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自20世紀以來,，全球科技、經(jīng)濟飛速發(fā)展,，這離不開人類活動“火力全開”的加速,。大量化石燃料的使用以及農(nóng)牧業(yè)的大力擴張導致的環(huán)境問題層出不窮，近年來學者們普遍側(cè)重于關(guān)注溫室效應,，然而霧霾,、酸雨等的幕后推手——氨也日漸猖獗，其污染效力不容小覷,！研究表明,，非化石燃料燃燒造成的氮排放約占氮總排放量的55±7%，人為類固氮行為嚴重影響著氮循環(huán),。在氮的干沉降中,，氨沉降占到80%，過量氨沉降會導致水體富營養(yǎng)化、土壤酸化進而造成生物多樣性損失等問題,，對人類健康也存在嚴重威脅,。

氮的濕沉降測量開始于19世紀50年代，而干沉降的測量卻晚了100多年,。濕沉降是氮素沉降的主要部分,，但是在農(nóng)、牧業(yè)中主要是干沉降,。以往學者研究氮素濕沉降主要采用降水采集法,、離子交換樹脂法等，干沉降的測量方法主要有直接測定法,、間接計算法,。降水采集法費時耗力，對樣本保存條件要求較高,，而離子交換樹脂法會受到環(huán)境溫度的限制,。傳統(tǒng)的直接測量法無法*模擬天然的氮沉降，存在氮通量的低估,，誤差較大,。而間接計算法需要相對復雜的儀器，耗費精力,。

農(nóng),、牧業(yè)在氮排放中占據(jù)不小的比例，以往卻一直被忽略,。海爾欣光電科技有限公司自主研發(fā)的HT8700激光開路式大氣氨分析儀,，基于中紅外波段的原位觀測技術(shù),，50 W低功耗,，10 Hz高頻輸出，結(jié)合渦動協(xié)方差方法使得農(nóng),、牧業(yè)中氨通量監(jiān)測易如反掌,。儀器直接處于氨排放環(huán)境之中，實現(xiàn)了氨通量實時監(jiān)測,，為制定氮減排和評價氮沉降盡綿薄之力,。

 圖1位于揚州市江都試驗基地的的氨通量觀測塔

        2019年，我司與中國科學院南京土壤研究所合作,，在該所江都試驗基地部署了HT8700監(jiān)測此處氨的排放情況,。該實驗站點位于一養(yǎng)鴨場下風向的稻田中，其間架設(shè)有通量觀測塔,，正好為監(jiān)測農(nóng),、牧氨通量的良好地點。

圖2 垂直風速與氨濃度的協(xié)方差

通過協(xié)方差分析（圖2）可以看出，HT8700與10Hz超聲風速儀之間的響應速度幾乎同步,，垂直風速與氨氣濃度的時間序列之間遲滯時間接近0秒,，開路式光腔避免了閉路觀測系統(tǒng)產(chǎn)生的分析儀響應遲滯與采樣管內(nèi)壁粘連，很好地展現(xiàn)氨通量10Hz的實時數(shù)據(jù),。此外,，我們還可以清楚的看到氨的沉降，在該段數(shù)據(jù)中,，氨通量達到了-230 ng/m²/s,。

圖3 垂直風速與氨濃度的協(xié)譜

湍流譜展現(xiàn)出HT8700的對高,、低頻信號的響應能力。從圖3中可以看出垂直風速與氨濃度的協(xié)譜曲線存在清晰的峰值區(qū),，在低頻區(qū)相對分散,，在慣性副區(qū)逐漸合并，譜線在慣性副區(qū)相對更加集中,，且符合遵循-4/3定律,。

氨沉降觀測的實現(xiàn)對于氮污染及其過量沉降研究意義重大，補足了以往大氣氮沉降中重要的一環(huán),。海爾欣光電科技HT8700將持續(xù)優(yōu)化儀器性能,，為建成氨通量觀測網(wǎng)盡一份力！