高会旺团队研究揭示 城市绿地 BVOC排放对城市大气污染具调控作用

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本报讯 近日,海洋环境与生态教育部重点实验室高会旺教授团队在环境领域顶尖学术期刊Environmental Science & Technology 发 表 了 题 为“我国高分辨率城市绿地天然源排放清 单 的 构 建 与 评 估”(Development and Assessment of a High-Resolution Biogenic Emission Inventory from Urban Green Spaces in China)的研究论文。论文第一作者为 2019 级环境科学专业博士研究生马铭晨,通讯作者为高阳教授。

天然源挥发性有机物(BVOC)是全球最重要的挥发性有机物来源,在促进臭氧和二次有机气溶胶生成方面发挥着重要作用。自然环境中植被的 BVOC 排放对大气污染的调控作用一直是国际热点和前沿问题,城市绿地排放的 BVOC 却被广泛低估和忽略,主要是因为常用的土地覆盖数据空间分辨率相对较低,难以刻画城市绿地。

城市绿地 BVOC 排放在城市大气环境中起着至关重要的作用。团队近期通过在北京城市地区引入城市绿地天然源,研究阐明在严重臭氧污染期间城市绿地 BVOC 可显著减少过去研究普遍存在的对夏季严重臭氧污染的模拟低估问题,发现城市绿地 BVOC 对北京市日最大 8 小时(MDA8)臭氧浓度的贡献可达 20%。通过比较来自城市绿地和自然森林的 BVOC 排放,进一步揭示城市绿地BVOC 对城市臭氧生成效率是自然森林的两倍。未来随着人为源减排,天然源对大气污染起到愈发重要的作用,特别是团队前期研究发现人为源和天然源的协同效果会极大削弱人为源的减排效果。

研究结果创新性地提出了城市绿地 BVOC 排放对城市大气污染的调控作用,指出城市绿地 BVOC 排放清单的缺失问题亟待解决。研究团队基于10m 土地覆盖数据解析城市绿地,首次构建了 2015 年到 2019 年我国 27km到 1km 的高分辨率城市绿地天然源排放清单。清单结果表明,城市绿地天然源是城市中天然源的重要来源(可达 12%),进一步揭示近年来加重的臭氧污染与城市天然源年际变化存在显著正相关关系。新构建的城市绿地天然源排放清单预估可为未来全面评估天然源及其与人为源协同作用对大气污染的影响提供重要的研究基础。

本研究由海洋环境与生态教育部重点实验室、物理海洋教育部重点实验室与国内外相关院校合作完成,得到了国家自然科学基金等项目的资助,分析和计算依托青岛海洋科学与技术试点国家实验室高性能科学计算与系统仿真平台。

(马铭晨)