合肥研究院夜间活性含氮化合物探测研究获进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所研究员谢品华课题组在大气N2O5探测研究方面取得进展。相关研究工作在线发表在Science of the total environment上。
N2O5是对流层夜间化学反应的关键成分，夜间N2O5的水解反应作为NO3的间接损耗途径，可生成硝酸盐和ClNO2。硝酸盐的吸附作用在细粒子形成大颗粒气溶胶过程中具有重要作用；ClNO2则影响白天的大气氧化过程。鉴于N2O5在大气反应过程中的关键作用，准确测量其浓度水平及变化规律对研究夜间大气化学具有重要意义。我国夜间大气环境的复杂性以及N2O5反应活性高等特点，对大气N2O5的快速、高灵敏探测提出了挑战。
谢品华课题组与北京大学科研人员合作，探究适用于我国大气环境的N2O5高反腔探测技术。谢品华课题组在前期研究的腔衰荡光谱技术基础上，研发了一套N2O5腔衰荡探测系统（CRDS），于2016年2月20日至3月4日在北京郊区与北京大学N2O5腔增强吸收光谱系统（CEAS）开展了外场实验技术对比。比对结果显示：CRDS与CEAS两套探测系统呈现出较好的一致性；但在某些特殊环境条件下，如重霾、高湿度（RH>60%）、高颗粒物（PM2.5>200μg/m3）环境，两套探测系统的测量结果存在一定差异，原因在于N2O5在重霾条件下采样损耗、气溶胶、水汽干扰引起。研究指出，为减少在重霾或高湿度条件下由N2O5易碰撞损耗引起的测量误差，通过对进气流速控制、换膜频率、采样管改进可提高测量准确性。
该研究工作得到了国家自然科学基金、中科院灰霾先导专项、科技部大气专项等的资助。
(a) CRDS和CEAS测量N2O5对比结果；(b) 2016年2月29日晚至3月1日晚CRDS和CEAS测量结果对比；(c) 不同相对湿度下，CRDS和CEAS测量相关性分析，不同颜色代表不同的相对湿度；(d) 不同PM2.5条件下，CRDS和CEAS测量相关性分析，不同颜色代表不同的PM2.5。
