该研究通过在韩国六个主要地区的空气质量研究中心进行为期一年的连续监测,深入分析了氨(NH3)浓度的分布和特征,以及其对二次颗粒物(PM2.5)形成的影响。研究结果揭示了氨浓度在不同地区、季节以及一天中不同时间的变化趋势,并通过氨调节气体比(AdjGR)和铵与硫酸盐的摩尔比(A/S比率)进一步探讨了氨在二次颗粒物形成中的作用。
通过对韩国六个地区的氨浓度进行监测,我们发现氨浓度在不同地区存在显著差异。位于农业区附近的光州(GJ)地区氨浓度最高,达到11.4 ppb,这可能与农业活动密切相关,尤其是肥料使用和畜禽粪便管理。相比之下,背景地区白翎(BI)和济州(JI)的氨浓度较低,分别为2.6 ppb和4.5 ppb,这表明偏远地区受人为排放源的影响较小。城市地区如首尔(SE)和大田(DJ)的氨浓度也较高,分别为8.6 ppb和9.0 ppb,这可能与城市地区的人口密度和人类活动强度有关。
总体来看,春季和夏季的氨浓度高于秋季和冬季,这可能与温度和湿度的季节变化有关。春季,随着气温升高和农业活动的增加,氨的排放和挥发增强,导致浓度上升。夏季,高温进一步促进了氨的挥发,但同时也可能受到降雨的洗涤作用影响,导致浓度并不总是最高。相比之下,冬季较低的温度抑制了氨的挥发,因此浓度相对较低。
在城市地区,氨浓度在早晚交通高峰期间出现峰值,这与机动车排放和人类活动的日变化模式相吻合。在农业区,如光州(GJ),氨浓度在早晨达到峰值,这可能与农田施肥和土壤释放氨有关。而在工业区和背景地区,氨浓度的日变化不太明显,这表明这些地区氨排放源的日变化较小。
氨对二次颗粒物形成的贡献
通过计算AdjGR和A/S比率,研究评估了氨在二次颗粒物形成中的作用。SE和GJ地区的AdjGR值均高于4,表明这些地区处于氨过量状态。这意味着即使减少氨的排放,也可能不会有效降低硝酸盐的形成,因为系统中已有充足的氨供应。此外,随着氨浓度的增加,A/S比率也趋于增加,这进一步证实了在氨过量条件下,硝酸盐的形成更倾向于增加。
不同NH3和PM2.5浓度水平下的铵与硫酸盐摩尔比(A/S比率)