HONO在大气NO光氧化过程中的形成和农田土壤排放

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    91544211
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    280.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D05.大气科学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

HONO has been confirmed as one important source for OH radicals in the troposphere, and plays pivotal roles for removing atmospheric pollutants and producing of secondary pollutants. Although several possible sources for atmospheric HONO have been recognized, it is still hard to explain the relatively high daytime HONO concentrations based on these known sources for model simulation, implying unknown daytime sources for atmospheric HONO. According to the knowledge about HONO production via the reaction of H2O with excited NO2 induced by visible light, we rationally speculate that the excited NO2 formed by atmospheric oxidation of NO through several pathways may be an important unknown source of atmospheric HONO. Our preliminary results indeed suggest that HONO can be evidently produced through the oxidation of NO by O3 and NO3 radical and the yield of HONO due to NO oxidation by NO3 radical is about one magnitude greater than that by O3. Therefore, HONO formation though various oxidation processes of NO (including the oxidation of O3, NO3 radicals, and peroxy radicals) in the atmosphere will be extensively investigated by using smog chamber technique and the contribution of these unknown sources to atmospheric HONO will be explored. In addition, although agricultural soils have been confirmed as a source for atmospheric HONO, it is still difficult to quantify the contribution of this source based on the current results observed by soil incubation and simulation in laboratories. Therefore, HONO emission fluxes from a typical agricultural field in the North China plain (NCP) will be measured by using twin dynamic chambers, and hence new scientific evidence will be provided for quantifying the regional contribution of HONO emission from the agricultural field in the NCP. The new knowledge about HONO formation in the atmosphere and quantification of HONO emission from the agricultural field will also be helpful to disclose the reasons for the two serious atmospheric environmental problems of haze and photo-oxidants which are currently being faced in China.
HONO 是对流层大气中OH自由基的一种主要来源,在大气污染物去除以及二次污染物形成方面发挥着至关重要作用。尽管人们已经认识到大气中HONO存在多种可能来源,但这些来源仍无法解释白天观测到的高HONO浓度,表明仍存在HONO未认知的重要来源。基于可见光诱发激发态NO2产生HONO的新认识,申请者推测NO在大气中氧化过程产生的激发态NO2可能为大气中HONO一种尚未认知的重要来源,并发现O3和NO3自由基氧化NO有明显HONO的形成。土壤排放HONO的新认识目前仅基于实验室模拟研究,仍需田间实验去量化其贡献。本申请项目拟采用烟雾箱模拟手段,研究NO在大气氧化过程中(包括O3,NO3,过氧自由基)HONO的形成产率;拟采用孪生动态箱系统,开展华北农田HONO的排放通量测定,获得大气HONO来源的新认识及农田土壤对HONO的实际贡献,为认识我国灰霾和大气氧化剂污染问题的成因提供新的科学依据。

结项摘要

本项目针对日间大气HONO存在强未知来源这一重要科学问题,系统开展了华北地区农田HONO的排放通量观测研究以及苯系物在氮氧化物存在情况下光氧化HONO的生成研究。为了获得农田HONO排放通量的可靠观测数据,我们开发了一套孪生动态通量箱技术,巧妙解决了箱体器壁效应对活性HONO通量测定的严重干扰问题;搭建了多套螺旋管气-液高效捕集大气HONO的自动采样装置,实现了两个通道以上的大气HONO同步监测,满足了本项目孪生动态通量箱农田HONO排放通量以及农田HONO垂直分布测定的需求。为了揭示苯系物在氮氧化物存在情况下光氧化HONO的生成机制,我们采用30立方米大型室内烟雾箱进一步开展了四种苯系物在不同初始反应物浓度条件下HONO生成情况的研究,并获得了一系列新的认识。项目取得的主要研究结果如下: 1)、华北农田夏玉米施肥期间存在强HONO排放,并呈现日高、夜低的排放特征,中午排放峰值可高达数百纳克每平方米每秒,较圆满地解释了该区域在夏玉米施肥期间白天HONO的强未知来源;2)采用流动管土壤模拟研究发现,华北农田HONO的排放主要归咎于铵态氮的硝化过程以及土壤水分的挥发,并获得了HONO排放通量与土壤温度和大气相对湿度之间的阿伦尼乌斯定量关系;3)基于HONO排放通量的定量关系结合区域空气质量模型分析发现,华北农田在夏玉米施肥期间HONO的排放可促进区域臭氧抬升约10个ppb;4)苯系物相对烷烃、烯烃以及异戊二烯在光氧化过程中呈现显著HONO生成,每个苯系物降解最大可产生0.7分子的HONO,并且最大可实现8分子NO向NO2的转化,且苯系物降解过程伴随显著OH自由基增殖过程等。基于实验结果分析,提出了苯系物在降解过程中HONO产生的新机制,包括增殖OH自由基与NO的均相反应以及苯系物降解产生的有机硝酸酯的光解等,这些HONO产生新机制仍有待于盒子模型模拟进行验证。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
典型华北农村地区冬季HONO的浓度水平及来源分析
  • DOI:
    10.13227/j.hjkx.201902072
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王玉征;薛朝阳;张成龙;刘鹏飞;张圆圆;陈晖;陈建民;牟玉静;刘俊锋
  • 通讯作者:
    刘俊锋
The levels, sources and reactivity of volatile organic compounds in a typical urban area of Northeast China
东北典型城区挥发性有机物含量、来源及反应性
  • DOI:
    10.1016/j.jes.2018.11.015
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Environmental Sciences
  • 影响因子:
    6.9
  • 作者:
    Ma Zhuobiao;Liu Chengtang;Zhang Chenglong;Liu Pengfei;Ye Can;Xue Chaoyang;Zhao Di;Sun Jichen;Du Yiming;Chai Fahe;Mu Yujing
  • 通讯作者:
    Mu Yujing
Activity maintenance of the excised branches and a case study of NO2 exchange between the atmosphere and P. nigra branches
离体枝条的活性维持及大气与黑杨枝条NO2交换的实例研究
  • DOI:
    10.1016/j.jes.2018.10.004
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Environmental Sciences
  • 影响因子:
    6.9
  • 作者:
    Chen Chun;Wang Yuzheng;Zhang Yuanyuan;Lun Xiaoxiu;Liu Chengtang;Mu Yujing;Zhang Chenglong;Liu Pengfei;Xue Chaoyang;Song Min;Ye Can;Liu Junfeng
  • 通讯作者:
    Liu Junfeng
Effect of nitrification inhibitors on mitigating N2O and NO emissions from an agricultural field under drip fertigation in the North China Plain
硝化抑制剂对华北平原滴灌施肥农田 N2O 和 NO 排放的影响
  • DOI:
    10.1016/j.scitotenv.2017.03.220
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Science of the Total Environment
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Tian Di;Zhang Yuanyuan;Zhou Yizhen;Mu Yujing;Liu Junfeng;Zhang Chenglong;Liu Pengfei
  • 通讯作者:
    Liu Pengfei
The influence of UV-light irradiation and stable Criegee intermediate scavengers on secondary organic aerosol formation from isoprene ozonolysis
紫外光照射和稳定的 Criegee 中间清除剂对异戊二烯臭氧分解产生的二次有机气溶胶形成的影响
  • DOI:
    10.1016/j.atmosenv.2018.08.014
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Atmospheric Environment
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Song Min;Zhang Chenglong;Wu Hai;Mu Jichun;Ma Zhuobiao;Liu Pengfei;Liu Junfeng;Zhang Yuanyuan;Chen Chun;Fu Yuzhen;Bi Xinhui;Jiang Bin;Mu Yujing
  • 通讯作者:
    Mu Yujing

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

过氧乙酰硝酸酯分析仪的光化学合成标定方法研究及应用
  • DOI:
    10.7524/j.issn.0254-6108.2020012003
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    环境化学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈瑾一;彭月祥;张成龙;孙旭;贺晓伟;刘成堂;牟玉静
  • 通讯作者:
    牟玉静
华北平原玉米-小麦轮作农田N_2O交换通量的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    裴淑玮;张圆圆;刘俊锋;伦小秀;牟玉静
  • 通讯作者:
    牟玉静
华北平原玉米-小麦轮作农田N_2O交换通量的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    裴淑玮;张圆圆;刘俊锋;伦小秀;牟玉静
  • 通讯作者:
    牟玉静
华北平原玉米-小麦轮作农田N_2O交换通量的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    裴淑玮;张圆圆;刘俊锋;伦小秀;牟玉静
  • 通讯作者:
    牟玉静
施肥及秸秆还田处理下玉米季温室气体的排放
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    环境化学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    裴淑玮;张圆圆;刘俊锋;牟玉静;伦小秀
  • 通讯作者:
    伦小秀

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

牟玉静的其他基金

华北平原秸秆粉碎还田对区域空气质量的影响研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    63 万元
  • 项目类别:
    面上项目
华北地区农村面源大气污染排放对区域空气质量的影响
  • 批准号:
    21477142
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    95.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
醇类化合物与HONO化学反应动力学及机理研究
  • 批准号:
    41075094
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大气中COS前体物的时空分布以及对环境的可能影响
  • 批准号:
    20977097
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    36.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
还原态硫化合物与OH自由基的反应速率常数测定
  • 批准号:
    20677067
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
土壤和降水中羰基硫的前体物及其向天然水体的迁移转化机制
  • 批准号:
    20577064
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大气中COS的重要排放源及产生机理研究
  • 批准号:
    20277044
  • 批准年份:
    2002
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
醇类化合物在大气中的光氧化机理研究
  • 批准号:
    20177028
  • 批准年份:
    2001
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
超细颗粒物低温反应调控大气臭氧耗损研究
  • 批准号:
    29707004
  • 批准年份:
    1997
  • 资助金额:
    11.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码