国庆期间南岭背景大气中PAN的浓度特征与来源

廖敏萍,龚道程,王少霞,刘 涛,王 好*,邓 硕,欧 劼,郑 昱,王伯光

国庆期间南岭背景大气中PAN的浓度特征与来源

廖敏萍1,龚道程1,王少霞2,刘 涛1,王 好1*,邓 硕1,欧 劼3,郑 昱3,王伯光1

(1.暨南大学环境与气候研究院, 广东 广州 511443；2.中国环境科学学会,北京 100082；3.广东省粤北区域生态环境监测中心暨广东省韶关生态环境监测中心站,广东 韶关 512026 )

为了评估华南地区国庆期间频发的大范围区域光化学污染事件对华南背景大气的影响,2018年国庆节前后(9月19日～10月19日),在广东南岭国家大气背景站对光化学污染的代表产物过氧乙酰硝酸酯(PAN)开展了连续在线观测,并对PAN的浓度特征和来源进行了分析.结果表明,研究期间南岭PAN的平均体积浓度为(0.66±0.54)×10-9,最大值为2.33×10-9,显著高于国内外其他背景站点((0.21～0.44)×10-9),且PAN的夜间浓度一直维持在较高的水平; PAN和O3(=0.90)、NO2(=0.87)的相关性较强,通过PAN和O3的线性拟合估算出O3的大气背景体积浓度为(46.22±0.65)×10-9,表明南岭光化学反应十分活跃;受区域光化学污染事件的影响,国庆期间南岭PAN的浓度显著升高,达到(1.18±0.45)×10-9,而同期NO/NO2比值降低,导致PAN大气寿命延长,有利于PAN的本地累积;结合气团后向轨迹,潜在源贡献分布以及前体物NO2的全国分布特征分析,发现国庆期间高浓度PAN主要来自湖南,湖北、河南、江西等华中地区.

过氧乙酰硝酸酯(PAN)；大气氧化性；森林背景站；天井山

过氧乙酰硝酸酯(PAN)是大气中活性氮的重要组成成分,由挥发性有机物(VOCs)经氧化生成过氧乙酰自由基(PA)后与大气中NO2发生光化学反应生成[1].PAN对温度依赖性较强,低温下可从源区长距离输送到清洁地区,随着温度升高可热解释放出NO2和PA自由基,是活性氮的移动载体和夜间自由基(如PA自由基)的重要来源[2],了解PAN在清洁背景地区的浓度特征对研究区域性光化学污染问题有着重要意义[3-4].

大气污染物的浓度变化与人类活动息息相关,例如工业生产、交通出行等人类生产生活的方式对大气污染物的产生与变化有着重要的影响[5-6].国内外除了普遍分析它们的月变化、季节变化以及不同污染过程的变化差异和影响因素之外,对周末与非周末间污染物的“周末效应”的研究也较为广泛[7-9],大部分研究表明周末和工作日间居民有规律的活动对污染物的浓度水平和时空变化等均表现出较大的影响,但目前对国庆假期效应如何影响区域光化学污染的研究较少.国庆节是中国重要的法定节假日之一,是各地人口流动频繁的旅游高峰期,国庆期间不同地区光化学污染程度受人们有规律变化活动的影响存在显著的差异.例如,2016年国庆期间长沙市民以外出旅游为主,城区人口和交通量减少,假期间表现出较好的空气质量[10],2018年由于假期间人为源排放增加和气象条件的影响,除中国西部外,南部、东部和北部地区的部分省会城市和旅游城市的O3日最大8h浓度均有不同程度的增加,如广东地区,发生了大范围的O3污染事件[11-14].

PAN作为大气中重要的二次光化学产物,相比于O3,是更为有效的光化学污染发生的指示剂,对其在传统假期间的观测研究将有助于更进一步了解当地光化学污染水平,而国内现有的假期效应研究主要以城市地区PM2.5和O3为主,缺乏对偏远背景地区假期间光化学污染物PAN的特征了解[15-18]. 2018年国庆期间华南地区爆发了大面积的严重空气污染,本研究基于观测数据,分析了珠三角地区以北的南岭天井山国家大气背景站2018年国庆前、中、后大气PAN的浓度特征、影响因素及潜在来源,旨在为解决区域性光化学污染问题提供参考依据.

1 实验方法

1.1 站点概况

国家背景大气监测广东南岭站是中国环境监测总站在广东设立的唯一一个环境空气质量背景自动监测站,站点位于广东南岭国家级自然保护区天井山的顶峰,112°53′56″E,24°41′56″N,海拔1690m.该站点处于中国南部和中部的交界山脉地带,周围是大片原始森林,受到本地丰富的生物源和南北区域输送的共同影响.站点以南约170km为城市化发达且光化学污染问题突出的珠三角城市群,由于东亚季风的关系,在湿季(4月～9月)会受到来自中国南海的暖湿气团影响,而干季(10月～次年3月)更容易受到我国中东部地区的干冷气团影响[19-20].

1.2 观测设备

利用PANs在线分析仪[21](PANs-1000:杭州聚光科技有限公司,中国)对站点大气PAN浓度进行连续观测.采样点设于站房二楼屋顶,采样管入口距地面1.5m.为了减少吸附损失,进样单元均使用特氟龙管.色谱分离部分主要由内径0.53mm,长5m,膜厚1µm的熔融石英毛细管组成(型号:RTX-200),柱箱温度和ECD温度分别控制在12和50℃.仪器时间分辨率为5min,检测限为50×10-12.标定时,由20×10-6丙酮标气与1×10-6NO标气(Scott Inc.,USA)在285nm紫外线照射下的反应室中合成PAN标准气体,然后使用质量流量控制器(MFC)分别控制丙酮(设置充分过量)和NO标气流量,通过控制NO标气流量配制所需的PAN标气浓度,NO转化率为(93±5)%.

O3、氮氧化物(NO-NO2-NO)、SO2和CO分别使用紫外光度仪(Model 49i,Thermo Scientific,Inc., USA)、化学发光分析仪(Model 42i-TL,Thermo Scientific Inc.,USA)、脉冲紫外荧光(Model 43i-TLE, Thermo Scientific Inc.,USA)和增强型痕量分析仪(Model 48i-TLE,Thermo Scientific Inc.,USA)进行监测.O3,NO,SO2和CO的检出限分别为0.5×10-9、0.05×10-9、0.05×10-9和40×10-9.气象参数,包括温度、相对湿度、风速、风向等,使用集成传感器套件(WXT520,Vaisala,Inc.,Finland)测量.

1.3 PA自由基和PAN大气寿命的估算

PA自由基在光化学活动中起着非常重要的作用,目前对于PA自由基的直接测量仍然非常缺乏和困难[22].假设PAN的生成(1)和热分解过程(2)相对平衡,而PA自由基可通过与NO反应去除(3),则PA自由基浓度可使用公式(4)进行初步估算:

PA+NO2®PAN (1)

PAN®PA+NO2(2)

PA+NO®CH3×+NO2+CO2(3)

由于PAN的主要去除方式是热解[23],如果忽略其他消除途径,只考虑热降解时,PAN的大气寿命可以使用公式(5)估算[24]:

式中:1[9.5 × 10-12cm3(molecule•s)]、2(2.52 × 1016exp-13573/Ts-1)和3[1.85×10-11cm3(molecule•s)]分别是反应式1、2和3的速率常数[25-26]. [PAN]、[PA] (单位:×1012)、[NO]和[NO2]表示各物质的浓度(单位:×109).(单位:℃)和[NO/NO2]分别表示大气温度和NO/NO2比值.

1.4 后向轨迹和潜在源贡献估算

为了解站点高浓度气团的来源和输送途径,使用混合单粒子拉格朗日综合轨迹(HYSPLIT)模型进行了气团的后向轨迹模拟[27].以天井山站点的海拔高度1690m为起点,计算了研究期间每天每小时72h气团的后向轨迹,总共获得了744条有效的气团轨迹数.

应用基于后向轨迹的潜在源贡献函数(PSCF)来明确高浓度PAN的潜在源区域.使用TrajStat插件(基于地理信息系统的软件程序)对PSCF值进行估算[28],通过将模拟的后向轨迹气团与监测地点对应的每小时PAN浓度相结合,来显示高浓度气团的潜在源区域,PSCF值越高则认为对研究地区PAN的源贡献越大[29-30].气团区域范围设定为7～56°N,70～ 130°E,网格分辨率0.5˚×0.5˚,取PAN均值浓度作为标准值进行估算分析.

为减少网格的不确定性,将PSCF值乘以任意权重函数W,该方法已在较多研究中使用[29-31].在本文中,使用以下W值进行估算,其中ave是每个网格中端点的平均数:

1.5 其他数据来源说明

后向轨迹气象数据来源:https://ready.arl.noaa. gov/HYSPLIT.php;全国站点O3和NO2数据来源: https://beijingair.sinaapp.com/.

2 结果与讨论

2.1 PAN的浓度特征

2.1.1 污染物的浓度水平 如图1所示,除PAN外,各物质体积浓度由对应的质量浓度转换获得.研究期间,PAN污染物的小时均值为(0.66±0.54)× 10-9(=709),最大值为2.33×10-9.日均最小值在9月19日～9月20日,为0.13×10-9,日均最大值在10月5日,为1.86×10-9.常规污染物O3、NO2、NO、CO、SO2均值分别为(73.48±24.80)×10-9、(2.49±1.24)× 10-9、(0.40±0.15)×10-9、(363.36±108.26)×10-9、(1.17± 1.21)×10-9;气温和湿度(RH)均值分别为(14.21± 3.22)℃和(80.62±14.95)%.

2018年国庆前后(9月28日～10月10日),广东省出现范围较大且持续时间较长的O3轻度污染事件,粤东粤西及广东南部多个城市同时出现类似现象[12-14],本站点在2018年国庆同样观测到明显的污染过程,因此,以这11d的污染过程为界将研究时段划分为国庆前(9月19日～9月28日:10d)、国庆中(9月29日～10月9日:11d)、国庆后(10月10日～10月19日:10d)3个时段进行不同过程分析.

图1 9月19日～10月19日站点PAN、O3、NO2、NO、CO、SO2体积浓度、温度和湿度小时均值

值得注意的是,国庆中站点的O3小时均值有8d超过了我国《环境空气质量标准》(GB 3095- 2012)[32]一级标准(95×10-9),这时段内PAN、O3、NO2浓度日均值范围分别为0.62×10-9～1.86×10-9、73.09×10-9～ 118.03×10-9、1.65×10-9～4.55×10-9,均达到站点观测期间的较高浓度水平.由表1可看出,本站点9月～10月份的PAN均值明显大于国内外各背景站(0.21～ 0.44)×10-9,特别是国庆期间(1.18± 0.45)×10-9,体积浓度高于中国其他城市郊区,但低于广东省内其他地区.说明夏秋季节,广东区域大气光化学污染问题依然较严重,特别是在生产等工业活动有所减少的国庆假期也表现出相当高的PAN浓度水平.除此之外,北京上甸子在9月～11月也有较高的PAN浓度,特别是2019年,说明虽然严格管控工业生产等活动的一次污染物排放,但人们的交通出行活动等大范围改变也会对光化学污染物产生较大的影响.

表1 国内不同地区及国外部分高山站点PAN浓度均值和最大值对比

2.1.2 PAN与主要污染物的日变化特征 如图2所示,国庆中PAN和O3均值远高于国庆前和国庆后. NO2作为PAN的主要前体物之一,也表现出一致的浓度特征,但NO/NO2在国庆期间明显下降,远低于国庆前和国庆后,表明当地光化学反应十分活跃.这与站点当时的气象条件有关,国庆期间白天辐射较强,加上森林地区丰富的BVOCs排放源,为光化学反应提供了很好的反应条件[12].国庆中SO2体积浓度也远高于国庆前和国庆后,与此对应的是国庆中白天较弱(2.79±2.12)m/s和夜间较强的风速(4.18± 2.31)m/s.在一定程度上,夜间输送也为高浓度现象做出了贡献,且晚上温度较低,白天大量生成的PAN不易热解去除,二者的综合作用造成了PAN的本地富集.

国庆前,PAN和NO2日变化趋势相对一致,均在中午13:00出现峰值,最低值相继出现在18:00和19:00,晚上分别于20:00和21:00出现第二次浓度升高的现象,到零点均达到夜间峰值,白天的趋势符合光化学生成特征,而夜间浓度升高与输送等其他因素有很大关系.O3最低值在中午11:00,15:00达到白天峰值,为光化学反应生成阶段,较PAN和NO2延迟2h,随后到19:00开始第二轮浓度升高,较PAN和NO2提前1～2h.

国庆期间,PAN和NO2均在11:00达到峰值,而O3、NO出现谷值,说明此时O3更多和NO反应生成NO2.14:00后PAN、O3、NO2浓度逐渐升高,傍晚也未因太阳辐射减弱而降低,分别于19:00、20:00、20:00达到晚上峰值.与国庆前类似,国庆中主要与日间的累积和傍晚输送有关.而且国庆中NO浓度的日变化特征与国庆前后差异较大,中午最低,再次证明了国庆期间活跃的光化学反应.

国庆后PAN和NO2与国庆前相比差别较大,在中午13:00出现谷值,此时温度最高,可能由于PAN前体物等不足导致热解大于生成.除O3在凌晨05:00到达最高值外,PAN和NO2峰值均在零点出现,此现象更多与输送有关.

图2 国庆前、中、后站点PAN、O3、NO2、NO、NO/NO2、温度、CO和SO2日变化特征

2.2 PAN与其他污染物的关系

2.2.1 PAN与O3的关系分析 同作为光化学二次氧化产物, PAN和O3有着共同的前体物(如NO2和部分VOCs). O3的来源相对更为丰富,前体物种类也更多, 而仅有能转化成PA自由基(CH3CO•)的VOCs能参与生成PAN[29].研究期间PAN和O3的小时均值呈现非常好的相关性(=0.898)(图3(a)),表明PAN和O3的来源基本相同,如相似前体物的光化学反应生成或者同源区域的输送.国庆前(=0.33)PAN和O3的相关性明显低于国庆中(=0.82)和国庆后(=0.72).说明国庆前较清洁的环境条件下,站点大气污染物受到当地大气背景浓度、长距离区域输送、上部对流层的垂直输送等的混合影响,也与污染物各自不同的去除途径有关.而国庆中和国庆后可能受到某一方面因素的影响较大,进而导致相关性与国庆前不同.

PAN/O3比值可作为污染气团的指示剂[24].研究期间,PAN/O3的比值为0.019(图3(a)),表示当100× 10-9O3通过光化学反应生成时,约有1.9×10-9PAN生成.该比值低于京津冀地区的望都(0.02～0.08)[29]、华南区域背景点鹤咀(0.028)和东涌(0.043～0.058)[35-36],与珠三角以北的郊区站后花园(0.015～0.029)相比较为接近[44],而明显高于中国西部偏远背景站瓦里关(0.004)[16].值得注意的是,国庆期间PAN/O3为0.025,远远高于国庆前比值(0.004).天井山背景站虽然位于较为偏远的森林地区,但依然有强烈的光化学反应发生,说明国庆假期间大规模人口流动的变化对背景站点污染物成分和浓度影响较大.且珠三角城市群作为四大人口集散中心之一,也可能发挥了不可忽视的作用.

可以通过O3/PAN截距估算O3的大气背景浓度.本文(图3(b))获取到观测期间站点O3背景浓度为(46.22 ±0.65)×10-9.根据Vingarzan[45]报道,北半球中纬度地区的O3年平均本底水平在20×10-9～45×10-9之间,并且以每年0.5%～2%的速度增加.此外,华南区域背景站鹤咀(1994～2018年间为0.35×10-9/a)[46]和东涌(2005～2014年秋季为0.67×10-9/a)[47]的O3水平也总体增加.因此,本研究获得的O3大气背景浓度较能代表我国南方的区域背景O3水平.

2.2.2 国庆期间PAN与NO的关系 从化学反应式(1)～式(3)可看出, PAN的生成与NO2、NO密切相关. PAN与NO2相关性如图3(c)所示,研究期间PAN与NO2也有着很强的相关性(=0.87),而国庆中(=0.77)略微低于国庆前(=0.79)和国庆后(=0.90).表明一定程度上, PAN的生成主要取决于NO2,而导致国庆中相对较弱的相关性可能与外来源的输入有关.另外,值得一提的是,本研究的NO2测量仪器所使用的钼转换器可能导致NO2观测受到HNO3、PAN或其他活性氮的干扰[48].在NO较为缺乏的偏远地区或森林地区, HNO3和PAN可能对NO2的测量产生较大影响,从而导致NO2浓度的高估[49].因此,这也可能是造成假期间PAN和NO2的相关性差异的原因之一.

PAN与NO/NO2表现出负相关关系(图3(d),=-0.69),这与PAN的热解途径有关.如反应式(3),当NO/NO2比值较低,PA自由基通过与NO反应的去除降低,从而更多的PA自由基参与到与NO2的反应,最终生成PAN.PAN和NO/NO2的函数为:[PAN]= 0.069[NO/NO2]+0.10,0.63,<0.05).显然,高浓度PAN通常出现在NO/NO2比值较低的时候,进一步证实了NO对PAN去除的重要作用.本研究获取的PAN与NO的相关性与其他偏远地区的研究较为一致[3-4].

图3 国庆前、中、后(a) PAN与O3、(b) O3与PAN、PAN与(c) NO2以及(d) NO/NO2的散点图与拟合曲线

2.2.3 PAN与前体物PA自由基的关系 如图4所示,研究期间PA自由基浓度均值为(0.10±0.07)×10-12,范围为(0.02～0.42)×10-12.国庆中PA自由基体积浓度(0.15±0.07)×10-12,高于国庆前(0.08±0.04)×10-12和国庆后(0.005±0.03)×10-12.一般来说, PA自由基浓度白天较晚上高,但本站点国庆前、中、后PA自由基最大浓度出现时间有一定差异,分别在13:00(0.23± 0.005)×10-12、15:00(0.42±0.09)×10-12和21:00(0.18± 0.05)×10-12.如前文所述,可能由于NO2浓度被高估,导致PA自由基浓度被低估.但目前估算的PA自由基浓度依然较高.如高于珠三角郊区站点(2012年5月～10月: 0.072× 10-12)[38]、中国西南郊区站点[2012年12月: (0.002～0.023)×10-12][50]、美国华盛顿上空自由对流层[1997年8月: (0.002～0.003)×10-12][51],以上站点均使用同一种PA估算方法.由于PA自由基主要通过光化学反应产生,因此本文中相对较高浓度的PA自由基表明在目前的森林区域中有很强的光化学氧化过程.

图4 国庆前、中、后PAN与PA和PAN大气寿命的日变化特征

PA自由基直接来自少量OVOC的光解和OH/NO3/O3氧化,例如乙醛、丙酮、乙二醛(GLY)、甲基乙二醛(MGLY)、甲基乙烯基酮(MVK)、甲基丙烯醛(MACR)、甲乙酮(MEK)[1,36],其中大多数源于一次前体物VOCs的氧化,如异戊二烯[52].本文中,较高浓度的PA自由基与之前的研究非常吻合,这些研究表明,异戊二烯大气含量相对较低,而其氧化产物,例如MVK,MACR,GLY和MGLY的含量较高,体现出天井山站点较强的大气氧化性[20,53].

2.3 PAN的潜在来源分析

2.3.1 PAN的大气寿命 PAN的输送距离取决于其大气寿命,可通过其热解速率估算PAN的大气寿命(式(5)).相关研究也表明PAN的热解速率依赖于温度和NO/NO2比值[24].本文中,估算PAN的大气寿命均值为(21.46±16.11)h,范围在(2.26～84.79) h之间(图4).其中,国庆前、后NO/NO2比值接近,分别为0.29和0.24;而温度差别较大,分别为17.27℃和11.26℃.这两时段PAN的大气寿命相差近2倍,温度较低的国庆后大气寿命较长,为23.5h(国庆前: 8.2h).国庆中温度均值介于国庆前后之间(14.12℃),但NO/NO2比值(0.08)远低于国庆前后,表现出更长的大气寿命(33.38h).说明一般情况下,当NO体积浓度变化不大时,低温下PAN大气寿命更长,利于累积和输送,而当大气中NO浓度较高时,PAN的去除效率大大提高.特别在NO较贫乏的森林地区,NO/NO2对PAN大气寿命起了决定性作用,在低NO和低温的共同作用下更有利于PAN的长距离输送和累积,为国庆期间较高的PAN浓度水平发挥了重要贡献.

2.3.2 区域传输 一般情况下,温度较低的时候, PAN可以从污染源区远距离传输到干净的偏远地区,特别是低NO的区域,从而影响当地大气化学组分[54],如前文所示,南岭背景地区大气PAN、O3、NO2、SO2在国庆期间均表现出晚上大于白天的现象,除了可能受到白天强烈的光化学反应产生的累积之外,还有其他途径造成PAN等光化学污染物浓度的上升,如潜在的HONO源对低温环境下高浓度PAN的影响[55],其中一部分源于夜间外来源的输送.

通过后向轨迹模型可大概了解研究期间外来输送气团的可能来源途径.由图5可见,国庆前后站点主要受到近地面低速气团的影响,比如湖南南部、广东西部和北部地区.而污染物浓度较高的国庆期间,风速较强,且气团海拔相对较高,表明受到长距离输送的影响,如中国的中部地区.

图5 国庆前、中、后站点气团72h后向轨迹

图6 国庆前、中、后站点PAN的潜在源贡献分布和O3、NO2质量浓度全国分布

为进一步了解高浓度气团可能的来源区域,对PAN污染物进行潜在源贡献分布分析(图6).从图6可看出,国庆前、中、后均有高浓度PAN气团从站点的东北方向输入.其中国庆前和国庆后PAN高浓度气团主要受到站点附近地区影响,如江西中部和广西东南部、湖南东南部等;国庆假期间高浓度PAN气团来源更明显,主要来自湖南、湖北、河南等华中地区.从同期的O3、NO2全国站点图(图6)也可看出,较高浓度的O3污染物主要集中在中国的东部和东南地区,与站点观测到的PAN、O3较高浓度相对一致.而较高浓度的NO2主要分布在我国的中部地区,在强风带动下(如国庆中)可长距离输送至NO较缺乏的南岭森林站点,进而促进PAN的光化学反应生成,为站点高浓度PAN现象发挥不可忽视的作用.

3 结论

3.1 研究期间, PAN浓度高于国内外大部分背景地区,国庆期间PAN、O3、NO2、CO和SO2体积浓度均明显高于国庆前后,而NO浓度、NO/NO2分布相反,国庆中最低;表明站点2018年国庆假期间光化学反应活跃,加上污染物的不易扩散造成国庆后的污染物累积.

3.2 国庆中PAN日峰值在白天11:00出现,较国庆前早2h, 而国庆后在13:00出现PAN和NO2谷值.3个时段中PAN在晚上仍有较高浓度水平,体现夜间区域输送和本地累积的贡献.

3.3 通过O3/PAN的线性拟合,获得站点O3的大气背景浓度为(46.22±0.65)×10-9,体现了华南区域较强的大气氧化环境.

3.4 国庆前和国庆后NO/NO2比值差别不大,温度越低时PAN大气寿命越长(分别为8.2和23.5h).当温度差别不大,但NO/NO2比值较低时, PAN的大气寿命明显增加(为33.38h).

3.5 国庆期间污染物气团主要来自湖南、江西、湖北、河南等华中地区,除了对PAN污染物的区域输送外,在东北风作用下,华北华中地区可能也给站点带来丰富的NO2前体物,而国庆前、后污染物主要受到站点附近及南部地区的气团低速运动影响.

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致谢：本研究的现场观测由广东省韶关市环境保护监测中心、天井山林场和暨南大学环境与气候研究院邓硕老师等协助完成,在此表示感谢.

Concentration characteristics and sources of PAN at Nanling background station during the National Day holidays.

LIAO Min-ping1, GONG Dao-cheng1, WANG Shao-xia2, LIU Tao1, WANG Hao1*, DENG Shuo1, OU Jie3, ZHENG Yu3, WANG Bo-guang1

(1.Institute for Environmental and Climate Research, Jinan University, Guangzhou 511443, China；2.Chinese Society for Environmental Sciences, Beijing 100082, China；3.Guangdong Northern Regional Ecological Environment Monitoring Center and Guangdong Shaoguan Ecological Environmental Monitoring Center Station, Shaoguan 512026, China)., 2021,41(6)：2493～2503

To evaluate the influence of the frequent large-scale regional photochemical pollution events on the background atmosphere in South China during the National Day holiday, continuous online observations of peroxyacetyl nitrate (PAN) a representative product of photochemical pollution, were conducted for the first time at Nanling National Atmospheric Background Monitoring Station in Guangdong, around the National Day of 2018 (September 19th～October 19th). The concentration characteristics and sources of PANwere also analysed. The average volume concentration of PAN during the period was (0.66 ± 0.54) × 10-9, with the maximum value of 2.33 × 10-9, which was significantly higher than other background sites in China and abroad ((0.21 ～ 0.44) × 10-9), and the concentration at night was constantly high. Additionally, PAN correlated well with O3(= 0.90) and NO2(= 0.87), and the atmospheric background volume concentration of O3was estimated to be (46.22 ± 0.65) × 10-9by a linear fitting method, indicating that the photochemical reaction at Nanling was active. As a result of the regional photochemical pollution events, the concentrations of PAN at Nanling site increased significantlyduring the National Day holiday, reaching (1.18 ± 0.45) × 10-9,while NO/NO2ratio decreased during the same period, resulting in a prolonged atmospheric lifetime of PAN and contributing to local accumulation of PAN. Combining the backward trajectory of the air mass, the distribution of potential sources and the nationwide distribution characteristics of the precursor NO2, it was found that the high concentration of PAN during the National Day holiday at Nanling site mainly came from Hunan, Hubei, Henan, Jiangxi and other central regions of China.

peroxyacetyl nitrate；atmospheric oxidation；forest background station；Tianjing mountain

X511

A

1000-6923(2021)06-2493-11

2020-12-23

国家重点研发计划项目(2018YFC0213901);国家自然科学基金资助面上项目(42077190,41877370);广东省科技厅专项科学考察项目(2019B121202002)

* 责任作者, 研究员, haowang201314@126.com

廖敏萍(1994-),女,广西梧州人,暨南大学硕士研究生,主要从事大气活性氮方面的研究.