氨(NH₃)是大氣中最重要的堿性氣體。農(nóng)業(yè)活動(dòng)，特別是施用合成肥料后的氨揮發(fā)，是人為氨排放的主要來源之一，也是農(nóng)田養(yǎng)分流失的重要途徑。這些氮(N)負(fù)荷有利于生態(tài)系統(tǒng)作為初級(jí)生產(chǎn)的營(yíng)養(yǎng)投入，但也會(huì)導(dǎo)致許多環(huán)境和公共衛(wèi)生問題，如生物多樣性喪失、富營(yíng)養(yǎng)化和霧霾污染。因此，特別是在農(nóng)業(yè)地區(qū)，準(zhǔn)確定量氨揮發(fā)和沉積通量對(duì)于了解地方和區(qū)域氮預(yù)算至關(guān)重要。然而，氨通量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量仍然存在巨大的不確定性和挑戰(zhàn)。

到目前為止，渦流協(xié)方差（EC）技術(shù)，基于同時(shí)測(cè)量地面上的湍流空氣運(yùn)動(dòng)和氣體濃度，是測(cè)量生態(tài)系統(tǒng)和大氣之間的能量和質(zhì)量交換的最直接的方法。對(duì)于氨通量測(cè)量，EC比其他方法有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗梢灾苯恿炕卑l(fā)射和沉積通量，并產(chǎn)生代表場(chǎng)尺度上空間平均的時(shí)間連續(xù)數(shù)據(jù)。然而，在過去，由于缺乏快速響應(yīng)（≥10Hz）和高靈敏度的氨分析儀，特別是那些可以由現(xiàn)場(chǎng)太陽(yáng)能電池驅(qū)動(dòng)的分析儀，EC的應(yīng)用受到了嚴(yán)重的限制。海爾欣·昕甬智測(cè)推出一種采用量子級(jí)聯(lián)激光吸收光譜技術(shù)的HT8700大氣氨激光開路分析儀。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，該儀器已被證明是在各種環(huán)境條件下測(cè)量氨通量的有效工具。

HT8700大氣氨激光開路分析儀

開創(chuàng)性的開路設(shè)計(jì)用于氨氣測(cè)量

基于量子級(jí)聯(lián)激光技術(shù)，自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)了的開路分析儀，具有低功耗（太陽(yáng)能供電）、高精度（亞ppbv級(jí)）、快響應(yīng)（10Hz）等特點(diǎn)，特別適合于地面氨排放和大氣氨沉降通量的渦動(dòng)相關(guān)法高頻自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)。

本研究采用HT8700大氣氨激光開路分析儀，在全球氨熱點(diǎn)地區(qū)之一華北平原的一個(gè)典型農(nóng)業(yè)站點(diǎn)進(jìn)行了氨通量測(cè)量。該實(shí)驗(yàn)時(shí)間持續(xù)了5周，并在小麥季節(jié)進(jìn)行。本研究的主要目的是調(diào)查該農(nóng)業(yè)基地秋季氨通量的特征，并量化氨對(duì)農(nóng)田的干沉積和氨揮發(fā)造成的氮損失。