长三角城郊冬夏PM2.5中铵盐的形成过程及来源解析

摘要

气溶胶铵盐（p-NH+4）作为大气气溶胶细颗粒物(PM2.5)中主要的二次无机气溶胶（SIAs）污染物，在灰霾形成过程中起重要作用.然而对于大气中NHx（p-NH+4和NH3）各潜在来源的贡献仍存在争议.分别于2015年冬季和夏季在苏州东山半岛采集了3 h高频大气气溶胶PM2.5样品，测定总氮（TN）和p-NH+4的质量浓度及其δ15N同位素比值，并结合贝叶斯模型（SIAR）模拟，定量解析了PM2.5中铵盐的生成过程和来源.结果表明，在冬夏两季SO42-、 NO-3和NH+4均为主要的水溶性离子，占比总和超过70%.PM2.5、 TN和p-NH+4质量浓度变化趋势一致，且冬季均是夏季的2～3倍.δ15N-NH+4值在冬季和夏季均与浓度呈正比，然而冬季整体（-1.7‰±4.3‰）却比夏季整体（7.8‰±5.9‰）更低，这表明每个季节内δ15N-NH+4值的变化是由于不同潜在来源的贡献率不同造成的，而冬夏两季δ15N-NH+4值的差异则主要是由于铵-氨气粒分配时的氮同位素分馏导致的.SIAR溯源结果显示，非农业来源是东山地区p-NH+4主导来源，冬季贡献率为59%,夏季贡献率为69%,相较于农业来源挥发形成的NH3,化石燃料燃烧生成的NH3更易于在大气中生成气溶胶铵盐.