第七届青年地学论坛

         硝酸盐(NO₃^-)主要由NO_x(NO+NO₂)转化形成，是酸雨和细颗粒物的主要组成之一，也是造成当前大气污染现象的重要因素，对人类健康和气候系统具有重要影响。2013年《大气污染防治计划》实施以来，我国大气细颗粒物(PM_2.5)浓度下降了30-50%，但大气中NO₂浓度下降并不明显，仍在高位波动，硝酸盐在细颗粒物和大气降水中的占比逐步升高。因此准确评估大气中硝酸盐来源，实现对NO_x的精准控制，对缓解我国大气硝酸盐污染有重要意义。
        为确定南昌市降水中硝酸盐来源及贡献，本研究于2016年4月22日至2017年4月25日对南昌地区雨水进行采集，分析了其化学组成及NO₃^-同位素组成，并利用贝叶斯混合模型对NO₃^-四种潜在来源贡献进行计算。结果显示NO₃^-浓度范围为1.8 ~ 147.7μmol· L^-1，平均值为29.1μmol·L^-1；δ¹⁵N- NO₃^- 变化范围为-6.6 ~ +14.5‰，平均值为-1.1‰；δ¹⁸O- NO₃^-变化范围为+28.6~ +96.3‰，平均值为+73.4‰，均呈现明显季节性变化。NO₃^-浓度季节性变化可能是受到降雨量等因素的影响，而δ¹⁵N- NO₃^- 变化受不同季节来源不同影响，δ¹⁸O- NO₃^-变化主要受到不同季节大气中NO_x不同氧化过程的影响。同位素及贝叶斯混合模型源解析结果表明，南昌市降水中NO₃^-主要来源于生物质燃烧、机动车尾气排放和煤燃烧；机动车尾气排放和生物质燃烧释放最主要来源，这可能与近年来机动车快速增加和秋冬季野外生物质大量燃烧有关。煤燃烧虽然也是重要来源，但相对生物质燃烧和机动车尾气排放较小，这可能与近年我国减排措施有关。
        NO_x不同的大气化学过程是造成δ¹⁸O- NO₃^-呈季节性变化的主要原因，在本次观测中，冷季(Cool season ，10-次年3月)降水中δ¹⁸O- NO₃^-（平均值：+81.4‰）偏高，而暖季(Warm season ，4 – 9月)降水中δ¹⁸O- NO₃^-（平均值：+65.08‰）偏低，因此，在冬季NO₂可能主要经O₃氧化，通过N₂O₅途径生成HNO₃，而在秋季NO_X主要通过OH途径形成HNO₃。
 

NO3- 氮同位素 氧同位素 化学组成 降雨