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兰州大学研究:量化道路扬尘对空气质量影响

时间: 2019年06月19日 | 作者: 张笑瑞 | 来源: 科研圈
兰州大学最新研究成果量化道路扬尘对空气质量及人体健康的影响,对城市管理和污染治理提供了重要科学依据。


近日,由兰州大学陈思宇副教授领导的研究小组在美国化学学会(ACS)Environmental Science & Technology 杂志上发表题为“Fugitive road dust PM2.5 emissions and their potential health impacts”(道路扬尘 PM2.5 排放及其潜在健康危害)的研究论文,并入选为封面论文。


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图 1:相关研究成果入选 ES&T 封面论文


道路扬尘是指道路上的积尘在一定的风力、机动车碾压或人群活动等动力条件作用下,一次或多次扬起并混合,进入到环境空气中形成一定粒径分布的颗粒物。近年来,全球车辆保有量以每年 4% 的速率快速增长,道路扬尘成为影响城市空气质量的重要因素。量化道路扬尘排放的总量和时空分布特征有利于更加深入研究道路扬尘与空气质量、经济发展及公众健康的关系。


该项研究通过对兰州市内不同功能区域(如发达城区、发展中城区、大学城和工业区)道路扬尘为期两年的实地采样,构建了高分辨率的道路扬尘排放清单,并基于数值模式量化了道路扬尘排放对空气质量和人群健康的影响。研究发现, 兰州市道路扬尘约占人为源 PM2.5 排放量的 24.6%,仅次于工业源(38.2%)和能源生产人为排放源(29.6%),远大于汽车尾气(4.8%)、农耕(0.2%)和商业活动(2.6%)等排放源。2017 年兰州城区道路扬尘 PM2.5 年释放量约为 11 吨,其排放通量为 7.3 g m-2,远小于其他发展中国家的道路扬尘排放量(如印度首都德里的排放量为 26.2×103 吨,排放通量为 11.1 g m-2)。


此外,高浓度的道路扬尘在人口密集地区可加剧慢性阻塞性肺疾病、肺癌、缺血性心脏病、脑血管病和急性下呼吸道感染等疾病的过早死亡人数。该项成果为不同城市职能发展模式下道路扬尘减排治理对策的实施提供了科学基础,对认识未来土地利用或土地政策改变对大气污染的影响具有重要科学意义。


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图 2:(a)兰州市主要 PM2.5 排放源的相对贡献;(b)由道路扬尘导致的死亡率;(c)道路扬尘 PM2.5 排放通量的水平分布。


文章的通讯作者为黄建平教授,第一作者为陈思宇副教授,北京大学物理学院大气与海洋科学系长聘副教授林金泰作为共同作者参与。该研究工作得到了基金委创新群体、国家重点研发计划和国家自然科学面上基金等多个项目的共同资助。