人類活動排放大量化石源CO 2, 是目前大氣CO 2濃度上升的主要原因, 其中約70%的化石源CO 2排放發生在城市, 因此對城市化石源CO 2排放特徵認識, 能夠為碳減排政策的制定, 減排效果評估以及服務低碳經濟發展提供關鍵科學依據.
中國科學院院士, 中科院地球環境研究所研究員周衛健及其團隊在國內較早開展了利用14C監測城市大氣化石源CO 2的研究. 近期, 周衛健團隊在前期工作基礎上, 在西安市不同區域進行大氣CO 2長期連續觀測, 並首次結合△14C和δ13C兩種碳同位素示蹤方法揭示了城市化石源CO 2的區域和季節的源匯變化特徵及規律. 研究發現, 西安市冬季化石源CO 2的排放對新增大氣CO 2 (總濃度扣除背景濃度) 的平均貢獻在城區和郊區分別為61.8±10.6%和57.4±9.7%, 其中燃煤是主要的排放源; 在夏季, 由於受到土壤呼吸, 植物光合作用等源匯因素的影響, 化石源CO 2的平均貢獻高於冬季, 且表現出與冬季相反的區域變化規律, 即郊區 (90.0±24.8%) 大於城區 (82.5±23.8%) . 這一結果表明, 減少燃煤消耗仍目前降低城市碳排放的重要途徑, 同時生物排放也是不可忽略的因素, 因為生物質燃燒以及有機質分解等過程使其在冬季對大氣CO 2的貢獻可達40%, 而在夏季由於植物光合作用強度增加導致生物活動可在城市碳迴圈中扮演碳匯作用. 據此, 研究認為今後碳減排政策的制定應充分考慮生物排放對城市大氣CO 2的貢獻.
相關研究成果以Emission characteristics of atmospheric carbon dioxide in Xi'an, China based on the measurements of CO2 concentration, △14C and δ13C為題, 發表在Science of the Total Environment上. 該研究得到了國家自然科學基金, 中科院和環保部的資助.
冬季和夏季CO 2ff在新增大氣CO 2的比例 (左) 和Miller-Tans的回歸分析結果, 斜率表示大氣CO 2排放源的δ13C同位素特徵
