科技创新
您的当前位置:正规时时彩的网址大全 > 科技创新 > 新分析提供更准确的汞排放来源估算

新分析提供更准确的汞排放来源估算

2018-05-16
分享到:

em麻省理工学院的一项新分析提供了对世界各地汞排放源更准确的估计,表明亚洲的汞排放量比以前认为的高出一倍。 / em

一旦汞从发电厂的烟囱排放到大气中,污染物的轨迹就很复杂;即使在土地沉淀并沉入海洋之后,汞也可以重复排放到大气中。这种所谓的“蚱蜢效应”使高毒性物质作为“传统排放物”循环流动,与新的烟囱排放相结合,可延长几十年来汞的环境影响。

现在,一个由麻省理工学院研究人员领导的国际团队进行了一项新的分析,该分析为世界各地的汞排放源提供更准确的估计。该分析通过全局模拟测量汞的空气浓度,以计算重新排放或源自发电厂和其他人为活动的汞的比例。研究人员说,这项工作的结果可以改善对汞污染的估计,并有助于完善世界各地的污染控制策略。

新的分析显示,亚洲现在释放出大量人为汞。众所周知,煤炭燃烧的增加加剧了汞的排放和空气污染,麻省理工学院的研究小组估计,亚洲的汞排放量比之前估计的高出一倍以上。

麻省理工学院地球,大气和行星科学系Esther和Harold E. Edgerton职业发展副教授Noelle Selin说,新的分析还可以让科学家更好地了解传统排放 - 陆地和海洋排放的汞海洋 - 坚持在大气中。这是因为分析可以更准确地计算陆地和海洋源排放的总量。

Selin说:“汞在环境中循环的时间表告诉我们,如果我们限制汞排放,我们能够多快恢复。” “我们可以用这种方法更好地量化汞循环。”

EAPS研究生Selin和Shaojie Song在“大气化学和物理”杂志上发表了他们的研究成果。

自上而下的方法

该团队的分析改进了其他采用自下而上方法的模型。这些模型通过考虑诸如发电厂燃煤量和用于控制排放的工厂中的设备类型等因素来估算一个地区的汞排放量。模型往往推断来自几个来源的数据以适用于整个地区。

然而,这种自下而上的模型存在许多不确定性,并且通常很难从个别发电厂获得所需的数据。

相反,塞林和宋的分析采用了自上而下的方法,将自下而上的估算与世界各地监测站汞排放的实际测量相结合。

在他们的分析中,该团队对联合国2010年排放清单中的汞排放量进行了自下而上的估算 - 联合国是世界各地常用的估算人为排放源。研究人员将这些排放物插入全球汞转运模型GEOS-Chem--最初由Selin开发的模型,该模型已被广泛用于跟踪汞在陆地,海洋和空气中的循环状况。

GEOS-Chem模型基本上将气氛分成许多小盒子。插入自下而上的汞排放量估算后,研究人员运行该模型以模拟在箱内和箱之间循环汞的化学和物理过程。然后他们从世界各地的监测站获得了汞排放的实际测量数据。他们将每个电台的测量结果与该电台所在的相应盒子的模型估计值进行比较。

“我们肯定可以看到一些差异,这说明在某些地方[自下而上]的排放可能是错误的,”Song说。

评估应对汞问题的政策杠杆

对于测量和模拟排放不匹配的地区,该组使用了贝叶斯反演方法 - 一种数学概率理论,该理论将观测值与先前的知识结合起来以模拟不确定性。通过这种方法,Selin和Song确定了每个台站的位置,汞量源的量化贡献将构成总测量浓度。例如,远离任何陆地来源的海洋中部的一个地点更有可能看到从海洋重新发射的汞排放,而不是来自陆地或人为来源。然后,在这些技术首次应用于全球汞浓度时,他们使用这种定量方法来计算对其来源所暗示的测量浓度。

根据他们的计算,研究人员估计,在全球范围内,亚洲每年可产生高达1,770吨的汞排放量 - 是自下而上模型估计量的两倍多。

“这比我们预期的要高,”塞林说。 “考虑到中国和印度的污染以及煤炭使用量的增加,这确实是有道理的。这不是一个非常棒的结果,但它确实给了你一些停顿,想想可能有多少汞从亚洲传出。“

在今年春天发表的相关工作中,塞林的研究小组评估了一项新的联合国条约如何影响未来亚洲燃煤电厂的汞排放。他们的结论是,未来的排放控制将带来全球和国内利益。

在最近的自上而下的分析中,该小组还发现,来自地面来源的汞排放量较少,这意味着土地重新排放的遗留排放量比预期的要少,这在持续汞污染的世界中是一线希望。到Selin。

“这意味着传统的汞是当前汞排放量的一小部分,比我们想象的要小,这意味着通过控制目前的排放量来解决汞污染的政策杠杆稍大一些,”Selin说。 “你仍然需要关注传统排放量,但是我们可以更快地恢复,因为它们占总排放量的一小部分。”

这项研究部分由国家科学基金会资助。

PDF研究副本:自上而下的大气汞排放限制和对全球生物地球化学循环的影响

资料来源:麻省理工学院新闻社Jennifer Chu