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    大氣硝酸鹽如何生成?大氣硝酸鹽氧同位素異常給你答案

    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》201812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?,F有研究結果表明,Δ17NO3-的時空變化顯示為高緯度地區大于低緯度地區,冷季大于暖季。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,而后通過均相反應(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。


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