清華新聞網(wǎng)1月4日電（通訊員 黃律引）近日，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院王書(shū)肖團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了全球首個(gè)野火源全揮發(fā)性范圍有機(jī)物排放清單。研究整合了最新野火排放測(cè)試結(jié)果，量化了傳統(tǒng)野火排放清單中缺失的中等/半揮發(fā)性有機(jī)物排放量，顯著提升了野火有機(jī)物排放的化學(xué)組分分辨率，系統(tǒng)分析了全球不同類(lèi)型植被野火的全揮發(fā)性排放貢獻(xiàn)、揮發(fā)性分布、化學(xué)組成和空間分布，對(duì)比了野火源與人為源排放的相對(duì)貢獻(xiàn)，為全球二次有機(jī)氣溶膠數(shù)值模擬提供了更為科學(xué)可靠的輸入，有利于更精準(zhǔn)的空氣質(zhì)量模擬、健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和氣候效應(yīng)分析。
圖1.研究成果入選《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》補(bǔ)充封面文章
每年，全球范圍內(nèi)的森林、草地與泥炭地等植被野火釋放大量有機(jī)物，經(jīng)長(zhǎng)距離輸送對(duì)人體健康構(gòu)成廣泛威脅。測(cè)試表明，這些有機(jī)物覆蓋了連續(xù)的揮發(fā)性分布，按揮發(fā)性從低到高排列，可以分為低揮發(fā)性有機(jī)物（xLVOC）、半揮發(fā)性有機(jī)物（SVOC）、中等揮發(fā)性有機(jī)物（IVOC）及揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）。然而，傳統(tǒng)的野火排放清單僅包含顆粒態(tài)的有機(jī)碳（OC）和揮發(fā)性有機(jī)物（VOC），遺漏了大量的I/SVOC物種，導(dǎo)致野火對(duì)空氣污染與健康影響的評(píng)估存在顯著偏差。
研究整合最新野火源全揮發(fā)性有機(jī)物種測(cè)試數(shù)據(jù)，構(gòu)建涵蓋OC及1000余種I/SVOC與VOC的排放因子庫(kù)，結(jié)合GFED4.1s數(shù)據(jù)庫(kù)中野火生物質(zhì)燃燒量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了1997-2023年全球野火源全揮發(fā)性范圍有機(jī)物排放的準(zhǔn)確定量。全揮發(fā)性范圍有機(jī)物排放表征結(jié)果表明，傳統(tǒng)野火POA+VOC排放清單低估了21%的有機(jī)物排放量。全球野火有機(jī)物排放中，草地火災(zāi)排放貢獻(xiàn)達(dá)66%，為最主要的排放植被類(lèi)型。從空間分布來(lái)看，非洲南半球?yàn)樽畲蟮呐欧艧狳c(diǎn)區(qū)域，年均排放強(qiáng)度達(dá)4.4噸/平方公里。
I/S/xLVOC在野火源全揮發(fā)性排放中占36%，高于人為源中相應(yīng)占比（28%）。盡管全球范圍內(nèi)野火源全揮發(fā)性有機(jī)物排放略低于人為源排放，其I/S/xLVOC排放卻超過(guò)了人為源。這一結(jié)果凸顯了全揮發(fā)性框架在重新評(píng)估野火環(huán)境重要性方面的關(guān)鍵作用。
圖2.全球野火源全揮發(fā)性范圍有機(jī)物排放及空間分布（1997-2023年平均）
研究成果以“1997-2023年全球野火源全揮發(fā)性范圍有機(jī)物排放”（Global Wildland Fire Emissions of Full-Volatility Organic Compounds from 1997 to 2023）為題，于2025年12月29日發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental Science & Technology），并入選補(bǔ)充封面文章（Supplementary Cover）。
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院2022級(jí)博士生黃律引為論文第一作者，環(huán)境學(xué)院教授王書(shū)肖為論文通訊作者。論文共同作者包括清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院副教授趙斌、助理研究員何逸聰、馬銘晨博士、尹德嘉博士、副研究員吳清茹，以及交通運(yùn)輸部規(guī)劃研究院常興博士。研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金卓越創(chuàng)新研究群體、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、三星先進(jìn)技術(shù)研究院和清華大學(xué)高性能計(jì)算中心的支持。
論文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5c10217
供稿：環(huán)境學(xué)院
編輯：李華山
審核：郭玲
