《大氣中含氮化合物對灰霾形成機制的影響》是依託復旦大學，由鄧叢蕊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大氣中含氮化合物對灰霾形成機制的影響
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鄧叢蕊
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
嚴重灰霾污染覆蓋了我國所有大中城市，2013年1月北京24天為灰霾天氣，PM2.5小時濃度達993μg/m3，從源頭控制PM2.5為解決問題的關鍵。銨鹽（硝酸銨和硫酸銨）為PM2.5的主要成分，對促進細顆粒的吸濕長大有顯著作用，成為主要的消光物質，對灰霾污染至關重要。氨和有機胺是大氣中唯一的鹼性物質，與酸性氣體發生反應生成二次氣溶膠。研究證明某些有機胺比氨更易於與酸性氣體反應生成有機鹽，而有機氣溶膠對光具有更強的吸收作用。目前對大氣及細顆粒物中有機胺（鹽）鮮有報導。本研究在我國主要沙塵源區和典型城市及海島上採樣並全面化學分析，研究我國大氣中銨鹽和有機胺鹽的時空分布和影響因素，建立大氣胺（鹽）的分析方法，首次追蹤城市氨和胺排放源及其對PM2.5的貢獻；結合雷射雷達、衛星遙感觀測，闡明這些含氮化物與能見度、消光係數、氣象要素等的關係，分析含氮化合物對灰霾形成機制的影響。
結題摘要
嚴重灰霾污染覆蓋了我國所有大中城市，2013年1月北京24天為灰霾天氣，PM2.5小時濃度達993μg/m3，從源頭控制PM2.5為解決問題的關鍵。銨鹽（硝酸銨和硫酸銨）為PM2.5的主要成分，對促進細顆粒的吸濕長大有顯著作用，成為主要的消光物質，對灰霾污染至關重要。氨和有機胺是大氣中唯一的鹼性物質，與酸性氣體發生反應生成二次氣溶膠。項目對大氣中含氮化合物的分布、特徵以及在大氣轉換過程進行了系統研究，包括PM2.5中的銨根、有機胺、硝酸根以及與這些組分成鹽的前體物氨氣（NH3），尤其是非農業源氨作了較為深入的研究。從源排放出發，首先對城市氨源作了全面篩查，定量了城市機動車和建築人居排泄物的排放；繼而依託自主建立的覆蓋上海城鄉區域的NH3監測網路，釐清了大氣NH3的時空分布特徵；首次建立了包含幾乎所有氨排放源的穩定氮同位素源譜，並將之套用於北京APEC環境NH3的源解析；本研究建立了測定大氣中痕量7種有機胺和15種胺基酸的有效觀測方法，並將該方法成功套用於上海大氣中有機胺和胺基酸的測定。基於氣體（包括NH3）和顆粒物化學組分的連續監測，探究了SNA（NH4+、NO3-、有機胺）以及NH3對城市大氣PM2.5污染的貢獻。二次無機氣溶膠的貢獻比重隨著PM2.5濃度的升高而持續增長，凸顯出SNA對霧霾天氣的重要作用。嚴重灰霾期間二次無機氣溶膠（SNA）和比重均超過了50%，NO3-/SO42-的比值在2013年比2006年有明顯的提高，預示著中國的能源消費結構正經歷著以煤為主導向其它多元能源利用形式（如天然氣、石油）並舉的轉型。在2006年冬季嚴重灰霾期間，硫酸鹽的質量占到了19.0%，遠遠高於硝酸鹽的占比（12.9%）；而在2013年冬季嚴重灰霾期間硫酸鹽的占比已經下降到了10.6%，硝酸鹽的質量占比上升到了20.2%，在SNA中的比例超過了50%，顯示含氮組分對氣溶膠爆發性增長加劇了灰霾的形成的貢獻。
