Uventet fald i ammoniak-emissioner på grund af COVID-19-lockdowns

De fleste kinesere, der arbejder i byerne, vender tilbage til arbejdet i dag efter en syv-dages helligdag, Forårsfestival. Den årlige forårsfest, som også markerer starten på det kinesiske nytår, begynder traditionelt med den anden nymåne efter vintersolhverv, normalt i januar eller februar. Ligesom vesterlændinge på Thanksgiving og jul, mennesker i hele Kina vender tilbage til deres hjemby for at genforenes med familie og venner. Imidlertid, det pludselige udbrud af COVID-19 sidste år stoppede den største feriemobilisering i verden. Som reaktion på krisen, i slutningen af ​​2019, lokale regeringer lancerede lockdowns og adfærdsrestriktioner, der reducerede kortsigtet økonomisk og social aktivitet. På trods af de negative aspekter af pandemien, reduceret menneskelig aktivitet gav en enestående mulighed for atmosfæriske forskere til at studere virkningen af ​​et hidtil uset indgreb på luftkvaliteten.

COVID-19 nedlukninger har reduceret kuldioxid, nitrogenoxider og svovldioxider, alle biprodukter fra brændstofforbrænding, der bruges i transport og fremstilling. Disse gasser er tæt forbundet med menneskelig aktivitet, så ikke overraskende, deres atmosfæriske koncentration reagerer hurtigt på økonomiske forandringer. Undersøgelser viser også betydeligt reduceret luftbåren ammoniak, på trods af den formodede stærke forbindelse til landbrugskilder, især i landdistrikterne.

"Vi tror ikke, at dette fund er overraskende, da den største kilde til ammoniak i byerne Beijing viste sig at være forbrændingskilder snarere end landbrugsemissioner, " siger atmosfærisk videnskabsmand Dr. Yuepeng Pan fra Institute of Atmospheric Physics, Kinesisk videnskabsakademi.

Stadig, nogle forskere er forskrækkede over det betydelige fald i ammoniak under nedlukninger, i betragtning af, at ledige landbrugsaktiviteter under forårsfestferier typisk reducerer ammoniakniveauerne. I en tidligere undersøgelse offentliggjort i Fremskridt inden for atmosfæriske videnskaber , Dr. Pan og hans gruppe sporede og korrigerede isotopiske signaturer af ammoniakkilder med opdateret aktiv prøvetagning. De fandt ud af, at ikke-landbrugsmæssige emissioner bidrog til 66% af ammoniak i byerne Beijing.

Mens debatten fortsætter om ammoniakkilder i byatmosfæren, nedlukningerne, der aflyste forårsfesternes fejringer, gav en hidtil uset mulighed for at kontrollere, om forbrænding af fossile brændstoffer er en vigtig kilde til ammoniak i luften i byområder. Ideelt set relativt lave ammoniakkoncentrationer bør observeres, hvis køretøjers emissioner reduceres på grund af rejserestriktioner under forårsfesten.

"Ud over nitrogen isotopiske beviser, det nye fund i lockdowns giver yderligere indsigt i prioriteringen af ​​fremtidige ren luft-aktioner på ammoniakreduktion, " sagde Dr. Pan. Men, at kvantificere dette unikke scenarie er fortsat udfordrende, da meteorologiske processer kan maskere den effektive ændring i observerede ammoniakkoncentrationer.

Pan og hans samarbejdspartnere introducerede maskinlæringsalgoritmer til modeller, der adskilte disse meteorologiske påvirkninger. De bekræftede, at den faktiske atmosfæriske ammoniakkoncentration faldt til et nyt minimum under forårsfestivalen i 2020 på både byområder (Beijing) og landdistrikter (Xianghe). I en scenarieanalyse uden lockdowns, Ammoniakkoncentrationsberegninger var 39,8 % og 24,6 % højere end de observerede værdier i 2020 på by- og landområder, henholdsvis. Deres seneste resultater er offentliggjort i Atmosfærisk forskning .

"Fremtidige kontrolstrategier bør overveje emissionerne af ammoniak fra transporten, industri- og boligsektorer, i betragtning af, at landbrugets emissioner er små i kolde årstider." bemærkede Pan.

Den væsentlige forskel mellem de to lokaliteter indikerer en større reduktion af ammoniakemissioner i byområder end landområder på grund af lockdown-foranstaltninger af COVID-19, som har reduceret menneskelig aktivitet.