2019年国庆节前后北京气态氨和气溶胶铵盐浓度的同步观测

我国自2013年实施《大气污染防治行动计划》以来,大气细颗粒物(PM2.5)特别是硫酸盐浓度迅速下降,但硝酸盐浓度降幅较小,大气中过量的氨气(NH3)是维持硝酸盐居高不下的主要因素.迄今,我国生态环境部门尚未将NH3纳入常规观测,以往有关NH3和气溶胶铵盐(NH4+)的研究多是分别进行的,缺少同步观测.由于NH3和NH4+在大气中可互相转化,只测量其中一种相态很难全面了解它们的动态变化.本研究基于酸涂覆的蜂窝型扩散管和膜采样串联系统,同步测量了 2019 年国庆节前后北京城区大气NH3和NH4+浓度,时间分辨率为2 h(PM2.5＞35 μg·m-3)～5 h(PM2.5＜35 μg·m-3).结果表明,采样期间NH3和NH4+平均浓度分别为(4.1±2.9)yg.m-3和(1.7±1.4)μg·m-3,且二者均与PM2.5、CO和N02呈现相似的时间变化规律.NH3浓度在早晨(05:30～08:30)和夜间(21:30～05:30)较高,这种双峰日变化特征在污染天(PM2.5＞75 μg·m-3)最为明显.NH3浓度在污染天17:30～21:30存在明显的低谷,这主要与有利的扩散条件有关(平均风速6 m·s-1).NH4+浓度的日变化特征与NH3 差异较大,NH4+浓度在非污染天(PM2.5＜75 μg·m-3)17:30～21:30 出现明显峰值,期间NH3 浓度较低,而N02浓度较高.在非污染天,NH3浓度是NH4+的2.8倍;而在污染天,由于气粒转化加速,大气NH3浓度低于NH4+(NH3/NH4+=0.8).国庆节前大气NH3、CO、N02、SO2和PM2.5浓度超过国庆后的幅度分别为54.2％、40.4％、33.3％、0.0％和49.4％.国庆节前虽然实施了减排行动,但极端不利的静稳天气导致大气环境容量下降,掩盖了污染物减排的效果,导致大部分污染物浓度不降反升.