京津冀农业与机动车氨排放及对大气PM2.5的差异化影响

作者：郎建垒; 范晓菡; 李昂; 边泽君; 闻超玉; 周颖; 毛书帅

来源：北京工业大学学报, 2023, 49(11): 1213-1222.

• NH3排放
• 大气PM2.5
• 空气质量影响
• 差异化
• 京津冀
• WRF-CAMx-PSAT

农业和机动车NH3排放分别是农村和城市地区的重要NH3排放源，开展两者环境影响的对比研究，对于减排策略的科学制定具有重要意义。而目前缺少农业和机动车NH3排放差异化影响的研究。为此，基于排放因子法建立了1 km分辨率的农田施肥、畜禽养殖和机动车NH3排放清单，分析了其时空分布特征；进一步利用WRF-CAMx-PSAT模型，结合Brute-Force法对2017年1月和6月的农业源、机动车源减排情景进行模拟，探究不同NH3排放源对大气PM2.5的差异化影响。研究结果显示，2017年京津冀农田施肥、畜禽养殖、机动车NH3排放分别为31.0万、44.7万和0.8万t。从减排效果看，当对农业NH3和机动车NH3分别进行梯度减排(10%、30%、50%、70%、100%)时，NH+4呈现出近线性变化，SO42-、NO-3呈现出非线性下降趋势。受排放量影响，农业NH3减排情景下NH+4、SO42-、NO-3的平均浓度变化率(-16.3%、-4.3%和-37.3%)显著高于机动车NH3减排情景(-1.7%、-0.2%和-4.3%)。但从减排效率看，则呈现相反现象。为分析减排效率，提出并定义了NH3减排空气质量改善效率指数，即单位(104 t)NH3减排下PM2.5浓度变化值。对比发现，机动车NH3减排的空气质量改善效率明显高于农业NH3减排，1月和6月分别相差1.0～3.2倍和1.2～2.3倍。研究结果可为大气污染的优化防控提供科学依据。

• 单位
  北京工业大学