氨氣是大氣中重要的含氮鹼性氣體，與大氣酸性氣體結合可促進大氣PM2.5的生成，被稱為霧霾形成的“催化劑”。確定大氣中氨氣來源對製定有效的氨减排措施至關重要。氮穩定同位素自然豐度（用δ15N表示）科技是解析大氣環境中含氮氣體污染物和顆粒物來源的有力工具。過去幾年多項有關氨氣源解析的研究成果表明，機動車尾氣氨排放是都市大氣中氨氣的重要來源，但實際上對於機動車尾氣氨氣氮同位素特徵的量化非常有限，新增了源解析結果的不確定性。
基於此，中國科學院瀋陽應用生態研究所穩定同位素生態學團隊採用兩種主動採樣管道（為避免採樣過程發生穩定同位素分餾作用），即顆粒物—氣體順序捕集的多噴嘴串聯衝擊式採樣系統（MCIs）和氣體—顆粒物順序捕集的蜂窩型擴散管-濾膜採樣系統（CCSCs），同時收集了遼寧省瀋陽市區內一段長約2.4千米的都市隧道內機動車排放的氨氣，並測定了其氮穩定同位素特徵。研究表明兩種主動採樣管道在氨氣濃度測定上有較好的一致性，MCIs獲得機動車尾氣氨氣的δ15N值為6.3±1.6‰，略高於CCSCs的結果（4.8±2.3‰），兩種採樣方法δ15N值相差約1.5‰（圖1）。δ15N存在差异的原因可能源自於CCSCs採樣系統吸收NH3存在飽和，囙此推薦6.3‰作為機動車尾氣排放氨氣的源譜值。該研究結果對於降低大氣氨氣來源解析的不確定性有重要的意義。
研究成果以“15N natural abundance of vehicular exhaust ammonia，quantified by active sampling techniques”於2021年4月23日正式發表於Atmospheric Environment。瀋陽生態所博士生宋琳琳為第一作者，方運霆研究員為通訊作者。研究受國家重點研發計畫、大氣重污染成因與治理攻關項目等項目支持。
圖1都市機動車尾氣氨氣採集裝置和氨氣δ15N值
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