近日，我院傅平青教授团队与国内外合作者综合使用外场观测和大气化学模式等方法，基于气象观测塔探究了冬季北京大气边界层不同高度PM2.5中铵盐的来源和垂直变化特征，发现燃烧源氨排放对北京冬季灰霾污染有重要贡献。成果以“Dominant contribution of combustion-related ammonium during haze pollution in Beijing”为题，作为Research article发表于Science Bulletin。论文第一作者为我院吴礼彬副教授和复旦大学王芃副研究员，通讯作者为我院傅平青教授。
铵盐是PM2.5的重要组分，大气铵盐主要来自氨的二次反应，对空气污染、辐射强迫和人类健康等都有重要影响，铵盐的来源解析有助于通过减排进一步改善空气质量。此前的研究主要关注近地面气溶胶，对边界层中大气铵盐垂直变化特征的认识，有助于深入理解氨的来源和传输规律，提升大气模式模拟的准确性。本研究依托中科院大气物理研究所325米高的气象铁塔，在完善氨氮同位素源谱数据的基础上，综合使用外场观测和大气化学模式探究了冬季北京大气边界层不同高度（8米、120米和260米）PM2.5中铵盐的氨排放源和传输过程。结果表明，与夏季相比，冬季的垂直变化特征更为复杂，但总体是铵盐浓度随高度而增加，说明本地排放和区域传输对铵盐都有重要贡献，而本地排放对近地面的贡献更多。综合稳定氮同位素分析和大气化学模式模拟结果表明，交通、人类生活废弃物等排放的氨对近地面气溶胶铵盐的贡献要大于高空，而农业源、生物质燃烧利用对高空气溶胶铵盐的贡献更大。与燃烧相关的氨排放，包括化石燃料源、氨逃逸和生物质燃烧等，对冬季严重灰霾污染期间大气铵盐的贡献达60%，超过了包括农业源在内的挥发性氨排放。相比之下，挥发性氨排放（牲畜粪便、农田施肥和人类生活废弃物）的贡献在清洁天占主导地位。生物质燃烧，尤其秸秆和薪柴的燃烧和利用，可能是被忽视的重要氨排放源。
本研究还使用大气化学模式比较了不同减排策略对大气污染控制效果的影响，发现与减排单一污染物（氨）相比，氨等多种污染物的同时减排，对降低PM2.5浓度的效果更为明显。为持续改善空气质量，未来可考虑实施同时减排氨等多种污染物的大气污染防控政策。
文章信息：Wu LB#, Wang P#, Zhang Q, Ren H, Shi ZB, Hu W, Chen J, Xie QR, Li LJ, Yue SY, Wei LF, Song LL, Zhang YG, Wang ZH, Chen S, Wei W, Wang XM, Zhang YL, Kong SF, Ge BZ, Yang T, Fang YT, Ren LJ, Deng JJ, Sun YL, Wang ZF, Zhang HL, Hu JL, Liu C-Q, Roy M. Harrison, Ying Q, Fu PQ*, 2024. Dominant contribution of combustion-related ammonium during haze pollution in Beijing. Science Bulletin 69(7): 978–987. https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.01.002
