硝酸盐(NO3-)是冬季大气颗粒物中最重要的二次无机组分之一,其形成途径及粒径分布对区域空气污染演变和氮沉降过程具有重要影响。相较于细模态气溶胶,粗模态硝酸盐的形成机制仍缺乏系统认识。本文以南京冬季不同污染水平下(PM2.5 < 35 µg/m3 和PM2.5 > 35 µg/m3)细、粗模态气溶胶为研究对象,通过分析细粗模态气溶胶中硝酸盐的赋存形态,探讨其在不同模态中潜在的形成机制。结果表明,粗模态硝酸盐在总硝酸盐中的贡献由清洁期的 5.5% 增至污染期的 13%,显示其在污染条件下的重要性显著增强。细模态气溶胶中普遍存在过量 NH4+,表明细模态硝酸盐主要以 NH4NO3 形式存在,且以气态 HNO3 与 NH3 的均相反应为主要形成途径,并在高 ALWC 条件下受夜间 N2O5 水解反应的进一步促进。相比之下,粗模态气溶胶中 NH4+ 明显不足,但NO3- 与 Ca2+ 和 K+ 呈显著相关,表明硝酸盐主要以 Ca(NO3)2 和 KNO3 等金属硝酸盐形态存在,其主要来源于气相 HNO3 在矿物尘埃表面(CaCO3)的非均相反应过程。因该过程对气态HNO3的吸收系数受相对湿度的影响严重,所以在低湿度的清洁条件下,粗模态硝酸盐的形成机制可能与污染期存在显著差异。本研究探讨了不同污染条件下硝酸盐细、粗模态的潜在形成机制,强调了矿物尘埃在粗模态硝酸盐生成中的关键作用。
Jiang et al. (Wed,) studied this question.