活性氮是一类隐藏在大气中的“小角色”，但它们的作用却不容小觑。这些微量气体包括过氧乙酰基硝酸酯（PAN）、氮氧化物（NOx）、三氧化氮（NO3）和五氧化二氮（N2O5）等含氮化合物，在大气化学中发挥核心枢纽作用，连接着许多复杂的化学反应。

通过精准测量这些活性氮，我们能更深入地了解大气的氧化性和污染物的生成机制，从而为精准防控空气污染提供科学依据。

迎难攻坚，突破“卡脖子”技术

来自中国科学院生态环境研究中心、中国气象科学研究院等多家单位的研究团队迎难而上，通过一系列创新研发，成功打造出多款大气活性氮在线检测仪器，让测量更加精准可靠。这些仪器能够精准检测PAN、NOx、NO3、N2O5等关键物质，解决了现有技术的诸多局限。

例如，他们通过多项核心技术的研发，成功研制并优化了大气PAN在线检测系统，将测量不确定性从±30%降低到±5%，并解决了ECD检测技术线性响应范围窄的问题，使PAN可以在0-200ppbv范围内实现高精度检测。不仅如此，利用光化学反应原理，他们成功实现了大气中NOx和PAN的同步高精度检测，这项突破解决了国际NOx分析仪的干扰问题，同时将检测限提高至30pptv。

这些新型仪器的诞生，减少了测量误差，并能同步检测多种大气活性氮，突破了技术局限，获得多项专利，成功推动了我国大气监测技术的创新。

中国“智造”，测出精准大气数据

有了这些自主研发生产的仪器，科学家们得以更精确地测量出符合我国实际情况的大气“本土数据”。通过这些数据，科学家们深入研究了不同地区大气活性氮（如PAN、NOx、NO3、N2O5）的浓度水平及变化特征，揭示了这些关键污染物的来源与分布。研究发现，城市和农村的大气活性氮浓度普遍高于沿海和高原地区，且不同区域的污染物形成机制有所不同。
在城市，PAN主要由人为排放的挥发性有机物（VOCs）控制，而沿海和高原地区则受VOCs与NOx的共同影响。研究还发现，北京城郊夜间的大气NO3浓度随着大气污染治理的推进不断上升，对夜间大气氧化性和颗粒态硝酸盐的形成贡献显著。

这些重要发现不仅为我国大气复合污染治理提供了新的科学依据，还为制定更具针对性的空气质量改善措施铺平了道路。随着这些研究成果的持续应用，我们有望在未来见证更清洁、更健康的生活环境。这些研究成果已经在环境领域的顶级期刊上发表，不仅彰显了我国科研水平的进步，也为全球大气污染治理提供了宝贵的经验和借鉴。

文：牛明泽 四川大学博士

审稿：祝叶华 清华大学环境工程博士

来源: 科普中国-科普话强国

内容资源由项目单位提供