大氣硝酸鹽如何生成?大氣硝酸鹽氧同位素異常給你答案

2021-02-15 穩定同位素生態專業委員會

灰霾是當前討論最為熱烈和最為廣泛的話題之一，硝酸鹽是灰霾顆粒物中最為重要的成分之一，對氣候變化和人體健康都有重要的影響。硝酸鹽生成途徑的研究對灰霾天氣的控制至關重要。針對具有中國特色的灰霾天氣，我們需要引入更多創新型技術和手段，才有可能開創灰霾天氣治理的新局面。

《科學通報》2018年12月發表南京信息工程大學章炎麟教授課題組的「大氣硝酸鹽中氧同位素異常研究進展」，從大氣硝酸鹽氧同位素異常（Δ17NO3-）的分析方法、時空分布及其對硝酸鹽生成途徑的解析等方面進行了綜述。論文第一作者是團隊博士生張雯淇。

Δ17NO3-代表氧原子非質量同位素分餾的程度，可以用來解析大氣硝酸鹽的生成途徑。Δ17NO3-可以通過熱解法、細菌法和化學法等三種測試方法得到。現有研究結果表明，Δ17NO3-的時空變化顯示為高緯度地區大於低緯度地區，冷季大於暖季。這與硝酸鹽的生成途徑有關，大氣硝酸鹽的前體物NOx白天可以在臭氧、自由基和光照的條件下發生光化學循環，而後通過均相反應（氫氧自由基、有機物）和非均相反應（N2O5水解）轉化為硝酸鹽。不同生成途徑中的氧原子來源及其對應的氧同位素異常值都有區別，導致Δ17NO3-也有差異。根據這一原理，國外學者利用箱式模型等大氣化學模型對Δ17NO3-進行了區域和全球尺度上的模擬。而我國作為灰霾嚴重的地區，城市氣溶膠硝酸鹽的比例不斷增加，大氣硝酸鹽氧同位素異常的研究卻寥寥可數。未來的研究應當著重從大氣硝酸鹽氧同位素異常的觀測、模擬、和影響機制等角度開展。

 

 

                         

 

連結：http://engine.scichina.com/doi/10.1360/N972018-01028

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