中国科学院沈阳应用生态研究所稳定性同位素研究团队，以东北区域典型氮污染城市沈阳为例，通过测定降水中硝酸盐含量和δ¹⁵N的季节性变化进而探究影响大气硝酸盐δ¹⁵N的主要因素，并重点探讨了源解析过程中是否要考虑NO和NO₂转化过程 (NO_x循环) 中的同位素分馏作用。研究结果表明：从2016-2017年，沈阳总无机氮沉降量为19.8 kg N ha^-1 a^-1，其中硝态氮为10.5 kg N ha^-1 a^-1，铵态氮为 9.3 kg N ha^-1 a^-1，夏季沉降量明显高于冬季；δ¹⁵N-NO₃^-的均值为0.9±4.0‰，且冬季高夏季低，变化范围为-4.9‰到8.3‰（图1）。比对结果表明大气硝酸盐形成过程中NO_x循环导致的分馏作用对δ¹⁵N-NO₃^-的影响可以忽略，煤燃烧和土壤排放的季节性差异是导致δ¹⁵N-NO₃^-冬季高夏季低的主要原因（图2）。煤燃烧和汽车尾气对大气NO_x贡献占54-67%。 

该研究得到了国家重点研发计划、中国科学院前沿重点研究项目、国家自然科学基金委员会面上项目、王宽诚率先人才计划卢嘉锡国际团队项目以及大气重污染成因与治理攻关项目的支持。研究成果“Nitrate isotopic composition in precipitation at a Chinese megacity: Seasonal variations, atmospheric processes and implications for sources”发表于Earth and Space Science。通讯作者为方运霆研究员，第一作者为其博士生李郑杰。

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图1. 沈阳降水δ¹⁵N-NO₃^-、量化分馏 δ¹⁵N-NO_2(shift) 以及排除分馏后计算得到的δ¹⁵N-NO_x的季节性变化规律。红、灰、蓝、绿阴影表示参考已有研究得到的不同排放源释放的δ¹⁵N-NO_x的值

图2. 不同源在考虑（a）和不考虑（b）NO_x循环过程中分馏效应的情况下不同季节对沈阳降水NO₃^-的贡献