放射性碳同位素技术在碳质气溶胶源解析中的应用研究进展 被引量：2

1

作者 赵雪琰 徐占杰 +4 位作者 董志超 李培森 赵晓麦 傅平青 Chandra Mouli PAVULURI 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2022年第4期685-698,共14页

碳质气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分,能够影响太阳辐射在大气层中的正常传播,与气候变化、空气污染和人类健康等关乎人类可持续发展的重要问题密切相关。大气环境中的碳质气溶胶主要包含有机碳和元素碳,其中有机碳可分为水溶性有机... 碳质气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分,能够影响太阳辐射在大气层中的正常传播,与气候变化、空气污染和人类健康等关乎人类可持续发展的重要问题密切相关。大气环境中的碳质气溶胶主要包含有机碳和元素碳,其中有机碳可分为水溶性有机碳和非水溶性有机碳。碳质气溶胶的来源及其形成转化过程是目前大气环境科学领域最为重要的研究方向之一。放射性碳同位素比值(Δ^(14)C)在碳质气溶胶源解析上具有优势,是目前唯一可以量化化石源和生物源在不同类别碳质组分中贡献大小的手段。在系统总结国内外放射性碳同位素技术在碳质气溶胶源解析上的最新研究进展的基础上,详细阐述了放射性碳同位素比值在碳质气溶胶源解析上的应用原理,深入探究了放射性碳同位素比值在碳质组分中的研究进展,重点分析了单体分子放射性碳同位素分析在碳质气溶胶中的发展和应用。最后,对放射性碳同位素比值与稳定碳同位素比值(δ^(13)C)联用,以及单体分子标志物的放射性碳同位素比值研究进行了展望,为碳质气溶胶的来源解析和气溶胶化学过程研究提供参考依据。 展开更多

关键词 放射性碳同位素 稳定碳同位素 源解析 化石源 生物源 单体分子放射性碳同位素分析 分子标志物 碳质气溶胶

下载PDF 职称材料

大气^(14)CO_2观测:2010～2011年广州城市大气中化石源CO_2浓度变化特征 被引量：6

2

作者 丁平 沈承德 +4 位作者 易惟熙 王宁 丁杏芳 付东坡 刘克新 《地球化学》 CAS CSCD 2013年第4期297-306,共10页

中国科学院广州地球化学研究所(GIGCAS)大气CO2观测点的数据显示:2010年10月至2011年11月,该站点大气CO2浓度变化范围为460～550 mL/m3,月平均浓度介于470～530 mL/m3之间,呈现夏、秋季浓度低,春、冬季浓度较高的特点。大气CO2的δ13C... 中国科学院广州地球化学研究所(GIGCAS)大气CO2观测点的数据显示:2010年10月至2011年11月,该站点大气CO2浓度变化范围为460～550 mL/m3,月平均浓度介于470～530 mL/m3之间,呈现夏、秋季浓度低,春、冬季浓度较高的特点。大气CO2的δ13C值变化介于–9.00‰～–13.10‰之间,月平均值介于–9.60‰～–11.80‰之间,与大气CO2浓度之间关系不显著,反映了人类活动对城市大气CO2的影响。GIGCAS站点大气CO2的Δ14C值波动剧烈,介于29.1‰～–85.2‰之间,月平均值波动范围为4.9‰～–41.7‰,年平均大气CO2的Δ14C值为–16.4‰。较高的Δ14C值出现在夏、秋两季(7～9月),均值约为–5.2‰,较低的Δ14C值出现在冬、春两季(12月至次年4月)、均值约为–27.1‰,据此计算得出的化石源CO2浓度变化范围为1～58 mL/m3,年平均值约24 mL/m3,较低的大气化石源CO2浓度出现在夏、秋两季(7～9月),均值为17 mL/m3,较高大气化石源CO2量出现在冬、春两季(12月至次年4月),均值约为29 mL/m3。气象条件和人类活动对城市大气化石源CO2浓度影响巨大,调整人类活动是减少大气化石源CO2污染的途径之一。 展开更多

关键词 城市大气CO2浓度 Δ14C 化石源CO2浓度 季节变化 人类活动 广州

下载PDF 职称材料

用一年生植物研究大气△14C分布与化石源CO2排放 被引量：5

3

作者 奚娴婷 丁杏芳 +2 位作者 付东坡 周力平 刘克新 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第13期1026-1031,共6页

利用加速器质谱(AMS)技术,通过测量北京地区一年生植物放射性碳同位素(14C),系统分析了2009年5～9月北京地区大气△14C水平和化石源CO2浓度分布.研究结果表明,北京地区大气△14C最高值为29.6‰±2.2‰,最低值为-28.2‰±2.5‰,... 利用加速器质谱(AMS)技术,通过测量北京地区一年生植物放射性碳同位素(14C),系统分析了2009年5～9月北京地区大气△14C水平和化石源CO2浓度分布.研究结果表明,北京地区大气△14C最高值为29.6‰±2.2‰,最低值为-28.2‰±2.5‰,表现出远郊-近郊-市区依次递减趋势,这与由人类活动(人口密度、交通流量等)引起的化石源CO2排放增加呈相反的变化趋势,即人类活动频繁地区大气△14C值较低.2009年5～9月北京地区大气化石源CO2浓度变化范围为(3.9±1.0)～(25.4±1.0)ppm,每排放1ppm化石源CO2可使大气△14C水平下降～2.70‰.用AMS测量一年生植物14C这一方法,为快速示踪大气化石源CO2浓度提供了有效手段. 展开更多

关键词 加速器质谱 北京地区 一年生植物 △14C 化石源CO2

原文传递

我国城市大气化石源CO2的14C示踪研究进展 被引量：5

4

作者 周卫健 吴书刚 +9 位作者 熊晓虎 程鹏 王鹏 侯瑶瑶 牛振川 杜花 陈宁 卢雪峰 付云翀 刘林 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期881-889,共9页

化石燃料等排放是大气CO2浓度增加的主要原因,而城市是碳排放研究的热点区域。获取化石源CO2(CO2ff)的时空变化特征,可以为政府的宏观决策及参与国际碳减排谈判提供重要的科学数据。近十年来我国科技人员在运用14C示踪城市大气CO2ff的... 化石燃料等排放是大气CO2浓度增加的主要原因,而城市是碳排放研究的热点区域。获取化石源CO2(CO2ff)的时空变化特征,可以为政府的宏观决策及参与国际碳减排谈判提供重要的科学数据。近十年来我国科技人员在运用14C示踪城市大气CO2ff的研究方面取得了一些重要进展:通过大气、树轮和一年生植物样品14C的分析,获得了不同时间尺度和空间尺度CO2ff的变化特征,发现北方城市是减排的重点。CO2ff与PM2.5关系的研究表明,控制大气污染物可以同时降低CO2ff排放,存在减排的协同效应。WRF-CHEM模式模拟分析了关中地区CO2ff的传输,并结合Δ14CO2和δ13C对CO2ff的来源进行解析,发现西安CO2ff主要来源于本地燃煤的排放。14C示踪获得的CO2ff浓度与统计的碳排放量变化趋势和幅度基本一致,可以相互校验,保证数据的可靠性。为此建议尽快建立我国城市大气Δ14CO2观测网,投入更多的人力物力推进这项研究,服务于国家碳减排任务。 展开更多

关键词 化石源CO2(CO2ff) Δ14CO2 源解析 碳减排

原文传递

垃圾焚烧发电项目碳排放计算对比

5

作者 黄静颖 焦学军 龙吉生 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2338-2346,共9页

为了提高生活垃圾焚烧碳排放计算的准确性,提出中国核证自愿减排量(CCER)方法学和平衡法结合的可能性.采用2种方法学分别计算5个不同地区的垃圾焚烧发电项目计入期内的碳排放,分析排放影响因素.结果表明,CCER方法学中的每吨垃圾基准线... 为了提高生活垃圾焚烧碳排放计算的准确性,提出中国核证自愿减排量(CCER)方法学和平衡法结合的可能性.采用2种方法学分别计算5个不同地区的垃圾焚烧发电项目计入期内的碳排放,分析排放影响因素.结果表明,CCER方法学中的每吨垃圾基准线排放质量为0.26~0.40 t,项目排放质量为0.34~0.79 t,项目减排质量为-0.44~-0.05 t.平衡法仅对每吨垃圾项目排放质量进行计算,为0.24~0.50 t(不含生物源碳排放).对2种方法学项目排放量中的每吨垃圾焚烧产生的CO_(2)(化石源碳)排放量进行比较,利用CCER方法学计算得到的每吨垃圾排放质量为0.32~0.76 t;平衡法计算的范围为0.22~0.49 t,较接近文献值.垃圾样品的时空波动特性使得CCER方法学的计算结果具有较大误差;平衡法无须进行垃圾采样,是简便快捷、准确性高的碳排放实时在线计算方法学.平衡法可以替代CCER方法学中焚烧产生的CO_(2)(化石源碳)排放计算. 展开更多

关键词 垃圾焚烧 碳排放 中国核证自愿减排量(CCER)方法学 平衡法 化石源碳 生物源碳

下载PDF 职称材料

北京市冬季大气化石源CO2典型日变化的14C示踪研究 被引量：4

6

作者 牛振川 周卫健 +5 位作者 程鹏 吴书刚 卢雪峰 杜花 付云翀 熊晓虎 《地球环境学报》 2016年第5期487-493,共7页

城市作为化石源CO_2(CO_(2_(ff)))排放的热点区域.获得其大气CO_(2_(ff))浓度的日变化特征对于深刻理解城市地区CO_(2_(ff))的时空变化规律,进而制定合理的节能减排政策至关重要。本研究通过AMS-^(14)C技术,示踪了北京市冬季一个典型日... 城市作为化石源CO_2(CO_(2_(ff)))排放的热点区域.获得其大气CO_(2_(ff))浓度的日变化特征对于深刻理解城市地区CO_(2_(ff))的时空变化规律,进而制定合理的节能减排政策至关重要。本研究通过AMS-^(14)C技术,示踪了北京市冬季一个典型日变化事件中大气(CO_(2_(ff)))的变化过程,并探讨了其影响因素。本次日变化事件中大气δ^(13)CO_2的值为(-13.9±0.8)%。(-14.8‰—-12.7‰),△^(14)CO_2的值为(-151.6±51.3)‰((-214.2±2.9)‰-(-82.3±3.0)‰),CO_(2_(ff))浓度为104.4±44.0μL·L^(-1)(168.6±2.7-52.1±3.2μL·L^(-1)。CO_(2_(ff))浓度具有较大的曰变化,夜晚CO_(2_(ff))浓度明显高于白天,主要是由于夜间大气混合层高度较低、供暖消耗更多的化石燃料以及在东南风条件下因北京不利的扩散条件而使CO_(2_(ff))聚积。此外,在早晚高峰期间,观察到由于交通流量增加引起的较高CO_(2_(ff))浓度。同期PM_(2.5)浓度相似的日变化过程进一步验证了本次CO_(2_(ff))观测结果的可靠性。 展开更多

关键词 化石源CO2 14C示踪 北京 日变化 冬季

下载PDF 职称材料

大气^(14)CO_2的时空分异特征及其在化石源CO_2示踪中的应用 被引量：4

7

作者 牛振川 周卫健 +5 位作者 吴书刚 卢雪峰 程鹏 熊晓虎 杜花 霍雯雯 《地球环境学报》 CSCD 2014年第1期1-9,共9页

大气CO_2中放射性碳同位素(^(14)C)的水平可以反映化石源CO_2的影响程度,这对于评估我国目前化石源CO_2的排放状况和制定节能减排政策具有重要的指导意义。本文在概述大气^(14)CO_2采样和分析方法的基础上,简要介绍了大气^(14)CO_2观测... 大气CO_2中放射性碳同位素(^(14)C)的水平可以反映化石源CO_2的影响程度,这对于评估我国目前化石源CO_2的排放状况和制定节能减排政策具有重要的指导意义。本文在概述大气^(14)CO_2采样和分析方法的基础上,简要介绍了大气^(14)CO_2观测的起源和主要的源汇过程,重点论述了大气^(14)CO_2的时空分异特征及其驱动因素;阐述了化石源CO_2浓度的估算方法及^(14)CO_2在国内外化石源CO_2示踪中的应用现状,并对大气^(14)CO_2观测在我国化石源CO_2示踪中的应用前景进行了展望;旨在为我国正确地开展大气^(14)CO_2的观测研究,深刻地理解特定区域大气^(14)CO_2的时空分异特征和化石源CO_2的分布状况提供参考。 展开更多

关键词 大气14CO2 同位素示踪 化石源CO2 时空分异特征 驱动因素

下载PDF 职称材料

城市大气Δ^(14)CO_(2)监测中背景站和背景值的选取——以深圳市为例

8

作者 周志华 李平阳 +8 位作者 成志能 李静 李军 陈多宏 张涛 熊向陨 马嵩 萨如拉 张干 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期309-319,共11页

城市化石源CO_(2)(CO_(2)ff)排放的可靠量化对准确理解全球和区域碳核算至关重要。虽然CO_(2)放射性C同位素(Δ^(14)CO_(2))可作为独立示踪剂对CO_(2)ff排放进行量化,但其准确性仍然受制于背景站和背景值的选取。鉴于此,本研究以深圳市... 城市化石源CO_(2)(CO_(2)ff)排放的可靠量化对准确理解全球和区域碳核算至关重要。虽然CO_(2)放射性C同位素(Δ^(14)CO_(2))可作为独立示踪剂对CO_(2)ff排放进行量化,但其准确性仍然受制于背景站和背景值的选取。鉴于此,本研究以深圳市为例,对比评估了距离观测站点由远及近的全球/大陆背景站、区域背景站、城市背景站和城市背景值共8个背景选项,提出了一种基于Keeling Plot(KP)右上角区域样点对背景站和背景值进行筛选和评定的新方法。结果表明,深圳市背景首选区域背景站南岭,其次为KP右上角均值。针对不同城市,可依据边界条件的复杂性、有无背景观测等情况使用不同的背景选取方法。本研究为基于Δ^(14)CO_(2)估算重点城市和区域的CO_(2)ff排放量提供了背景站和背景值选取的基本原理和实践经验。 展开更多

关键词 Δ^(14)CO_(2) 化石源CO_(2) 背景站 背景值 城市 深圳

下载PDF 职称材料

西安市2016-2017年大气化石源CO2的14C示踪研究与来源的初步分析 被引量：1

9

作者 侯瑶瑶 周卫健 +6 位作者 程鹏 熊晓虎 周杰 吴书刚 杜花 卢雪峰 付云翀 《地球环境学报》 CSCD 2020年第1期90-98,共9页

14C是研究城市中化石能源碳排放状况的有效手段;认识化石源CO2(CO2ff)的主要来源将有利于针对性地制定减排方案。本文利用分子筛主动吸附采样方法对西安市大气CO2行了连续积时采样,并利用AMS-^14C示踪方法,研究了西安市2016-2017年CO2f... 14C是研究城市中化石能源碳排放状况的有效手段;认识化石源CO2(CO2ff)的主要来源将有利于针对性地制定减排方案。本文利用分子筛主动吸附采样方法对西安市大气CO2行了连续积时采样,并利用AMS-^14C示踪方法,研究了西安市2016-2017年CO2ff的浓度变化,同时基于CO2ff与大气污染物的同源性,对CO2ff的主要来源进行了定性分析。2016年1月至2017年1月,西安大气△^14C季节变化显著,变化范围是(-1.00±2.84)‰-(-187.25±3.62)‰,平均值为(-63.20±17.35)‰,相对于2012-2013年的平均值(-41.3±27.4)‰有明显的下降。CO2ff变化范围是(6.91±1.94)-(105.60±3.09)μmol·mol^-1,呈显著的夏季低、冬季高的季节变化特征,与前人研究结果一致。CO2ff与SO2及NO2浓度总体上呈相同的季节变化特征,但与两者的相关性存在季节差异:在春夏季,CO2ff与SO2(R2=0.47,p<0.01)的相关性较强;而在秋冬季,CO2ff与NO2(R2=0.73,p<0.01)的相关性更为显著。可能是由于大气扩散条件的改变使得采样点CO2ff的主要来源发生了变化。春夏季节,大气扩散条件较好,采样点化石源CO2可能主要受到工业燃煤(高空排放)的影响,而秋冬季节,受到不利于扩散的气象条件的影响,化石源CO2可能主要受到采样点周围交通源(近地面排放)的影响。该研究结果可为CO2ff的源解析研究及大气CO2样品采集提供参考。 展开更多

关键词 AMS-^14C示踪 分子筛 大气Δ14C 化石源CO2 季节变化

下载PDF 职称材料

利用放射性碳(^(14)C)示踪华山冬季化石源CO_2随海拔高度变化特征 被引量：1

10

作者 谢邵文 周卫健 +5 位作者 熊晓虎 周杰 牛振川 卢雪峰 程鹏 吴书刚 《地球环境学报》 2015年第6期419-426,共8页

放射性碳(^(14)C)是化石源CO_2最有效的示踪剂,为了更好地了解华山冬季化石源CO_2的时空变化特征,于2014年冬季在华山三个不同海拔高度——玉泉院(504 m)、北峰(1634 m)、东峰(2079 m)进行大气CO_2采样。通过放射性碳同位素分析研究发现... 放射性碳(^(14)C)是化石源CO_2最有效的示踪剂,为了更好地了解华山冬季化石源CO_2的时空变化特征,于2014年冬季在华山三个不同海拔高度——玉泉院(504 m)、北峰(1634 m)、东峰(2079 m)进行大气CO_2采样。通过放射性碳同位素分析研究发现:华山冬季不同海拔高度大气CO_2浓度随海拔升高而减小,三个海拔高度大气CO_2平均浓度依次为461.8±14.1 ppm(ppm表示μL·L–1)、414.6±2.7 ppm和413.2±3.4 ppm,皆高于我国四个大气CO_2本底站点的同期浓度水平。不同海拔高度大气CO_2浓度及其δ13C值呈显著的反相关关系,R2=0.906,表明华山大气CO_2主要受区域生态系统的时空变化和源汇特征影响,而海洋的影响较弱。三个不同海拔高度的化石源CO_2浓度均值依次为42.3±5.7 ppm、14.9±3.8 ppm和10.6±1.0 ppm,表明华山不同海拔高度大气CO_2都受到化石源CO_2不同程度的影响。华山冬季化石源CO_2浓度和海拔高度具有显著的反相关关系,R2=0.914,随着海拔的不断升高,化石源CO_2浓度逐渐减小。利用Hysplit模式分层后向轨迹分析结果表明:在采样时段内,玉泉院和北峰受到同源路径气团的影响,其化石源CO_2浓度呈现出较一致的变化趋势,东峰受到异源路径气团的影响,其化石源CO_2浓度呈现出不同的变化趋势。因此,在分析评价高海拔地区化石源CO_2浓度时,不仅要考虑到近源排放影响,同样不能忽视远源传输影响。 展开更多

关键词 华山 14C 化石源CO2 海拔高度

下载PDF 职称材料

大气^(14)CO_(2)观测:碳排放评估的新方法

11

作者 牛振川 王鹏 +1 位作者 吴书刚 周卫健 《中国科学院院刊》 CSSCI CSCD 北大核心 2023年第12期1866-1873,共8页

我国作为碳排放大国,面临着碳达峰、碳中和(以下简称“双碳”)目标任务和国际碳减排压力。因此,准确的碳排放数据对于评估“双碳”目标和国际履约非常重要。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)报告推荐将二氧化碳(CO_(2))观测与大气... 我国作为碳排放大国,面临着碳达峰、碳中和(以下简称“双碳”)目标任务和国际碳减排压力。因此,准确的碳排放数据对于评估“双碳”目标和国际履约非常重要。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)报告推荐将二氧化碳(CO_(2))观测与大气反演结合来“自上而下”地校验“自下而上”的碳排放清单,并指出加入大气^(14)CO_(2)观测可以更准确地校验碳排放清单。放射性碳同位素(14^(C))是化石源CO_(2)最准确的示踪剂,已被国际社会广泛推荐用于碳排放评估。文章基于大气^(14)CO_(2)观测的国际发展趋势和国内的紧迫状况,建议加大支持力度,建立大气^(14)CO_(2)观测网络;开展培训,统一相关标准,积极参与国际交流;尽快开展^(14)CO_(2)观测与大气反演相结合的研究。以此使我国的碳排放研究水平与国际接轨,并提高碳排放数据的可靠性,进而服务国家的“双碳”目标和气候外交谈判。 展开更多

关键词 放射性碳同位素 化石源二氧化碳 碳排放 碳达峰 碳中和 新方法

原文传递