HO_x(OH, HO₂)自由基是大气中重要的氧化剂, 准确测量大气HO_x自由基的浓度对研究大气光化学反应机理有着重要作用。 气体扩张激光诱导荧光技术(FAGE)已广泛应用于HO_x自由基的外场观测, 准确标定是FAGE系统准确测量大气HO_x自由基的重要前提。 介绍了一种可以产生准确OH和HO₂自由基浓度的便携式湍流标定系统。 该系统是基于低压汞灯产生的185 nm线辐射处于湍流状态的H₂O和O₂产生一定浓度的HO_x自由基。 该系统中产生的自由基浓度分布均匀, 适用于多种平台的系统标定。 为了准确计算出湍流标定装置中产生HO_x自由基的浓度, 分别开展了氧气和水汽吸收截面的测量。 利用高精度的腔衰荡光谱(CRDS)系统测量臭氧浓度, 并用冷镜式露点仪对温湿度计测量水汽的浓度进行修正, 提高标定系统HO_x自由基浓度计算的准确度。 为了便携化湍流标定系统的外场应用, 快速获取标定系统中产生的HO_x自由基的浓度, 测量了用于探测汞灯光强的光电倍增管的灵敏度因子, 实现用汞灯光强代替标定系统中产生的臭氧浓度。 考虑到HO_x自由基的活性比较高, 在湍流标定系统传输的过程中会有一定的壁碰撞损失, 通过改变汞灯和标定装置出气口之间的距离对HO_x自由基在标定系统中的壁碰撞损失进行定量测量。 将搭建好的湍流标定系统应用于基于气体扩张激光诱导荧光技术HO_x自由基探测系统(FAGE-HO_x)的准确标定测试, 根据OH自由基在标定系统中的壁碰撞损失对FAGE系统中探测的OH自由基荧光数进行修正, 实验结果表明修正后的OH自由基荧光数和OH自由基浓度之间有着良好的相关性, 这说明HO_x自由基湍流标定系统具有很好的准确性, 并且体积小方便携带, 适用于外场复杂环境条件下的系统标定。

氨(NH₃)是大气中活性氮最主要的还原形式, 是形成二次无机铵盐的重要气态前体物。 在中国极度污染的条件下, 这些铵盐可占PM_2.5质量的40%~60%。 NH₃污染不仅影响全球的光辐射强度, 而且会加剧大气光化学污染。 目前, 城市地区氨气来源仍存在一定争议。 为研究泰州地区NH₃污染情况, 并深入了解NH₃的来源。 2018年6月6日至15日, 基于离轴积分腔输出光谱技术, 开展了夏季泰州地区大气NH₃浓度的连续观测。 其他污染物浓度(如NH₃, NO_x, CO, NH4+)同步进行测量。 观测点位距离交通枢纽300 m, 观测期间NH₃的平均浓度为25.1±4.5 μg·m^-3, 相比国内外其他城市, 该地区NH₃污染处于较高水平。 白天与夜间NH₃浓度均值无明显差异, 但总体呈现白天降低夜晚升高的趋势。 夜间温差大, 大气边界层较为稳定, 是污染物得以累积的原因之一; 晨间NH₃浓度急剧升高, 主要考虑为夜间沉积在水汽中的NH_x(气态NH₃与颗粒态NH4+)的蒸发所带来。 随着光照进一步增强, 环境水汽中NH_x的蒸发逐渐结束, 光化学反应过程逐渐占据主导, NH₃浓度上涨速度缓慢, 逐渐趋于平衡, 并在之后出现迅速下降。 在湿度较大的夜间, NH_x的沉积过程更加明显。 结合观测期间的气象参数以及与常规污染物的相关性, 讨论了泰州地区的污染物变化趋势及污染水平。 结果表明, 大部分日期交通排放对泰州地区NH₃浓度影响较小, 仅6月7日早高峰期NH₃与NO_x, CO相关性较好, R²分别为0.740与0.911, 推测当日交通排放影响较大, 交通源是NH₃的重要局地源。 进一步进行了后向轨迹分析, 比较了观测期间不同气团所导致的污染物浓度变化。 结合观测结果分析可知, 观测点西北方向工业园区污染排放可能是导致6月10日夜间污染事件的重要原因。