稳定同位素模型解析大气氨来源的参数敏感性

来源：环境科学杂志2020年第1期北京时间：

作者：顾梦娜,潘月鹏,何月欣,田世丽,王彦君,吕雪梅,倪雪,孙杰,吴电明,方运霆

单位：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,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,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,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,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

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.

关键词：氨气,同位素,源谱,稳定同位素模型(SIAR),源解析,