林业科学

作者：郑文霞,郭新彬,郭雨萱,曾爱聪,魏帽,郭林飞,马远帆,郭福涛*

单位：福建农林大学林学院 海峡两岸红壤区水土保持协同创新中心 福州 350002

关键词：林火,燃烧状态,非甲烷总烃,排放特性

基金：国家自然科学基金项目(31770697);国家重点研发计划“战略性国际科技创新合作”重点专项(31770697);福建省大学生创新创业训练计划项目(3185303059)

目的: 揭示不同树种燃烧排放非甲烷总烃（NMHCs）的特性，对计算不同森林类型火灾发生过程中的NMHCs总排放量、评估对大气环境和人类健康的影响有重要意义。方法: 以大兴安岭地区典型树种兴安落叶松、樟子松、白桦、蒙古栎和山杨的枝、叶和皮为对象，运用生物质模拟燃烧装置，实测分析5个树种不同燃烧状态下释放NMHCs的排放因子。烟气收集用ASP-DC-1.2型电动采样泵；NMHCs测定用Entech 7100预浓缩系统和Agilent 7890 A/5975型色谱-质谱（GC-MS）联用仪，标准气体为美国Spectra Gases Inc.的57种非甲烷烃混标。结果: 1）共检测出48种NMHCs，其中烷烃19种、烯烃15种、芳烃14种。排放因子最大的10种化合物占总NMHCs排放因子的80.86%，其中异丁烷排放因子最高，占比超过总量的1/3；2）各类化合物的排放因子（mg·kg-1）范围是：烷烃从樟子松的359.88±101.43到蒙古栎的756.54±205.47，烯烃从白桦的285.02±71.19到兴安落叶松的358.72±92.60，芳烃从樟子松的133.24±33.96到山杨的183.48 ±48.10；3）5个树种NMHCs平均排放因子（mg·kg-1）明燃状态为739.81±214.54，阴燃状态为1 284.91±405.72；4）叶、枝、皮平均排放因子（mg·kg-1）分别为1 089.26±451.94、918.44±237.80、1 029.39±413.84；5）蒙古栎、兴安落叶松、山杨、白桦和樟子松NMHCs排放因子分别为1 259.18±331.49、1 111.56±248.53、1 019.17±270.76、889.05±235.58、782.86±309.07 mg·kg-1；6）5个树种的平均臭氧生成潜势为3.678 g·kg-1，烷烃、烯烃和芳烃的臭氧生成潜势分别占总量的16%、73%和11%。结论: 大兴安岭地区5个典型树种燃烧排放3类（烷烃、烯烃、芳烃）共48种非甲烷烃，其中异丁烷的排放因子最高，烯烃臭氧生成潜势最高。非甲烷总烃排放量与燃烧状态相关，阴燃条件下燃烧效率整体较低，NMHCs排放因子显著大于明燃；不同生物质之间的碳含量无显著差异，故NMHCs排放因子未表现出极显著差异，但NMHCs排放因子影响因素众多，导致不同树种燃烧非甲烷总烃平均排放因子不尽相同，顺序为蒙古栎>兴安落叶松>山杨>白桦>樟子松；叶和皮的NMHCs平均排放因子略大于枝。

来源：2020年第12期

《林业科学》期刊编辑部

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