沈陽生態(tài)所在我國華北地區(qū)大氣氣溶膠銨鹽氮來源研究取得新進展
為了進一步揭示華北地區(qū)PM2.5的NH4+來源及其影響因素,中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所穩(wěn)定同位素生態(tài)學團隊與南京信息工程大學章炎麟教授團隊進行合作,收集了北京、天津、保定、石家莊、唐山和固城六個城市2018年冬季大氣PM2.5樣品,并分析其銨鹽含量及銨態(tài)氮的同位素特征(δ15N-NH4+)。研究結果表明,六城市大氣NH4+含量在污染日(PM2.5<35μgm-3)的均值為10.4μgm-3,顯著高于非污染日(PM2.5>35μgm-3)的3.6μgm-3,平均增長約3倍(圖2);當空氣污染加劇時,顆粒物δ15N -NH4+值逐漸貧化,即δ15N -NH4+值與大氣NH4+濃度存在負相關性,這與不同大氣條件下氣粒轉(zhuǎn)化過程產(chǎn)生的同位素分餾作用有關。穩(wěn)定同位素源解析結果表明,汽車尾氣排放源和城市氨氣逃逸源等非農(nóng)業(yè)源是大氣中NH4+的主要來源,其貢獻率在非污染日表現(xiàn)為56%-86%,在污染日會顯著上升到72%-94%(圖1)。此外,研究還發(fā)現(xiàn)在大氣污染嚴重期間,燃燒有關的排放源與城市化率、人口密度、車輛數(shù)量呈正相關,凸顯了本地源排放對大氣霾污染形成的重要性。?
該研究成果以“Isotopic imprints of aerosol ammonium over the north China plain”于2022年10月10日正式發(fā)表于Environmental Pollution。沈陽生態(tài)所特別研究助理Abubakari Said Mgelwa為第一作者,方運霆研究員為通訊作者。研究受國家重點研發(fā)計劃,大氣重污染成因與治理攻關項目等項目支持。

圖1?華北地區(qū)典型城市冬季大氣氣溶膠銨鹽氮來源及貢獻

圖2?華北地區(qū)典型城市冬季大氣氣溶膠銨鹽含量及同位素特征
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