Beobachtungen von N2O5 und ClNO2 an einem verschmutzten städtischen Oberflächenstandort in Nordchina: Hohe N2O5-Aufnahmekoeffizienten und geringe ClNO2-Produktausbeuten

Stickstoffpentoxid (N2O5) und sein heterogenes Aufnahmeprodukt, Nitrylchlorid (ClNO2), spielen eine wichtige Rolle in der nächtlichen Grenzschichtchemie. Um die Häufigkeit und Chemie von N2O5 und ClNO2 in der verschmutzten städtischen Atmosphäre in Nordchina zu verstehen, wurden im September 2014 Feldmessungen mit einem chemischen Ionisationsmassenspektrometer im städtischen Ji’nan durchgeführt. Die beobachteten N2O5-Konzentrationen an der Oberfläche waren relativ niedrig, mit einem durchschnittlichen nächtlichen Wert von 22 pptv, obwohl die NO3-Quelle ziemlich stark war, d.h. die NO2- und O3-Werte waren sehr hoch. Die N2O5-Konzentration erreichte am frühen Abend ihren Höhepunkt, was mit Abgasen von Wärmekraftwerken und Rest-O3 in Verbindung gebracht wurde. Nächtliches N2O5 ging sehr schnell verloren, hauptsächlich durch heterogene Reaktionen an Aerosoloberflächen. Der geschätzte N2O5-Aufnahmekoeffizient lag im Bereich von 0,042-0,092, einer der höchsten Werte, die bei bodengestützten Feldmessungen ermittelt wurden. Die schnelle heterogene Reaktion von N2O5 auf hoch belasteten Aerosolen führte zu relativ hohen ClNO2-Konzentrationen mit einer durchschnittlichen nächtlichen Konzentration von 132 pptv. Trotz des hohen Chloridgehalts in den Aerosolen war die ClNO2-Produktausbeute gering, 0,014 und 0,082 in zwei nächtlichen Fällen, viel niedriger als die aus der experimentellen Parametrisierung berechneten Werte. Die unterdrückte Chloraktivierung in verschmutzten städtischen Atmosphären stand möglicherweise im Zusammenhang mit der verringerten Hygroskopizität, Löslichkeit und Aktivität von Chlorid in komplexen Umgebungsaerosolen.