综述：英国黑碳排放因子的巨大差异

这篇综述通过对比英国国家大气排放清单(NAEI)和温室气体与空气污染相互作用及协同效应(GAINS)模型数据库，揭示了黑碳(BC)排放因子的显著差异。研究指出缺乏标准化测量方法是导致BC排放估算高度不确定的关键因素，并强调在工业燃烧等领域需要更精确的排放因子以支持气候与健康政策制定。

　　

背景

黑碳(BC)作为碳质颗粒物中吸光性组分，源于生物质和化石燃料的不完全燃烧。这种污染物不仅通过吸收红外辐射加剧气候变暖，还会改变云层光学特性，并在冰川区域（如北极、安第斯山脉）通过降低反照率加速冰雪融化。其短期大气寿命意味着减排措施能快速见效，但当前缺乏标准化测量方法导致排放估算存在±50%的不确定性。

研究方法

研究聚焦英国国家大气排放清单(NAEI)和国际应用系统分析研究所(GAINS)模型数据库，选取贡献77%英国BC排放的1A类燃料燃烧活动。通过对比低/中/高三种GAINS排放因子与NAEI参考值，评估两者在BC、PM_2.5和NO_x数据的一致性。

关键发现

1. 工业燃烧差异显著：在制造业(1A2)领域，GAINS的BC排放因子比NAEI低73%-99%，尤其是生物质工业燃烧这一最大单一排放源（占11%）。而PM_2.5和NO_x因子差异较小，凸显BC测量方法的不确定性。

2. 道路运输对比：尾气排放因子中，GAINS数据普遍低于NAEI/欧洲环境署指南值，54项比较中有45项差异超50%。非尾气排放（如轮胎磨损）出现反常现象——GAINS的BC因子竟高于PM_2.5值，暗示%BC方法可能存在逻辑缺陷。

3. 排放估算偏差：应用2021年活动数据时，GAINS对1A2行业BC排放估值（0.3-5.2千吨）显著低于NAEI的5.8千吨，而1A4领域因家用木材燃烧差异产生±1.3千吨波动。

政策启示

研究强调需建立质量基准BC排放因子，摆脱对PM_2.5比例的依赖。当前分歧尤其影响《哥德堡议定书》的减排谈判，建议优先约束工业燃烧(1A2)和民用燃烧(1A4)领域的排放数据。

技术挑战

非标准化测量导致BC与PM_2.5排放趋势可能脱钩——住宅木材燃烧研究中，元素碳(EC)排放对燃烧条件变化的敏感性远低于PM_2.5。这质疑了传统%BC方法的可靠性。

未来方向

需通过改进PM_2.5测量（受法规监管更严格）间接约束BC数据，同时加强工业生物质燃烧等关键源的直接BC监测。研究为整合气候与空气质量政策提供了数据基础。