中文关键词氨气同位素源谱稳定同位素模型(SIAR)源解析 英文关键词ammoniaisotopeendmember signaturesstable isotope analysis in R (SIAR)source apportionment

作者	单位	E-mail
顾梦娜	中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029 中国科学院大学, 北京 100049	gumengna17@mails.ucas.ac.cn
潘月鹏	中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029 中国科学院大学, 北京 100049	panyuepeng@mail.iap.ac.cn
何月欣	中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029
田世丽	中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029	tianshili@mail.iap.ac.cn
王彦君	中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029
吕雪梅	中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029
倪雪	中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029
孙杰	中国科学院大气物理研究所, 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029
吴电明	华东师范大学地理科学学院, 教育部地理信息科学重点实验室, 上海 200241
方运霆	中国科学院沈阳应用生态研究所, 森林生态与管理重点实验室, 沈阳 110016

中文摘要 氨（NH₃）是大气霾污染和过量氮沉降的关键前体物，准确厘清其来源是制定NH₃减排策略的科学基础.稳定同位素模型（SIAR）在NH₃溯源研究中展现出巨大潜力，其解析结果的可靠性与NH₃排放源的氮同位素指纹谱（δ¹⁵N-NH₃）密切相关.本研究基于2013年1月北京霾污染期间的同位素观测资料，使用SIAR评估了3个重要源谱参数（源的数量、源的δ¹⁵N-NH₃特征值及其标准差）对NH₃源解析的影响.结果表明，农业源的贡献率对源谱δ¹⁵N-NH₃特征值的变化最敏感，其次为化石燃烧源，氨逃逸源的敏感性最低.农业源δ¹⁵N-NH₃标准差的改变仅造成农业源贡献率变化约4%，但其特征值的改变却造成农业源贡献率20%的变化.相比之下，将农业源拆分为化肥挥发和畜牧养殖源后，解析结果并未显著增加农业源的总贡献，即"非农业源"仍然是2013年初北京霾污染期间NH₃的重要来源.考虑到农业源的贡献率对SIAR模型参数改变的响应最为敏感，且不同类型的农业源δ¹⁵N-NH₃差异较大，未来需要针对农业源δ¹⁵N-NH₃的时空变化规律及影响因素开展深入研究，以此来降低同位素源解析模型的不确定性. 英文摘要 Ammonia (NH₃) is an important precursor of fine particles and nitrogen deposition. It is critical to identify and quantify the sources of NH₃ before the implementation of a mitigation strategy. Stable isotope analysis in R (SIAR) has potential with regard to the source apportionment of NH₃, but its reliability is closely related to the signatures (δ¹⁵N-NH₃) of emission sources. Based on SIAR, we found that the agricultural contribution varied significantly with mean δ¹⁵N-NH₃ values of endmember input. In contrast, both the contributions of fossil fuel and NH₃ slip showed low sensitivity against the change of endmember input. Moreover, the agricultural contribution changed by about 20% due to the variations in agricultural endmember mean values. Such a change is five times that due to the variations in endmember standard deviation values. Notably, regardless of the number of input sources tested, "non-agricultural source" was the dominant source of NH₃ during hazy days in January 2013 in Beijing. Since various agricultural sources showed large variations in δ¹⁵N-NH₃, future studies should focus on the endmember signatures of agricultural sources to further reduce the uncertainty in SIAR-based NH₃ source apportionment.

PDF全文下载地址:

https://www.hjkx.ac.cn/hjkx/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=20200712&flag=1&journal_id=hjkx&year_id=2020