中国科学院大气物理研究所潘月鹏研究员和我所方运霆研究员与国外多个研究团队合作，首先开发了铵盐两步氧化转化法测定稳定氮同位素的技术方法，使得低铵盐含量大气颗粒物样品中同位素的准确测量成为现实。进一步研究发现，贫氨环境下，氨气转化为铵盐过程中保留了初始源的同位素信息，可以通过直接测定铵盐的氮同位素比值判断其初始来源；而在富氨环境下，氨气与铵盐之间的同位素分馏作用掩盖了氨气携带的初始源信息，无法直接通过氮同位素比值判断其初始来源。在这一认识的基础上，研究团队定量表征了温度和酸碱性对分馏过程的影响，进而突破了富氨环境下铵盐气溶胶来源解析的技术瓶颈。

　　通过对北京2013年初冬（农业活动减弱）和盛夏（农业排放增强）大气霾污染过程不同粒径段样品的氮稳定同位素测试，研究团队发现了“非农业源”影响城市气溶胶铵盐的强烈信号（图7）。通过同位素质量平衡模型，解析到北京城区（年尺度上）铵盐有55%来自农业排放（图8），而非农业源（机动车、燃煤、氨逃逸）的贡献也决不能忽视（尤其是在重霾污染期间）。同位素源解析结果进一步印证了我国城市观测到的高浓度氨气与局地排放有关，而与区域农业源的关系不大。如果该结论具有普适性，这将直接关系到我国未来氨气减排的策略选择。研究团队呼吁国内外同行加强合作，进一步开展不同区域的氨气/铵盐浓度和通量测量及来源解析，服务于大气污染和气候变化研究。本研究获得中国科学院战略科技先导专项和国家自然科学基金的支持。

        论文信息：Pan, Y., and Coauthors, 2018: Source apportionment of aerosol ammonium in an ammonia rich atmosphere: An isotopic study of summer clean and hazy days in urban Beijing. J. Geophys. Res., 123. doi:10.1029/2017JD028095.　　

        Pan, Y., and Coauthors, 2018: Isotopic evidence for enhanced fossil fuel sources of aerosol ammonium in the urban atmosphere. Environ. Pollut., 238, 942-947. doi:10.1016/j.envpol.2018.03.038.

　　Pan, Y., and Coauthors, 2018: Identifying ammonia hotspots in China using a national observation network. Environ. Sci. Technol., 52(7), 3926-3934. doi:10.1021/acs.est.7b05235.

        Pan, Y., and Coauthors, 2016: Fossil fuel combustion-related emissions dominate atmospheric ammonia sources during severe haze episodes: Evidence from 15N-stable isotope in size-resolved aerosol ammonium. Environ. Sci. Technol., 50(15), 8049-8056. doi:10.1021/acs.est.6b00634. 

图1. 北京冬季和夏季不同粒径段颗粒物铵盐氮同位素丰度（a）。细颗粒物铵盐和前体物氨气的氮同位素丰度（b），两者差异表征氮同位素的分馏。不同类型排放源氨气氮同位素丰度的范围（c）。

  图2. 北京氨气的来源构成（基于年尺度上每周1次的大气颗粒物分级采样和细颗粒物铵盐。