668 / 2026-03-24 12:24:27

四川盆地高湿静稳天气下无机氮气溶胶的来源与生成路径演变：基于氮氧稳定同位素示踪解析

四川盆地；硝酸盐；铵盐；生成途径；来源

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.8 大气气溶胶化学机制

针对四川盆地硝酸盐气溶胶浓度持续偏高、对前体物减排响应不敏感甚至不降反升的突出问题，本研究深入开展了该区域冬季硝酸盐形成机制与溯源研究。通过2023和2025年冬季密集观测，运用大流量颗粒物采样（11.5h昼夜采样和3h高频采样）、在线离子色谱及稳定同位素技术（δ¹⁸O, Δ¹⁷O，δ¹⁵N），结合贝叶斯稳定同位素混合模型，定量揭示了该区域硝酸盐形成的氧化机制及其前体物精准来源。研究发现，该区域大气氨已由2017-2018年污染天偶发性贫氨状态转变为当前持续富氨特征；硝酸盐浓度及其在PM_2.5中占比呈现持续升高趋势，2023年2月观测期间首要无机组分是NO₃⁻，平均浓度为15.4 ± 6.6 μg/m³，占PM_2.5质量的25.9%；2025年1月观测期间NO₃^‒浓度为22.4 ± 10.4 µg/m³（7.2−41.5 µg/m³），占比进一步提升至27.8%。尽管δ¹⁸O和Δ¹⁷O解析出的硝酸盐生成途径占比接近，但Δ¹⁷O可提供更细致的解析，在整个观测期间，硝酸盐生成主要通过OH自由基氧化（45±24%）、N₂O₅水解（32±23 %）和NO₃氧化途径（23±19%），。在持续高湿、静稳气象和弱光照条件下，硝酸盐生成表现出稳定的二次转化和持续累积特征，与北方地区常见的湿度骤增驱动爆发性增长机制不同。同位素混合模型解析显示，机动车尾气、燃煤工业及生物质燃烧是硝酸盐与铵盐前体物的共同主要来源。硝酸盐前体物的来源构成在污染期与清洁期保持稳定；而铵盐前体物的非农业源贡献在污染期显著升高，由清洁时段的36%升高至重污染时段的57%。此外，对比2023年与2025年冬季重污染时段，整体源构成基本一致，但在污染演变过程中，氨气的人为源贡献有所下降，其中机动车/工业源由2023年的20.6%下降到2025年16.9%。