氮氧同位素示踪南昌秋冬季降水中NO3-来源及其贡献

艾文强,肖红伟*,孙启斌,张永运,张泽雨,李静雯

氮氧同位素示踪南昌秋冬季降水中NO3-来源及其贡献

艾文强1,2,肖红伟1,2*,孙启斌3,张永运3,张泽雨2,李静雯2

(1.东华理工大学,江西省大气污染成因与控制重点实验室,江西 南昌 330013；2.东华理工大学水资源与环境工程学院,江西 南昌 330013；3.中山大学大气科学学院,广东 珠海 519082)

为确定南昌市秋冬季降水中硝酸盐来源及贡献,于2016年9月1日至2017年2月28日对南昌地区雨水进行采集,分析了其化学组成及NO3-同位素组成并利用贝叶斯混合模型对NO3-四种潜在来源贡献进行计算.结果显示NO3-浓度范围为7.3～99.5μmol/L,平均值为36.1μmol/L;δ15N-NO3-变化范围为-6.0‰～+8.3‰,平均值为-0.8‰,两者均呈现冬季高秋季低的变化趋势.NO3-浓度季节性变化可能是受到降雨量等因素的影响,而δ15N-NO3-变化可能是冬季降水中机动车尾气排放偏高和秋季降水中煤燃烧来源偏高双重因素作用的结果.同位素及贝叶斯混合模型源解析结果表明,南昌市降水中NO3-主要来源于生物质燃烧(32.5%)、机动车尾气排放(30.8%)和煤燃烧(23.1%),三者贡献超过86%;而机动车尾气排放和生物质燃烧释放均超过30%,这可能与近年来机动车快速增加和秋冬季野外生物质大量燃烧有关.煤燃烧虽然也是重要来源,但相对生物质燃烧和机动车尾气排放较小,这可能与近年我国减排措施有关.

南昌；NO3-；降雨；氮同位素；贝叶斯混合模型(MixSIA)

硝酸盐(NO3-)主要由NO(NO+NO2)转化形成,是大气气溶胶和酸雨的重要组分[1-4].近几十年来,随着工业化和城镇化的快速推进,人类活动产……