活性氮是一類隱藏在大氣中的“小角色”，但它們的作用卻不容小覷。這些微量氣體包括過氧乙?；跛狨ィ≒AN）、氮氧化物（NOx）、三氧化氮（NO3）和五氧化二氮（N2O5）等含氮化合物，在大氣化學中發揮核心樞紐作用，連接著許多復雜的化學反應。

通過精準測量這些活性氮，我們能更深入地了解大氣的氧化性和污染物的生成機制，從而為精準防控空氣污染提供科學依據。

迎難攻堅，突破“卡脖子”技術

來自中國科學院生態環境研究中心、中國氣象科學研究院等多家單位的研究團隊迎難而上，通過一系列創新研發，成功打造出多款大氣活性氮在線檢測儀器，讓測量更加精準可靠。這些儀器能夠精準檢測PAN、NOx、NO3、N2O5等關鍵物質，解決了現有技術的諸多局限。

例如，他們通過多項核心技術的研發，成功研制并優化了大氣PAN在線檢測系統，將測量不確定性從±30%降低到±5%，并解決了ECD檢測技術線性響應范圍窄的問題，使PAN可以在0-200ppbv范圍內實現高精度檢測。不僅如此，利用光化學反應原理，他們成功實現了大氣中NOx和PAN的同步高精度檢測，這項突破解決了國際NOx分析儀的干擾問題，同時將檢測限提高至30pptv。

這些新型儀器的誕生，減少了測量誤差，并能同步檢測多種大氣活性氮，突破了技術局限，獲得多項專利，成功推動了我國大氣監測技術的創新。

中國“智造”，測出精準大氣數據

有了這些自主研發生產的儀器，科學家們得以更精確地測量出符合我國實際情況的大氣“本土數據”。通過這些數據，科學家們深入研究了不同地區大氣活性氮（如PAN、NOx、NO3、N2O5）的濃度水平及變化特征，揭示了這些關鍵污染物的來源與分布。研究發現，城市和農村的大氣活性氮濃度普遍高于沿海和高原地區，且不同區域的污染物形成機制有所不同。
在城市，PAN主要由人為排放的揮發性有機物（VOCs）控制，而沿海和高原地區則受VOCs與NOx的共同影響。研究還發現，北京城郊夜間的大氣NO3濃度隨著大氣污染治理的推進不斷上升，對夜間大氣氧化性和顆粒態硝酸鹽的形成貢獻顯著。

這些重要發現不僅為我國大氣復合污染治理提供了新的科學依據，還為制定更具針對性的空氣質量改善措施鋪平了道路。隨著這些研究成果的持續應用，我們有望在未來見證更清潔、更健康的生活環境。這些研究成果已經在環境領域的頂級期刊上發表，不僅彰顯了我國科研水平的進步，也為全球大氣污染治理提供了寶貴的經驗和借鑒。

文：牛明澤 四川大學博士

審稿：祝葉華 清華大學環境工程博士

來源: 科普中國-科普話強國

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