工業革命以來，化石燃料和化肥施用等人類活動向大氣釋放的氮氧化物（NOx）大量新增。NOx促進大氣中顆粒物和臭氧的生成，進而危害人類身體健康。此外，NOx排放使得大氣氮沉降量隨之上升，過量的氮輸入對陸地生態系統會產生不利的影響，如生物多樣性下降、水體富營養化和土壤酸化。為遏制空氣污染，我國2013年開始實施“清潔空氣行動計畫”，削减SO2、NOx等工業源排放以提升我國空氣品質。但是，“清潔空氣行動計畫”是否顯著降低大氣硝酸鹽沉降及其人為源貢獻有待進一步評估。近年來穩定同位素測定科技的迅速發展促進了氮同位素自然豐度科技在解析大氣NOx源貢獻的應用。過去諸多相關研究主要集中在空氣污染嚴重的都市區域，而偏遠地區大氣硝酸鹽沉降更能反映區域尺度氮氧化物排放，有利於瞭解區域大氣硝酸鹽沉降及其源貢獻的時間動態。
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在中國科學院清原森林生態系統觀測研究站採集了2014-2017年間降水樣品並測定了氮沉降量及硝態氮15N自然豐度。發現研究期間清原站大氣硝態氮年均沉降量為7.0 kg N ha-1yr-1，占無機氮沉降量的1/3。2015年至2017年雖然遼寧省NOx排放量從0.83百萬噸下降到0.61百萬噸，降幅為26%，但同期清原站大氣硝酸鹽沉降僅下降6%（圖1）。不同年份之間大氣硝態氮的15N自然豐度相差也不大（圖1），其源解析結果表明清原站大氣硝態氮的來源仍以人為源為主導（57%），人為源貢獻也並未隨時間出現下降的趨勢，其原因機制還有待於進一步研究。該研究結果對於區域氮污染治理有一定的參攷意義。
該研究得到了國家重點研發計畫、國家自然科學基金委員會的支持。研究成果“Multiyear measurements on15N natural abundance of precipitation nitrate at a rural forested site”於2021年3月20日正式發表於Atmospheric Environment。瀋陽生態所博士畢業生黃韶楠為第一作者，瀋陽生態所方運霆研究員和河南大學傅聲雷教授為共同通訊作者。
圖1遼寧人為NOx排放量和清原站大氣硝態氮沉降量及其15N自然豐度
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