环境氨气被动采样法的适用性研究及在城市观测中的应用

以环境NH₃为观测对象,对ALPHA被动采样法的采样吸附膜制备、样品保存和采样时间开展适用性研究,并与主动采样方法进行了对比验证,在此基础上进一步在上海市不同功能区开展了实地观测应用研究。结果显示:酸浸渍法制备的吸附膜NH₄⁺含量均值为(0.27±0.13)μg,比未处理吸附膜的NH₄⁺含量高约8%,且可在膜液比(张/mL)为1:4~8:4范围内增加膜的单次浸渍数量以降低制备过程中的溶剂使用量,酸浸渍法的制备流程及不同膜液比处理方式对空白吸附膜的NH₄⁺含量影响不大。当采样温度为20℃,采样时长为168 h时,该被动法测定环境NH₃的方法检出限为0.08 μg/m³。密实袋双层密封、4℃冷藏、保存时间小于30 d的保存方式未显著增加空白膜的NH₄⁺含量,适用于空白吸附膜和样品膜的保存。采样时间适用性验证结果表明:城市地区使用ALPHA被动采样法测定环境NH₃时,采样时间不少于6 d且至少在30 d内进行连续采样。使用ALPHA被动采样法与主动采样方法观测NH₃浓度时,观测结果变化趋势较一致,测量结果吻合良好(相关系数为0.87,斜率为1.16),进一步证明了该研究采用的被动NH₃采样方法对环境NH₃浓度的测量具有较好的可靠性。实际观测结果显示,2022年上海市夏季环境NH₃平均浓度为(10.01±5.22)μg/m³,受2022年夏季极端高温气候影响,NH₃浓度水平明显高于已有研究结果。不同功能区的NH₃浓度排序为农业区[(13.36±5.24)μg/m³]>工业区[(11.22±5.24)μg/m³]>城区[(10.35±4.39)μg/m³]>生态区[(4.28±2.4)μg/m³],说明虽然与农业活动相关的监测站点NH₃浓度高值显著,但城区和工业区的非农业源排放对NH₃浓度的影响同样不可忽视。ALPHA被动采样方法能较好地捕捉城市不同功能区的NH₃浓度特征,可满足城市环境NH₃浓度观测应用,适用性验证及实际应用结果可为区域和城市NH₃的精准测量提供参考。