【ESE研究论文】全球燃烧源棕碳排放清单
有机碳（OC）中有一部分在短波段具有吸光性质的组分，通常被定义为棕碳（BrC），是气溶胶的重要组成部分。本研究运用自下而上的方法首次对全球燃烧源排放的棕碳进行了测算，并讨论了1960—2010年全球棕碳排放的主要源贡献、空间分布特征、历史变化趋势及其主要影响因素。
在2010年，来自人为燃烧源和天然源的全球一次棕碳总排放量为7.26百万吨（四分位范围为5.98～8.93百万吨），其中人为源贡献43.5%。不同地区和国家，各源的贡献程度明显不同。
全球燃烧源产生的棕碳量时间变化趋势，以及2010年各部门的排放贡献比例。
在时间序列上，全球燃烧源产生的棕碳总排放量在1960—1990年期间呈现增加的趋势，随后开始减少。该趋势主要归因于人为源排放的降低，尤其是随着现代能源普及和能源利用效率提高后生活源排放的降低。
在空间分布上，非洲、南美、南亚和东亚地区的一次燃烧源棕碳排放量较大。其中，非洲和南美的一次燃烧源棕碳排放有70%以上来自野火等天然源；而东亚地区的一次棕碳排放有80%以上由人为燃烧源贡献，尤其是其中的民用固体燃料燃烧源。
在2010年，全球和几大地区的不同部门（饼图）和不同燃料（条形图）对于一次棕碳排放的相对贡献：a. 东亚；b. 北美；c. 欧洲；d. 南亚和东南亚；e. 南美洲；f. 非洲；g. 全球（注：条形图仅包括煤炭和生物质的百分比，其他三种燃料类型——天然气、石油和工业过程——未在该图中显示）
总体而言，民用部门的排放对于一次棕碳排放量及其时间变化趋势有显著影响。不同区域的变化有所同，如南亚和东南亚地区，由于人口的快速增长以及能源清洁化转型缓慢，一次燃烧源棕碳的排放在1960—2010年间一直呈现增长态势。
在一次有机碳中，棕碳的全球平均质量占比约为20%。在不同部门和不同区域，这一数据在13%～47%之间波动。在民用固体燃料燃烧源排放影响显著的区域，棕碳在有机碳中的占比通常比较高，可以达到其他区域的2倍。
主要大洲燃烧源棕碳排放量分部门（包括自然源，民用部门，交通部门，农业部门，工业和电厂）排放量及时间变化趋势：a. 东亚；b. 南亚和东南亚；c. 非洲；d. 欧洲；e. 北美；f. 南美洲。
需注意的是，对于棕碳的定义及相应的测量技术，在领域内仍有不同的看法和一定的争议。寻求不同领域或背景的人员对于棕碳定义及定量分析的共识具有重要的意义，但也极具挑战，需要后续不同角度的研究者来共同关注和进一步研究。
本研究首次估算了全球燃烧源产生的棕碳及其时空分布特征，为后续辐射强迫及气候效应研究提供了数据基础，有助于促进全面而准确地度量气溶胶的气候效应，降低其辐射强迫测算的不确定性。
文章亮点
1. 估算了燃烧源一次颗粒物中棕碳的排放，建立了全球国家尺度，1960—2010年的长时间序列排放清单；
2. 全球燃烧源排放的一次棕碳7.26（5.55～10.2）百万吨，其中43.5%来自人为燃烧源排放；
3. 生活源固体燃料燃烧是一次棕碳的重要来源；
4. 棕碳排放清单可结合光学性质参数和气候模型定量评估其辐射强迫效应；
5. 由于排放因子等基础数据缺乏，以及不同测定方法直接的差异，棕碳排放估算具有较高的不确定性，需要更多的研究关注。
作者信息
第一作者 熊瑞，2020级硕士研究生，北京大学城市与环境学院
通讯作者 沈国锋，研究员，博士生导师，北京大学城市与环境学院。研究方向是环境中有机污染物的归趋和风险，居民生活能源与排放特征，室内空气污染暴露和健康风险评价，清洁干预技术和效果评估等。
论文ID
原文题目 Global brown carbon emission from combustion sources
引用信息 Xiong, R., Li, J., Zhang, Y., Zhang, L., Jiang, K., Zheng, H., ... & Tao, S. (2022). Global brown carbon emission from combustion sources. Environmental Science and Ecotechnology 12: 100201.
推荐阅读
清华大学团队｜中国城镇化背景下的大气污染物排放特征分析
华中科技大学团队｜中国燃煤电厂的低碳改造方案
清华大学团队｜中国长期低碳发展转型路径研究
重庆大学团队｜优化城市路运模式有望实现协同减污减碳”
中科院团队｜1992—2015年全球土地利用碳排放时空演变格局
版权声明：
本文由ESE期刊编辑部制作，中文内容仅供参考，一切内容以期刊官网为准。欢迎转发至朋友圈，如需转载，请邮件ese@chinacses.org。未经授权的翻译是侵权行为，版权方将保留追究法律责任的权利。
期刊简介：
2020年1月，Environmental Science and Ecotechnology（ESE）正式创刊，这是一本由生态环境部黄润秋部长亲自提出并指导办刊，由中国环境科学学会、哈尔滨工业大学和中国环境科学研究院共同主办的高定位、高质量的国际学术期刊。
ESE期刊由120位全球生态环境研究领域顶级科学家组成编委会及青年编委会。哈尔滨工业大学任南琪院士担任ESE期刊主编，生态环境部环境规划院王金南院士和中国环境科学研究院吴丰昌院士担任副主编，美国工程院Danny Reible院士等13位有国际影响力的学者担任执行主编和执行副主编。
创刊至今，ESE期刊的国际影响力日益提升，两年来收到来自美国、加拿大、英国、澳大利亚、德国、法国、意大利、马来西亚等全球44个国家一流科学家的稿件，发表了一百余篇研究论文，被Engineering, Nature Ecology & Evolution, Nature Plants, Environmental Science & Technology, Water Research, Applied and Environmental Microbiology等知名期刊引用。