城市环境所究所在大气亚硝酸的大气化学过程与来源研究方面取得进展

文章来源:城市环境研究所  |  发布时间:2022-01-18  |  【打印】 【关闭

  

  大气HONO的光解是OH自由基重要来源,识别大气HONO来源对于理解大气化学过程以及模型准确模拟有重要意义。中科院城市环境所陈进生研究团队利用中科院安徽光机所秦敏团队研制的非相干宽带腔增强吸收光谱技术(IBBCEAS),结合城市环境所位于沿海城市厦门的大气环境观测超级站,同步开展大气环境的相关污染物与气象因子的实时在线观测,获得了包括HONO以及其他气态污染物、气溶胶化学组分、光解速率常数和气象参数重要参数,揭示了沿海城市大气环境中HONO的化学特征、分布及来源。

研究成果于2022年1月11日以Exploration of the atmospheric chemistry of nitrous acid in a coastal city of southeastern China: results from measurements across four seasons为题,发表于大气环境领域权威期刊Atmospheric Chemistry and Physics上。

  中国科学院城市环境所胡宝叶博士、中国科学院安徽光机所段俊博士为共同第一作者;中国科学院城市环境所陈进生研究员、中国科学院安徽光机所秦敏研究员为共同通讯作者。

  研究结果表明:沿海城市HONO平均浓度为0.54 ± 0.47 ppb。夏季夜间NO2转化为HONO速率最大,这是由于较高的气温促进了水滴的蒸发,加速了NO2在湿表面生成HONO的非均相过程。基于收支平衡分析发现未知源排放在正午时达到最大值,夏季最大(4.35 ppb×h-1),春秋季次之(分别为3.51和3.28 ppb×h-1),冬季最小(2.08 ppb×h-1)。未知源在所有来源中占比最大,夏季为81.25 %、秋季为73.99 %、春季为70.87%、冬季为59.28 %(参见图1)。硝酸盐光解很可能是春季和夏季主要来源,而NO2在BC表面光催化可能是秋季和冬季HONO主要来源(图2)。基于HONO/NOx比值可以较好地拟合夜间HONO浓度变化,而昼间需要结合硝酸盐光解才能改善拟合结果。与臭氧光解相比,HONO光解在整个昼间都是OH自由基重要来源(除了夏季午后)。

  该研究得到中国科学院先导培育项目课题(XDPB19003)以及国家重点研发计划课题(2016YFC0200501)的资助。

  论文链接

图1. HONO在不同季节的源(>0)和汇(<0)的平均日变化

图2. 不同季节颗粒硝酸盐光解与Runknown的关系(BC着色) 红线和虚线分别代表对数拟合曲线和转折点