一次航班飞行全过程大气污染物排放特征

作     者：韩博 刘雅婷 谭宏志 王愚 魏志强 

作者机构：中国民航大学空中交通管理学院天津市空管运行规划与安全技术重点实验室天津300300 南开大学环境科学与工程学院国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室天津300071 南开大学科学技术处天津300071 

出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)

年 卷 期：2017年第37卷第12期

页      面：4492-4502页

核心收录：

学科分类：0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.21407174) 中央高校基本科研业务费专项(No.3122016A012,3122016D025,3122017063)~~ 

主　　题：飞机 大气污染物 巡航 起飞着陆 排放特征 空客A320 

摘      要：飞机发动机以航空煤油为燃料,在运行过程中会排放多种大气污染物,对空气质量和人体健康存在较大影响.选择A320作为典型机型,提取了一次真实航班飞行过程中的机载飞行数据,基于BM2及BM2-FOA耦合模型,获得了其在飞行全过程中每一时刻CO、UHC、NO_x及PM_(2.5)的排放指数,并计算了CO、UHC、NO_x、SO_2、CO_2及PM_(2.5)的精确排放量.结果表明,飞行过程中CO和UHC排放指数与推力变化趋势相反,数值范围分别为0.67~595.34 g·kg^(-1)和0.05~0.43 g·kg^(-1).NO_x排放指数与燃油流量变化趋势一致,数值范围是0.96~114.25 g·kg^(-1).PM_(2.5)排放指数全过程变化较小,约为0.25~0.36 g·kg^(-1).飞行全过程中,CO_2排放总量最大,约为2.0×10~4kg.同时,NO_x的排放量约为213.4 kg,SO_2也排放了24.5 kg.CO、PM_(2.5)和UHC的排放量分别为7.5、2.2和0.5 kg.将本次精确计算结果与使用ICAO基准模型对LTO起降阶段的估算结果进行对比后发现,基准模型LTO飞行时间较真实时间偏长37%.基准模型估算LTO阶段CO、UHC污染物排放量偏高,NO_x偏低,且偏差较大;而SO_2、CO_2和PM_(2.5)的排放量估算结果偏差相对较小.与机动车相比,A320飞机的一次LTO起飞着陆飞行,NO_x排放量约等于一辆小客车行驶8.6×10~4km,或相当于1274辆小客车1 d的排放量.