基于离轴积分腔输出光谱对泰州大气NH3浓度观测与分析

摘要

氨(NH3)是大气中活性氮最主要的还原形式,是形成二次无机铵盐的重要气态前体物.在中国极度污染的条件下,这些铵盐可占PM2.5质量的40％ ～60％.NH3污染不仅影响全球的光辐射强度,而且会加剧大气光化学污染.目前,城市地区氨气来源仍存在一定争议.为研究泰州地区N H3污染情况,并深入了解N H3的来源.2018年6月6日至15日,基于离轴积分腔输出光谱技术,开展了夏季泰州地区大气NH3浓度的连续观测.其他污染物浓度(如NH3,NOx,CO,NH4+)同步进行测量.观测点位距离交通枢纽300 m,观测期间N H3的平均浓度为25.1±4.5μg·m-3,相比国内外其他城市,该地区N H3污染处于较高水平.白天与夜间N H3浓度均值无明显差异,但总体呈现白天降低夜晚升高的趋势.夜间温差大,大气边界层较为稳定,是污染物得以累积的原因之一;晨间N H3浓度急剧升高,主要考虑为夜间沉积在水汽中的NHx(气态NH3与颗粒态NH4+)的蒸发所带来.随着光照进一步增强,环境水汽中NHx的蒸发逐渐结束,光化学反应过程逐渐占据主导,N H3浓度上涨速度缓慢,逐渐趋于平衡,并在之后出现迅速下降.在湿度较大的夜间,N H x的沉积过程更加明显.结合观测期间的气象参数以及与常规污染物的相关性,讨论了泰州地区的污染物变化趋势及污染水平.结果表明,大部分日期交通排放对泰州地区N H3浓度影响较小,仅6月7日早高峰期NH3与NOx,CO相关性较好,R2分别为0.740与0.911,推测当日交通排放影响较大,交通源是N H3的重要局地源.进一步进行了后向轨迹分析,比较了观测期间不同气团所导致的污染物浓度变化.结合观测结果分析可知,观测点西北方向工业园区污染排放可能是导致6月10日夜间污染事件的重要原因.