广东省水稻秸秆露天焚烧大气污染物排放的时空分布特征

叶延琼; 汪晶; 章家恩; 秦钟

doi:10.7671/j.issn.1001-411X.201810021

广东省水稻秸秆露天焚烧大气污染物排放的时空分布特征

叶延琼^{1, 2,},
汪晶¹,
章家恩^{1, 2, ,},
秦钟^{1, 2}

1.
华南农业大学资源环境学院，广东广州 510642
2.
农业部华南热带农业环境重点实验室/广东省现代生态农业与循环农业工程技术研究中心，广东广州 510642

基金项目: 广东省现代农业产业技术体系建设项目(2016LM1100，2018LM1100)；广东省科技计划项目(2015B090903077，2016A020210094，2017A090905030)；广州市科技计划项目(201604020062)

详细信息

作者简介:
叶延琼(1976—)，女，副教授，博士，E-mail: llyeyq@scau.edu.cn

通讯作者:
章家恩(1968—)，男，教授，博士，E-mail: jeanzh@scau.edu.cn

中图分类号: X51
计量
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出版历程
- 收稿日期: 2018-10-15
- 网络出版日期: 2023-05-17
- 刊出日期: 2019-07-09

Temporal and spatial distribution characteristics of air pollutants from open burning of rice straw in Guangdong Province

YE Yanqiong^{1, 2,},
WANG Jing¹,
ZHANG Jia’en^{1, 2, ,},
QIN Zhong^{1, 2}

1.
College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China
2.
Key Laboratory of Agro-Environment in the Tropics, Ministry of Agriculture, P.R. China/Guangdong Engineering Technology Research Centre of Modern Eco-Agriculture and Circular Agriculture, Guangzhou 510642, China

摘要

摘要:
目的
了解广东省水稻秸秆露天焚烧大气污染物排放情况，为水稻秸秆的资源化利用以及大气污染治理提供一定的参考。

方法
基于广东省历年的稻谷产量、草谷比、水稻秸秆焚烧比例和焚烧效率指标，利用排放因子法估算了1990—2016年间广东省水稻秸秆产量及露天焚烧大气污染物的排放量，利用ArcGIS10.2软件分析了大气污染物排放的时空分布特征。

结果
1990—2016年间，广东省水稻秸秆资源量呈“下降−上升−下降−上升”的变化趋势，整体上由1990年的1 687 万t下降到2016年的1 087 万t，年平均减少率为1.7%。研究期间，PM、BC、OC、SO₂、NO_x、CH₄、CO和CO₂的排放量分别减少了8 800、200、5 200、1 100、800、2 900、106 500和2 585 800 t，减少率分别为48.09%、50.00%、48.60%、50.00%、50.00%、48.33%、48.45%和48.45%。广东省各地区水稻秸秆露天焚烧污染物排放量的空间分布表现出不均衡性，1990年，茂名、阳江、肇庆、广州、惠州、河源、汕尾、揭阳及潮州市的排放量较大，PM的排放总量均在1 000 t以上；2000年，大部分地市的PM排放量均在1 000 t以上；2010—2016年间，除揭阳市外，PM的排放量均低于1 000 t 。

结论
1990—2000年，除粤北的部分县(市、区)外，广东省大部分地区的大气污染物排放强度均较高；2010年前，大气污染物排放的高值区主要集中在湛江、茂名、阳江、肇庆、梅州、惠州、揭阳以及潮州市；2016年，排放强度高的地区仅集中在粤西和粤东地区的小部分县(市、区)。
- 水稻秸秆 /
- 露天焚烧 /
- 大气污染物 /
- 时空分布 /
- 广东省
Abstract:
Objective
To understand the emission of air pollutants from open burning of rice straw in Guangdong province, and provide certain reference for utilization of rice straw resources and control of air pollutant.

Method
Based on the statistical data of rice yield, the ratio of straw to grain, combustion ratio and efficiency of rice straw in Guangdong province from 1990 to 2016, we calculated rice straw yield and air pollutant emission from open burning of rice straw using the emission factor method. The temporal and spatial distribution characteristics of air pollutant emission were analyzed using the ArcGIS 10.2 software.

Result
From 1990 to 2016, the total amount of rice straw resources in Guangdong Province showed a trend of “decline-rise-decline-rise”, which decreased from 16.87 million tons in 1990 to 10.87 million tons in 2016 with an average annual decrease rate of 1.7%. During the period, the amounts of PM, BC, OC, SO₂, NO_x, NH₄, CO and CO₂ emissions decreased by 8 800, 200, 5 200, 1 100, 800, 2 900, 106 500 and 2 585 800 tons, respectively. Their decrease rates were 48.09%, 50.00%, 48.60%, 50.00%, 50.00%, 48.33%, 48.45% and 48.45%, respectively. The spatial distribution of total amount of pollutant emission from open burning of rice straw was unbalanced in different regions of Guangdong province. In 1990, the amounts of PM pollutant emissions were greater than 1 000 t in Maoming, Yangjiang, Zhaoqing, Guangzhou, Huizhou, Heyuan, Shanwei Jieyang and Chaozhou. In 2000, the PM pollutant emissions were above 1 000 t in most cities of Guangdong province. From 2010 to 2016, except for Jieyang, PM pollutant emissions were below 1 000 t.

Conclusion
From 1990 to 2000, except for some counties in northern Guangdong, the pollutant emission intensity are high in most cities of Guangdong province. The high value areas of pollutant emission before 2010 are mainly concentrated in Zhanjiang, Maoming, Yangjiang, Zhaoqing, Meizhou, Huizhou, Jieyang and Chaozhou. In 2016, the high intensity of pollutant emission was only concentrated in a small number of counties in western and eastern Guangdong.
- rice straw /
- open burning /
- air pollutant /
- temporal and spatial distribution /
- Guangdong Province

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图 1 广东省1990—2016年水稻秸秆产量变化

Figure 1. The change of rice straw yield in Guangdong Province from 1990 to 2016

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图 2 广东省各地市1990－2016年水稻秸秆产量变化趋势

GZ：广州，SZ：深圳，，ZH：珠海，FS：佛山，DG：东莞，ZS：中山，JM：江门，HZ：惠州，ZQ：肇庆，ST：汕头，CZ：潮州，JY：揭阳，SW：汕尾，SG：韶关，HY：河源，MZ：梅州，QY：清远，YJ：阳江，ZJ：湛江，MM：茂名，YF：云浮

Figure 2. The changing trend of rice straw yield in various cities of Guangdong Province from 1990 to 2016

GZ：Guangzhou，SZ：Shengzhen，ZH：Zhuhai，FS：Foshan，DG：Dongguan，ZS：Zhongshan，JM：Jiangmen，HZ：Huizhou，ZQ：Zhaoqing，ST：Shantou，CZ：Chaozhou，JY：Jieyang，SW：Shanwei，SG：Shaoguan，HY：Heyuan，MZ：Meizhou，QY：Qingyuan，YJ：Yangjiang，ZJ：Zhanjiang，MM：Maoming，YF：Yunfu

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图 3 1990—2016年广东省各市水稻秸秆露天焚烧PM排放量分布

Figure 3. Distribution of PM pollutant emission from open burning of rice straw in different cities of Guangdong Province from 1990 to 2016

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图 4 1990—2016年广东省各县水稻秸秆露天焚烧PM排放强度分布

Figure 4. Emission intensityof PM pollutant from open burning of rice straw in different counties of Guangdong Province from 1990 to 2016

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表 1 水稻秸秆露天焚烧排放因子^[18]

Table 1 Emission factors of rice straw burned in field

污染物 Pollutant	PM	SO₂	NO_x	CH₄	BC	OC	CO	CO₂
排放因子/( g·kg⁻¹) Emission factor	6.04	0.147	3.52	0.72^[32]	0.52	1.96	72.4	1 757.6

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表 2 1990—2016年广东省水稻秸秆露天焚烧各污染物和CO₂排放量

Table 2 Total estimated amount of pollutant and CO₂ emission from open burning of rice straw in Guangdong Province from 1990 to 2016 10⁴ t

年份 Year	PM	SO₂	NO_x	CH₄	BC	OC	CO	CO₂
1990	1.83	0.04	1.07	0.22	0.16	0.60	21.98	533.71
1991	1.80	0.04	1.05	0.21	0.15	0.58	21.52	522.53
1992	1.74	0.04	1.02	0.21	0.15	0.57	20.88	506.91
1993	1.55	0.04	0.90	0.18	0.13	0.50	18.58	451.08
1994	1.56	0.04	0.91	0.19	0.13	0.51	18.69	453.68
1995	1.69	0.04	0.98	0.20	0.15	0.55	20.25	491.60
1996	1.77	0.04	1.03	0.21	0.15	0.57	21.19	514.51
1997	1.81	0.04	1.06	0.22	0.16	0.59	21.75	528.12
1998	1.84	0.04	1.07	0.22	0.16	0.60	22.00	534.20
1999	1.77	0.04	1.03	0.21	0.15	0.58	21.24	515.72
2000	2.44	0.06	1.42	0.29	0.21	0.79	29.22	709.25
2001	2.30	0.06	1.34	0.27	0.20	0.75	27.55	668.80
2002	1.98	0.05	1.16	0.24	0.17	0.64	23.77	576.97
2003	1.99	0.05	1.16	0.24	0.17	0.65	23.90	580.18
2004	1.79	0.04	1.04	0.21	0.15	0.58	21.47	521.14
2005	1.78	0.04	1.04	0.21	0.15	0.58	21.35	518.29
2006	1.62	0.04	0.94	0.19	0.14	0.53	19.42	471.38
2007	1.67	0.04	0.97	0.20	0.14	0.54	19.99	485.37
2008	1.60	0.04	0.93	0.19	0.14	0.52	19.18	465.54
2009	1.69	0.04	0.98	0.20	0.15	0.55	20.22	490.97
2010	0.92	0.02	0.54	0.11	0.08	0.30	11.06	268.43
2011	0.95	0.02	0.56	0.11	0.08	0.31	11.44	277.62
2012	0.95	0.02	0.56	0.11	0.08	0.31	11.44	277.62
2013	0.95	0.02	0.56	0.11	0.08	0.31	11.44	277.62
2014	0.95	0.02	0.55	0.11	0.08	0.31	11.38	276.29
2015	0.95	0.02	0.55	0.11	0.08	0.31	11.35	275.47
2016	0.95	0.02	0.55	0.11	0.08	0.31	11.33	275.13
减少量¹⁾	0.88	0.02	0.52	0.11	0.08	0.29	10.65	258.58
减少率/%²⁾	48.09	50.00	48.60	50.00	50.00	48.33	48.45	48.45
1) 减少量=1990年的值−2016年的值；2) 减少率= (1990年的值−2016年的值)/1990年的值×100% 　1) Reduction=Value in 2016 − Value in 1990; 2) Reduction rate=(Value in 1990 − Value in 2016)/Value in 1990 ×100%

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施引文献(7)

期刊类型引用(3)

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