Carbon Research | 模拟火灾中气体烟雾污染物对空气和土壤质量的影响

摘要

森林火灾会在大气中产生大量的污染物。除了工业和交通污染物外，火灾在全球范围内对温室气体排放也有着重大影响。本研究报告了燃烧森林可燃物释放的气态物质对空气质量的影响以及排放物沉降对土壤 的影响。 经测定，烟雾中某些物质的浓度显著超标，例如，一氧化碳（CO）（3570 mg/m³ ）、 一氧化氮（NO） 和 二氧化氮（ NO₂ ）（分别为40 mg/m³和60 mg/m³）以及饱和烃类物质（如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、十九烷）。 结果表明 ，污染物（包括 空气中的 气候活性物质）的浓度有所增加。这些污染物对气候和土壤的生态状况都会 造成负面影响 。该研究测定了燃烧产生的气态物质通过沉降对土壤（典型黑钙土）产生的负面影响，这种影响导致了土壤性质的变化。研究发现， 在60 min的火灾烟雾影响下，土壤（典型黑钙土）的酶活性显著降低，过氧化氢酶是最敏感的指标。与对照值相比，过氧化氢酶活性下降了25%。过氧化物酶活性下降了15%，脲酶下降了20%，磷酸酶下降了16%。土壤暴露在烟雾中后，pH值从7.8降 至6.3。土壤微生物群也受到了烟雾的不利影响。显微真菌对烟雾高度敏感， 在暴露于烟雾10 ～ 60 min 后，其丰度下降26%～87%。细菌对有毒烟雾的耐受性更强（ 丰度下降28%～33% ）。因此，火灾产生的烟雾可被视为能够影响土壤的因素之一。

图文摘要

亮点

• 火灾导致大量气候活性物质进入大气。
• CO、NO和NO₂等物质在烟雾成分中占主要地位 ，其中一些物质的浓度比其在大气中的浓度高出几十倍甚至几百倍。
• 模拟火灾产生的烟雾通过改变土壤的酶活性、微生物参数以及pH值对土壤产生负面影响。

要点图例