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氨(NH3)是大气中含量最丰的碱性气体，既易溶于水生成铵根离子(NH4+)或直接近源沉降（距离从数米到数公里，取决于气象条件），又可与SO2，NOx(NO+NO2)等致酸前体化合形成二次气溶胶((NH4)2SO4，(NH4)HSO4，NH4NO3)，因而对大气氮沉降和颗粒物（如PM2.5）污染均有显著影响。自工业革命以来，煤炭、石油等化石能源的消耗使得SO2，NOx大量排放，氮、硫沉降量随之飙升继而诱发了全球性酸雨问题。与此同时，以伦敦烟雾事件、洛杉矶光化学烟雾事件为代表的空气问题也在逐步显现，其对人体健康和气候变化的影响引起了各国高度警觉。欧洲于20世纪70年代起引领世界各主要经济体陆续实施了包括5O2，NOx在内的一系列减排策略，收效明显。然而即便中国“十一五”期间(2005-2010)的SO2排放较前五年减少14.3％，大气氮沉降和颗粒物污染形势时至今日依然严峻。究其原因，当然有NOx贡献的持续放大，另一关键症结在于NH3排放的控制始终得不到应有的重视。
建立排放清单是大气污染治理的关键步骤，具体而言是确定关键排放源，追踪排放趋势，模拟污染转化进而制定减排方案的先决条件。中国有众多各级尺度的NH3排放清单，其中的13个共同印证了全国范围内（不包括台湾）的NH3排放经历了持续快速增长，2000s的排放量较之1980s已实现翻番。然而当中仍有两点不足:其一，所有研究集中在农业源（氮肥施用、畜禽养殖）NH3排放，非农业源（交通、燃料、废物处理、人体新陈代谢等）极少涉及且不全面;其二，非农业源NH3排放总量少却集中于城市，而已有清单估算尺度较大，无助于特定城NH3减排的政策制定。
本论文一是以全国113个环保重点城市为研究对象，旨在建立迄今最为完整的城市（市辖区）尺度非农业源NH3排放清单，并揭示NH3排放对各城市大气氮沉降尤其是颗粒物污染的影响，二是提出一种区分PM2.5污染自然、人为源的简洁高效方法，以因应PM2.5极端污染事件的流行病学研究需要。
研究内容包括:2010年各城市非农业NH3排放的总量及来源;综合各城市氨排放密度，PM10、SO2、NO2浓度，划分城市污染类型;比较各污染类型城市非农业NH3排放密度与PM10的相关关系，提出针对性减排策略;2010年乌鲁木齐市PM2.5的监测以及PM2.5极端污染事件的溯源模拟。主要研究成果如下:
1.2010年全国113个环保重点城市非农业氨排放共计210478Mg，总体污染源贡献依次为:交通(67621 Mg;32.2％)＞燃料(56275Mg;26.7％)＞废物处理(44289Mg;21％)＞宠物(23355Mg;11.1％)＞城市绿地(7509 Mg;3.6％)＞人类(7312 Mg;3.5％)＞家庭生活(4069 Mg;1.9％)。各城市非农业氨排放的变幅为137.3（三门峡）-13224.1（北京）Mg，各污染源的变幅分别为交通:30.3（镇江）-4909.7（北京）Mg;燃料:39.5（三门峡）-3139.6（上海）Mg;废物处理:0（拉萨）-4013.6（北京）Mg;宠物:21.1（金昌）-1514.3（北京）Mg;城市绿地:4（金昌）-759（广州）Mg;人类:7（金昌）-477.2（重庆）Mg;家庭生活:3.7（金昌）-263.8（重庆）Mg;
2.2010年共有21个城市颗粒物浓度达标（年平均PM10≤70μg m-3），污染城市为91个（年平均PM10＞70μg m-3）。所有清洁城市的达标都得益于SO2、NO2的低浓度，但因NH3排放高低仍可分为两类。一类是分布于广东、广西、福建、海南、辽宁等沿海发达地区的城市，特点是NH3排放密度虽较高但降水充沛。另一类则是氨排放密度极低且少雨的城市，多分布于人类干扰较弱的边远地区（如克拉玛依、拉萨等）。污染城市可分为三类。其中第二类城市(31个)的平均氨排放密度最高（1.12 Mg km-2），PM10(90.61μg m-3)、NO2(34.1μg m-3)、SO2(43.74μgm-3)浓度居中;第一类（29个）与第三类（31个）城市的平均氨排放密度都是0.99 Mg km-2，但后者的PM10（102.97μgm-3）、NO2(38.87μgm-3)、5O2(43.74μg m-3)远高于前者，据此推断化石燃烧排放对第三类城市的影响高于第一类;
3.通过对2010年清洁城市和三类污染城市的NH3排放强度与PM10监测浓度的线性相关分析（R2分别为0.059，0.462，0.886，0.199），揭示了清洁城市的本地NH3排放对PM10浓度影响不大，而对污染城市有不同程度影响。其中对第二类污染城市的影响最大，说明治理非农业NH3排放可有效降低该类城市的PM污染;对第一类城市的影响次之，说明该类城市的PM污染源复杂，需要多管齐下，综合治理非农业源NH3，SO2和NOx的排放;对第三类城市的影响较小，说明这类城市的污染治理重点仍需集中在SO2和NOx上;
4.2010年对乌鲁木齐市的PM2.5污染展开了密集监测，共取得有效样本242个。结果表明乌市2010年PM2.5年平均和冬季平均浓度分布为130(6-671)，157μgm-3，超过国家新制定的PM2.5二级空气质量浓度标准的2.5倍（50μgm-3）。从季节性看，有28天超过极端污染浓度(EPE2.5;24h平均PM2.5＞210μgm-3)，其中冬季占17天（211-671μgm-3），春季占8天（220-273μgm-3），夏季占3天（216-278μgm-3），秋季无记录。通过Hysplit-4轨迹模型结合地表覆盖和近地风速模拟表明，有4例EPE2.5是由沙尘暴引发，14例由人为排放主导，其余8例为沙尘和人为排放共同作用所致。