城市空气里的氮氧化物，是臭氧和PM2.5的关键前体物。但是想知道这些氮氧化物到底是从何而来，不同来源的量是多少，一般测浓度是无法得到准确数据的，最有效的方法就是标记测来源，而这种方法最好的工具之一就是氮15二氧化氮（¹⁵NO₂）。

先说分子本身。天然空气中的NO₂，氮15只占0.37%。而高丰度的氮15二氧化氮，是99%丰度的氮15，与自然丰度差距极大，通过同位素质谱仪以及高分辨光谱能明确的区分开来。

环境示踪是氮15二氧化氮最核心的用途。比如机动车尾气δ¹⁵N偏重，燃煤电厂偏轻，生物质燃烧在另一个区间，土壤微生物排放又是一组数字。测到大气或颗粒物里硝酸盐的δ¹⁵N，再用同位素混合模型反演，就能拆出各来源贡献比例。

北极城市冬季污染研究里，正是靠测呼吸高度NO₂的δ¹⁵N，判断出当地NOx主要来自机动车和供暖燃油，而不是远处的燃煤电厂，国内京津冀、珠三角的霾污染溯源，也在用这套方法区分机动车、工业、农业和自然源。

更进一步，¹⁵NO₂能追踪NOx在大气里的转化路径。二氧化氮在白天光解成一氧化氮，在夜间被臭氧氧化成五氧化二氮，再水解成硝酸，最终沉降到地面或进入颗粒物成为硝酸盐。通入标记的氮15二氧化氮做烟雾箱实验，看¹⁵N出现在哪个产物里、什么时间出现，就能把氧化速率、路径份额、沉降通量定量出来。

大气光谱标定是另一个高频场景。测大气NO₂浓度的仪器——紫外吸收光谱仪、腔衰荡光谱（CRDS）、FTIR——都需要用已知浓度、已知同位素组成的标气做波长和浓度校准。仪器做野外走航之前，实验室必须用¹⁵NO₂标气验证整条光路的响应曲线，否则走航回来的δ¹⁵N数据没有锚点。

包装方面，科研用¹⁵NO₂通常是1L小钢瓶。做一次烟雾箱标记实验，通入的标记气量很小，实验中只需通入很少的氮15二氧化氮就能看到清晰同位素信号；光谱标定进样更是毫升级。1L小钢瓶够用很久，但是要使用规范，不然很快就会跑没气体，如果想要进一步了解，我们尚澜气体可以给您参考，毕竟遇到不少操作失误导致气体跑光，实验没做成过的问题。