中國科學院沈陽應用生態研究所在機動車尾氣氨氣氮同位素源譜特征研究中獲進展

氨氣是大氣中的含氮堿性氣體，與大氣酸性氣體結合可促進大氣PM2.5 的生成，被稱為霧霾形成的“催化劑”。確定大氣中氨氣來源對制定有效的氨減排措施十分重要。氮穩定同位素自然豐度（用δ15N 表示）技術是解析大氣環境中含氮氣體污染物和顆粒物來源的有力工具。多項有關氨氣源解析的研究表明，機動車尾氣氨排放是城市大氣中氨氣的重要來源，但對于機動車尾氣氨氣氮同位素特征的量化卻十分有限，增加了源解析結果的不確定性。

基于此，中國科學院沈陽應用生態研究所穩定同位素生態學團隊采用兩種主動采樣方式（為避免采樣過程發生穩定同位素分餾作用），即顆粒物-氣體順序捕集的多噴嘴串聯沖擊式采樣系統（MCIs）和氣體-顆粒物順序捕集的蜂窩型擴散管-濾膜采樣系統（CCSCs），同時收集了遼寧省沈陽市區內一段長約2.4 千米的城市隧道內機動車排放的氨氣，并測定其氮穩定同位素特征。研究表明，兩種主動采樣方式在氨氣濃度測定上有較好的一致性，MCIs獲得機動車尾氣氨氣的δ15N值為6.3±1.6‰，略高于CCSCs的結果（4.8±2.3‰），兩種采樣方法δ15N值相差約1.5‰（如圖）。δ15N 存在差異的原因可能是CCSCs 采樣系統吸收NH3 存在飽和，因此推薦6.3‰作為機動車尾氣排放氨氣的源譜值。該研究對于降低大氣氨氣來源解析的不確定性有重要意義。

圖1 城市機動車尾氣氨氣采集裝置和氨氣δ15N值

相關研究成果以15N natural abundance of vehicular exhaust ammonia,quantified by active sampling techniques 為題，發表在Atmospheric Environment 上。沈陽生態所博士生宋琳琳為論文第一作者，研究員方運霆為論文通訊作者。研究工作得到國家重點研發計劃、大氣重污染成因與治理攻關項目等的支持。