑碳的排放，其局限性是不言而喻的，而排放 因子受气象条件的影响也会带来误差。
吴涧等［12］ 分析了 生物 质燃烧 排放的 黑碳 占总 黑碳的百分比，其结果是：印度半岛上空占 30％ ～ 45％；中南半岛 55％ ～75％；中国东部占 30％ ～ 40 ％，数据表明，东南亚黑碳来源中生物质燃烧占到 了相当的比例，应该引起足够的重视。
粒子的降落速度与 粒子的大小、密度和形状 有关。
对于黑碳气溶胶细 粒子，是湍流 输送起主要 作用。
与微量气体类似，在实践中常用动量或热量的湍流
扩散系数来近似地代替粒子的湍流扩散系数，通过
测量确定不同高度上的平均风Fra bibliotek、风速脉动值和气
溶胶粒子浓度，就可以计算气溶胶粒子的湍流沉降
速度。因此，气溶胶粒子的干沉降速率取决于粒子
2 黑碳气溶胶的排放和清除
黑碳 气溶胶的排放很难 直接测量，通常 是在实 验室从燃烧物质和排放的黑碳气溶胶推算燃烧物质 量与排放量之间的关系，即排放因子，将实验室的推 算结果应用到实际大气中，粗略估算 黑碳气溶胶 的
排放。 IPCC 2001 报告［1］给出 2000 年全球化石燃料
燃烧排放的黑碳气溶胶为 6.6 Tg/a（范围 6 ～8 Tg/ a），生物质燃烧排放 5.7Tg/a（范围 5 ～9 Tg/a），飞 机尾气排放 0.006 Tg/a，可以看到生物质燃烧排放 估算值的 范 围 最大，因 为 除 了 人 为 燃 烧的 生 物 质 （作物秸秆），还有自然燃烧过程（森林大火）等的排 放，这类的 排放 源不 能很 好地 统 计，不 确定 性 也较 大。报告还给出了年平均黑碳源 强的全球分 布（图 2）。全球年平均黑碳的源强分布有 4 个极大值区， 最大的源强位于欧洲（0.2 ～0.5 kg/（km 2·h）），其 次是中国的东部（0.05 ～0.1 kg/（km 2 ·h）），另两 个排放源分别位于南美洲和非洲（0.02 ～0.05 kg/ （km 2·h））。张立盛［5］ 用美国 Lawrence Liverm ore National Laboratory 的对流层化学输送模式计算了烟 尘气溶胶的全球分布，结果显示，有很明显的 3 个大 值区，最大的是南美洲，其柱浓度为 ～1.6 m g/m 2 ， 其次为非洲和南亚，数值均为 ～1.0 m g/m 2。张立 盛的模拟结果中没有欧 洲的高值 中心，另几 个高值 中心的位置也有区别。由于其模式输入的原始数据 来源不同、计算 排放 的年 份不 同、模式 本身 也 有差 别，这两个结果之间不能直接比较，但有一点是相同 的，即南美、非洲和亚洲有高值区。
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（ １ ． Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ Ａｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｍｅ ｎ ｔ ， Ｌ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，
期 第 ２ Ｏ卷 第 ３
２０１ ３年
工 安 全 与 环 境
程
Ｖ ｏ１ ． ２ ０ ＮＯ ． ３
Ｍ ａ ｙ ２０１ ３
５月
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集 中供热工程实施前后黑碳气溶胶排放 的对 比分析
摘 要 ：燃 煤 烟 尘 中的 黑 碳 气 溶 胶 不 仅 会 导 致 区域 气 候 变 化 ， 还会影 响大气环 境质量 和人类健康 ， 已成 为 近 几 年
研 究 的热 点 问题 。本 文 以定 西 市 新 城 区集 中供 热 工 程 为 例 ， 利 用 公 式 法 和污 染 源 清单 法 对 集 中 供 热 和 分 散 供 热 两
王小妹 。 ， 马卫东 ， 潘 峰 ， 仝纪龙 ， 吴官胜。
（ １ ． 兰州 大学环境 质量 评价研 究 中心 ， 兰州 ７ ３ ０ ０ ０ ０ ； ２ ． 兰州大 学大 气科 学学 院， 兰州 ７ ３ ０ ０ ０ ０ ； ３ ． 信 息产 业 电子第十 一设 计研 究 院科 技 工程股份 有 限公 司 ， 成都 ６ １ ０ ０ ２ １ ）
种供 热方 式 产 生 的 黑碳 气溶 胶 进行 了量 化计 算 ， 用 以说 明 集 中 供 热 工 程 的 实 施 产 生 的环 境 效 益 。结 果 表 明 ， 集中
供热对改善或减少黑碳气溶胶的排放量 、 保护大气关 键 词 ：集 中供 热 ； 分散 供 热 ； 燃煤烟尘 ； 黑碳气溶胶 ； 环 境 影 响 中 图分 类 号 ： Ｘ ５ １ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ 卜１ ５ ５ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ４ ２ ０ ４
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