💡这项突破是什么?
大气铵盐(NH4⁺)来源解析是大气氮污染精准管控的重要依据。氮同位素技术是解析大气铵盐来源的有效手段,但大气沉降过程对铵盐氮同位素组成的影响尚不明确,导致基于氮同位素的大气铵盐来源解析结果存在偏差。中国科学院烟台海岸带研究所海岸带环境过程与生态修复重点实验室田崇国研究员团队,通过构建大气NH3–NH4⁺转化与沉降过程的同位素分馏模型,量化了大气沉降对铵盐氮同位素组成的影响,并基于该模型优化了大气铵盐来源解析方法。
研究团队构建了大气NH3–NH4⁺转化与沉降过程的同位素分馏模型,量化了大气沉降对铵盐氮同位素组成的影响。研究发现,大气沉降过程会显著改变大气NH4⁺的氮同位素组成,导致大气NH4⁺与源排放NH3之间的同位素差异,有效避免对非农业源贡献的过高估计。在黄河三角洲案例中,考虑大气沉降影响后,肥料施用源对大气NH4⁺的贡献明显提升;在长沙城市案例中,优化后的源贡献结构与区域排放清单特征更为契合,进一步验证了模型的科学性与实用性。

图4 简化方法和拟合方程法对2013年夏季(左)和2021年夏季(右)黄河三角洲大气中铵离子的四种氨排放源贡献率(上)和贡献浓度(下)的对比

图5 简化方法和拟合方程法对长沙四种氨排放源贡献率的对比
该研究明确指出,基于氮同位素开展大气NH4⁺来源解析时,不能仅考虑NH3–NH4⁺转化过程中的同位素分馏,还需充分考虑大气沉降对NHx同位素组成的调节作用。研究构建的模型为提高大气铵盐来源解析精度提供了新的方法工具,也可为区域氨排放识别和大气氮污染控制提供科学支撑。
相关研究成果以“Technical note: Quantifying the nitrogen isotope difference between ammonium in the atmosphere and ammonia emitted from sources”为题发表在国际期刊Atmospheric Chemistry and Physics,第一作者和通讯作者为烟台海岸带所田崇国研究员。该研究得到开放研究基金和国家自然科学基金等项目资助。
文章信息:
Chongguo Tian, Xuehua Yin, Xuena Yang, Xiaoxia Yu, Zhengjie Li, Zheng Zong, Xinpeng Tian, Yuchen Li, Roland Kallenborn, Yi-Fan Li. 2026. Technical note: Quantifying the nitrogen isotope difference between ammonium in the atmosphere and ammonia emitted from sources. Atmospheric Chemistry and Physics, 26, 5799–5811. https://doi.org/10.5194/acp-26-5799-2026



