桂林市大气降水的化学组成特征及来源分析

为揭示桂林市大气降水的组成成分变化特征和来源,于2015年1—12月期间采集了桂林市大气降水样品,分析其中pH、电导率、主要阴阳离子(K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、NH_4~+、SO_4~(2-)、NO_3~-、F~-、Cl~-)及重金属元素(As、Cr、Hg、Zn、Cu、Pb)浓度的季节变化特征及湿沉降通量.研究结果显示,桂林市大气降水pH值分布范围介于4.13—7.37之间,其中pH值小于酸雨临界值5.6的占48.0%,表明桂林市降雨存在一定的酸化现象.电导率(EC)变化介于4.53—128.10μS·cm~(-1)之间,雨量加权平均值为16.44μS·cm~(-1).阴离子以SO24-和NO3-为主,雨量加权平均含量分别为94.50μeq·L~(-1)、30.48μeq·L~(-1),占阴离子总量的65.28%和21.06%,其次为Cl-,阳离子以Ca2+为主,雨量加权平均含量为97.67μeq·L~(-1),占阳离子总量的58.76%,其次为NH_4~+,占阳离子总量的/NO_3~-平均值为2.45,大气降水属于硫酸-硝酸混合型,具有逐步向硝酸型转变的趋势.阴阳离子三角图和pearson相关性分析表明,Ca~(2+)和Mg~(2+)主要来自地壳源和人为源,Ca~(2+)对致酸阴离子NO_3~-、SO_4~(2-)的中和作用大于NH_4~+,桂林降水中可能存在以CaSO_4和Ca(NO_3)_2为主的化学物质,Na+主要来源于海洋输送,K~+则来源于人类活动.溶解态重金属元素的平均浓度为127.4μg·L~(-1)(0.349—443.8μg·L~(-1)),重金属湿沉降通量平均值为12.193 mg·(m~2·a)~(-1),其中Zn、Cu的年沉降通量较高,分别占总沉降通量的59.72%和28.80%.     

长三角区域背景地区降水化学特征

为了解临安降水的化学特征及主要致酸组分,2008年5-11月在临安区域大气本底站采集了35个降水样品,分析其化学组分.结果表明,临安地区降水中无机阴阳离子体积加权平均浓度比我国城市地区低,但个别降水中无机离子浓度总量会很高;降水中Cl-和K+主要来自海洋源的贡献;SO42-,Ca2+和Mg2+主要来自非海洋源;燃煤排放产生的SO42-仍然是临安地区降水酸化的主要无机致酸组分,35场降水中,平均占到无机阴离子总量的52%,NO3-对临安降水酸化具有重要贡献,反映出长三角区域快速城市化过程中机动车数量快速增长对区域大气环境的影响在增强.     

乌鲁木齐市米东区大气降水的化学特征及来源分析

为研究乌鲁木齐市米东区大气降水中的化学组分特征及来源,对2017-2019年降水中主要离子浓度及来源进行了分析.研究结果显示,米东区2017-2019年降水的雨量加权pH年均值为7.95,雨量加权平均电导率年均值为16.15 mS·m-1,雨量加权平均总离子浓度为72.75-95.89 μeq·L-1,年均浓度为81....     

鹰潭地区大气降水中氢氧稳定同位素特征研究

降水中氢氧稳定同位素组成与降水地区各种气象因素变化密切相关。同时,降水中氢氧稳定同位素关系是水同位素应用的主要基础,对深入研究降水中水汽来源,地下水补给等水循环过程具有重要意义。根据江西鹰潭地区2012年4月至2013年3月大气降水中氢氧稳定同位素组成和气象资料,研究了该地区大气降水中氢氧稳定同位素关系及降水量,温度等气象因素对氢氧稳定同位素组成的影响。研究表明,该地区大气降水线方程为δD=8.61δ18O＋18.34（n=72,R2=0.98）,与全球大气降水线方程（δD=8δ18O＋10）相比,鹰潭地区大气降水线的斜率和截距均偏大,这与凝结物在未饱和大气中降落时重同位素的蒸发富集作用有关,同时反映了该地区湿润多雨,降水过程中受二次蒸发影响较小的气候特点。该地区降水中δD （-113.3‰～7.5‰）、δ18O（-14.9‰～-0.9‰）和氘盈余（3.8‰~23.2‰）变化幅度很大并呈现出明显的季节性变化,夏半年（4-9月）δD、δ18O与氘盈余均显著低于冬半年（10-3月）（P＜0.01）,反映出不同季节降水的水汽来源及蒸发条件的差异。对该地区降水同位素与降水量和温度相关性的分析表明,降水中δ18O 与降水量和温度存在显著负相关关系,方程式分别为：y=-0.056x-4.7（R2=0.39,P＜0.01）和y=-0.203x-2.99（R2=0.23,P＜0.01）,说明该地区降水中氢氧稳定同位素存在显著的降水量效应和反温度效应。     

深圳市大气降水化学组成演化特征分析:1980-2004年

为了定量分析大气降水化学组成的长期变化特征, 采用深圳市1980-2004年的大气降水化学资料进行研究, 所有样品都分析了pH、Cl-、F-、SO42-、NO3-、NH4 、Na 、K 、Ca2 和Mg2 等指标.结果表明: (1) 研究时段内, 降水pH随着时间呈逐渐下降趋势,且pH值在大部分年份均低于5.6, 最低值仅为4.49, 从而对环境酸化产生明显的影响;降水pH还具有较大的时空变异性, 南山和宝安区的pH值低于其它四个区;在月度变化上, 夏秋季节的pH值低于春冬季节.(2) SO42-是降水中最主要的阴离子, 占降水中总离子质量的31.34%～38.95%, 且SO42-对降水酸度的贡献随着时间呈下降趋势;NO3-是除SO42-外最重要的酸根离子, 其浓度随着时间呈上升趋势, 从而对降水酸度的贡献逐渐增强.(3) Ca2 是降水中最主要的阳离子, 占降水中总离子质量的14.34%～20.24%.Na 是除Ca2 外最重要的阳离子, 其浓度随着时间呈增加的趋势, NH4 的浓度则随着时间呈现先上升后下降的趋势.(4) 降水化学组成受到人为源的强烈影响, 在研究时段内, 人为源呈现上升的趋势, 地表源呈现先上升后下降的趋势, 海洋源呈现先下降后上升的趋势.(5) 研究区的降水化学组成有明显的季节和区域差异, 春季和冬季离子含量较高, 在夏季较低;南山区、龙岗区降水中离子浓度高于福田区、盐田区、宝安区和罗湖区.     

广元地区降水化学事件研究

本文报道1987年7月在四川省北部广元地区降水化学事件研究的结果,当一场大雨由北向南推进时,在广元地区观测到硫酸型酸雨。从降水化学特征推论:外地输送来的SO_2在云中和H_2O_2反应生成硫酸降落到该地区,在广元市区云下降雨洗脱SO_2使降雨进一步酸化,在郊区云下洗脱NH_8和颗粒物部分中和了降雨的酸度,然而,这次降雨事件中无论是酸沉降或是硫沉降主要来自降雨云。     

河西走廊东段大气降水特征及水汽来源分析

通过连续收集降水样品对河西走廊东段大气降水特征及水汽来源进行研究,运用相关分析、因子分析、富集因子和HYSPLIT模型,探讨2013年7月3日—2014年7月3日河西走廊东段降水常量离子的化学特征,结果表明,河西走廊东段p H值介于6.86—8.71,降水样品的电导率分布在78.42—502.50μS·cm-1之间.Ca~(2+)、Na~+、Cl~-、NO-3和SO_4~(2-)是降水中的主要离子,Ca~(2+)和Na+的浓度占阳离子总浓度的77.43%,而Cl-、NO-3和SO_4~(2-)占阴离子总浓度的99.12%,降水中阳离子浓度的大小顺序为Ca~(2+)Na+NH_4~+K+Mg~(2+),降水中阴离子浓度的大小顺序为SO_4~(2-)NO-3Cl-NO_2~-F-;夏季大气降水中总离子浓度最低(50.61 ueq·L-1),而冬、春两季浓度较高,且春季最高(115.45 ueq·L-1);而单个降水离子的最高浓度却多出现在3—7月份;河西走廊东段的降水离子主要受陆源以及工农业生产和人类活动控制,海盐离子的影响极小.     

青海省瓦里关地区近十年来大气本底化学组分的变化特征

利用1994年至2005年青海省瓦里关地区连续监测的大气CO2浓度、O3总量、近地面O3浓度,以及1991年至2004年和1990年至2004年气瓶采样的大气CH4浓度和CO浓度的资料,分析了大气中化学组分近十年来的变化特征.结果表明:瓦里关地区大气中CO2浓度明显呈逐年增加的趋势,年平均增长率约为1.87μmol·mol-1·a-1,且具有明显的季节变化;大气中O3总量表现为复杂的年际变化和稳定的下降趋势;地面O3浓度具有明显的季节变化且呈缓慢的上升趋势;大气中CH4浓度也呈逐年上升的趋势;大气中CO的浓度变化不明显.     

丽江市降水中常量离子的化学特征

运用相关分析、因子分析、趋势分析、海盐示踪法和HYSPLIT模型,对1989-2006年期间丽江市降水中常量离子的化学特征分析表明,该区降水中常量离子浓度为SO2-4﹥Ca2 ﹥Cl-﹥NO-3﹥K ﹥Mg2 ﹥Na ,其中SO2-4和Ca2 是降水中高浓度离子,分别占总离子浓度的43.9%和32.1%,降水中阴离子总浓度显著高于阳离子总浓度,由于离子在大气中的化学反应和来源的一致性,离子间相关性水平较好,特别是K ,Mg2 ,Ca2 与NO-3和SO2-4.离子浓度的年际变化与丽江市产业结构的变化关系密切.研究区大气降水中离子主要是陆源物质贡献,NO-3,SO2-4,K ,Ca2 ,Mg2 和Cl-陆源物质贡献比例依次为100%,98.4%,98.4%,99.8%,92.4%和83.4%.     

青岛城郊大气降水阴离子特征及相关性研究

以2020年青岛市城阳区大气降水中pH、电导率及主要阴离子(F-、Cl-、NO-3 、SO2-4 )浓度为基础,对青岛市城郊大气降水中阴离子特征进行分析.结果表明:2020年青岛城郊降水pH在6. 12～7. 49,降水量加权平均值为6. 58;电导率在29. 1～175 μS/cm,降水量加权平均值为58. 2 μS...     

长沙市大气湿沉降化学及变化特征

长沙市是中南地区酸雨污染最为严重的城市之一。以长沙市1992—2001年的大气降水监测数据为基础对长沙市的大气沉降化学和酸性降水变化特征进行了分析和研究.结果表明,长沙市近10年的降水pH年均值都在5.0以下,直到1998年降水pH值和酸雨频率才有所减缓.大气降水的阴阳离子基本平衡,[Ca2 ]浓度对降水离子的平衡有较大的影响.长沙市的净酸度沉积量在1998年高达-172.46meq/m2,净酸度的沉积量年际变化较大。     

大气降水化学的统计学分析——以浙江省金华市为例

运用相关分析、因子分析和聚类分析等统计学方法,对2004-2005年间浙江省金华市的大气降水化学组成和分布特征进行了分析.结果表明,SO2-4,NH 4,Ca2 ,NO-3和H 是降水的主要离子,降水的pH值、电导率及离子组分均呈明显的正偏态分布,降水样品以低离子含量的样本为主.降水中水溶性离子主要分为4类,SO2-4,NH 4,NO-3,Ca2 和F-主要来自人为活动的贡献,K 和Mg2 主要来自土壤、沙尘等地壳来源,Na 和Cl-属于典型的海盐性成分,H 则反映了各种离子中和作用对降水酸度的综合影响.     

京津冀地区大气NO2污染特征研究

京津冀都市圈作为全国主要的重化工业基地,区域性大气污染问题成为关注的焦点。NO2作为二次颗粒物及光化学污染物的重要前体物,了解其在时空尺度的污染特征对于保护公众康健及大气污染综合治理具有重要意义。本研究主要基于OMI遥感反演数据并结合部分地面监测数据,研究了2005—2013年京津冀NO2区域污染特征。结果表明：京津冀NO2柱浓度总体呈现逐年升高的趋势,年平均增长速率可达5.69%。在空间格局上呈东南平原区高、西北山区低的特征,平原的年均柱浓度是山区的3倍多;平原区存在两大NO2高值区域,分别为北京-天津-唐山区域和石家庄-邢台-邯郸区域;9年内, NO2高值范围不断扩大,且呈现明显的连片趋势。各城市大气 NO2在9年内的增长趋势也表现出明显的空间差异性。其中石家庄、唐山、邢台等 NO2重度污染区域的增长速率最大,衡水、沧州、秦皇岛、廊坊等中度污染区域的增长速率次之,承德、张家口等轻度污染区域的增长速率最小。京津冀NO2柱浓度具有显著的季节变化特征,总体表现为秋冬高、春夏低,但山区与平原区差异较大。人口密度、能源消耗、机动车排放等人为因素与京津冀 NO2污染密切相关,不同城市的首要影响因素却不同。北京 NO2柱浓度变化主要受机动车排放影响,天津、唐山、石家庄、邯郸、邢台地区主要受工业燃煤的影响,其次为机动车排放。人为因素对平原区NO2柱浓度的影响作用始终占据主导地位,对山区的主导作用从2006年开始突显。此外,京津冀平原区NO2重污染中心的形成还受到特殊地形和不利的气象条件影响。2008奥运年,京津冀空气质量得到迅速且有效的改善,说明北京及周边省市联合开展大气污染治理及监管工作的有效性及必要性。     

西安市黑河上游水源地大气降水离子特征及来源分析

于2014年9月—2015年8月期间,对西安黑河上游水源地云龙沟站点大气降水样品进行采集,采用相关性分析和富集因子法对样品的离子特征及来源进行分析。黑河上游地区大气降水中主要阳离子为Ca~(2+)和NH_4~+,主要阴离子为SO_4~(2-)和NO_3~-,与国内大多数城市地区降水的离子特征相似。除NH_4~+和F-外,其他离子浓度的季节变化特征为冬季春季夏季秋季,表明离子浓度除了与发生源有关外,降雨量也是重要影响因素。离子间的相关性分析及离子来源的计算表明,SO_4~(2-)与NO_3~-相关性很强,且均主要受人为因素的影响;Na~+与Cl~-相关性很强且均来自海洋源;地壳元素Ca~(2+)、Mg~(2+)和K+两两间相关性也较高。所有离子的来源贡献结果显示:人为活动贡献率为52.90%,地壳来源和海洋来源贡献率分别为38.43%和8.67%。     

京津冀地区大气NO_2污染特征研究

京津冀都市圈作为全国主要的重化工业基地,区域性大气污染问题成为关注的焦点。NO2作为二次颗粒物及光化学污染物的重要前体物,了解其在时空尺度的污染特征对于保护公众康健及大气污染综合治理具有重要意义。本研究主要基于OMI遥感反演数据并结合部分地面监测数据,研究了2005—2013年京津冀NO2区域污染特征。结果表明:京津冀NO2柱浓度总体呈现逐年升高的趋势,年平均增长速率可达5.69%。在空间格局上呈东南平原区高、西北山区低的特征,平原的年均柱浓度是山区的3倍多;平原区存在两大NO2高值区域,分别为北京-天津-唐山区域和石家庄-邢台-邯郸区域;9年内,NO2高值范围不断扩大,且呈现明显的连片趋势。各城市大气NO2在9年内的增长趋势也表现出明显的空间差异性。其中石家庄、唐山、邢台等NO2重度污染区域的增长速率最大,衡水、沧州、秦皇岛、廊坊等中度污染区域的增长速率次之,承德、张家口等轻度污染区域的增长速率最小。京津冀NO2柱浓度具有显著的季节变化特征,总体表现为秋冬高、春夏低,但山区与平原区差异较大。人口密度、能源消耗、机动车排放等人为因素与京津冀NO2污染密切相关,不同城市的首要影响因素却不同。北京NO2柱浓度变化主要受机动车排放影响,天津、唐山、石家庄、邯郸、邢台地区主要受工业燃煤的影响,其次为机动车排放。人为因素对平原区NO2柱浓度的影响作用始终占据主导地位,对山区的主导作用从2006年开始突显。此外,京津冀平原区NO2重污染中心的形成还受到特殊地形和不利的气象条件影响。2008奥运年,京津冀空气质量得到迅速且有效的改善,说明北京及周边省市联合开展大气污染治理及监管工作的有效性及必要性。     

北京平原地区不同人工林叶片-凋落物-土壤生态化学计量特征

为探讨北京平原不同人工林叶片、凋落物以及土壤的碳(C)、氮(N)和磷(P)化学计量特征及其差异,进一步了解北京平原造林工程实施7年人工林生态系统的养分供求现状,选取北京大兴区永定河边造林区4种不同人工林:人工刺槐林(Robinia pseudoacacia)、油松林(Pinus tabuliformis)、千头椿林(Ailanthus altissima)、旱柳林(Salix matsudana)为实验样地,在每个样地内随机选取3个20 m×30 m实验样方,在每个样方内,按照"S"形布点法进行5点采样,采集叶片、凋落物和土壤样品,土壤采集0-10、10-20 cm土壤样品,分析其碳(C)、氮(N)和磷(P)含量,并计算其化学计量比。研究结果表明:油松林和旱柳林叶片的C含量显著高于刺槐林和千头椿林。叶片和凋落物N含量呈现刺槐林千头椿林旱柳林油松林的变化,叶片P含量为千头椿林最大,油松林最小;凋落物C?P和C?N均表现为油松林旱柳林千头椿林刺槐林,且两两间差异显著;人工林土壤C和N含量以及C?P和C?N均表现为刺槐林最高,土壤N?P值呈现出油松林最高,显著性差异主要集中在土壤表层(0-10 cm);枯落物与土壤的化学计量比无显著相关性;刺槐林不同组分中N?P均为最高,其中叶片和凋落物N?P均显著高于土壤,刺槐、千头椿和油松凋落物C?N、C?P均大于叶片。该研究揭示了刺槐、油松和旱柳人工林的生长受到"磷限制",而千头椿生长受到"氮限制",建议在北京平原林人工林经营管理时应考虑减少除草割灌,并适当增加凋落物有利于C、N的积累,以促进人工林土壤质量的提升。     

中西部三城市降水化学特征及变化趋势比较分析

在以往的文献中,多见对某个城市或地区一段时间内的降水化学特征的分析研究,少见对多个城市连续多年的降水化学特征的比较分析,文章对三个城市降水的变化特征、离子组分及变化趋势进行了比较分析,结果表明,中西部城市酸雨污染呈现不同类型,郑州为非酸雨区,成都市、长沙市两个城市为酸雨区,酸雨强度:长沙＞成都＞郑州,酸雨污染正在逐步改善;中西部城市降水化学组成呈现基本相同的特征,阴离子的含量最大的离子为SO42-,阳离子的含量最大的前两项离子为NH4 和Ca2 ,降水总离子浓度的变化趋势是成都为上升趋势、郑州无明显趋势、长沙为下降趋势;中西部城市污染类型正在由燃煤型污染向混合型污染转变;酸雨的形成受多种因素影响,不能确认酸雨城市比非酸雨城市空气污染严重.     

玉龙雪山周边典型河流的水化学日变化特征

通过分析于2009年9月22日—28日期间,在玉龙雪山周边河流白水河采集的河水样品(采样间隔为2 h),对冰雪融水补给径流的日变化特征及其规律进行了深入研究.结果表明,白水河水中所测的阴离子以SO2-4含量最高,其次为NO-3和Cl-;阳离子中主要以Ca2+、Mg2+为主,其次为Na+、K+,不同于冰雪融水中的离子浓度序列Ca2+Na+K+Mg2+,反映了流域内基岩岩性对河水化学性质的影响;水体的pH值平均8.6,电导率介于29.9—73.5μS·cm-1之间,日周期波动幅度较大;受降雨影响时段,各离子含量峰值通常出现在16∶00左右,各离子含量随降雨量的增加呈增加态势(除SO2-4、NO-3外);在无降雨影响下,随径流量的增加,各离子含量表现出减小趋势.     

广东韶关地区大气氮干湿沉降特征研究

2012 年4 月-2013 年9 月利用自动分离干湿沉降的采样器对广东省韶关市降雨和干沉降进行采集,分析样品降雨量、降尘量及氮营养盐干湿沉降浓度,计算各指标干湿沉降通量,利用沉降通量分析其影响因素及季节性变化趋势,为该地区大气氮沉降的通量预测及其环境管理提供支持,并为其生态环境中污染物的控制与减排提供科学依据.结果表明,观测期间总氮干沉降通量、湿沉降通量和总沉降通量平均值分别为47.73、295.7 和310.5 kg·km^-2·month^-1.氨态氮、硝酸盐氮与有机氮干沉降通量平均值分别为17.39、12.98 和17.37 kg·km^-2·month^-1,其湿沉降通量平均值分别为132.4、117.0 和46.23kg·km^-2·month^-1.总氮湿沉降通量占总氮总沉降通量平均比例为83.19%,说明总氮沉降通量以湿沉降为主.影响因素方面,总氮干沉降通量与降尘量无相关性;湿沉降受降雨量影响较大,所以受雨季影响,韶关地区4-6 月总氮湿沉降负荷较大.成分组成上,干沉降中氨态氮平均占总氮比例35.48%,硝酸盐氮平均占27.96%,有机氮平均占36.55%,因此该地区氮营养盐干沉降中以氨态氮和有机氮为主;氮营养盐湿沉降以氨态氮和硝酸盐氮为主,氨态氮平均占总氮比例46.87%,硝酸盐氮平均占40.64%,有机氮平均比例为12.49%,说明该地区湿沉降同时受到农业活动和工业活动的影响.季节变化上,氮营养盐干沉降通量由大到小依次为冬季、春季、秋季、夏季,湿沉降通量春季较高,夏秋两季较低.     

常州市酸雨化学特征及其与大气污染物的关系

收集了常州市2008年全年的56次降水,并分析了它们的9种主要离子的浓度及pH值。全年降水的pH雨量加权平均值为4.76。降水酸度和大气中气态污染物及可吸入颗粒物呈正相关性。气态污染物及可吸入颗粒物的冲刷净化直接影响降水的pH值及其化学成分。SO42-、NO3-、Ca2＋和NH4＋是影响降水pH值的主要离子。常州市2008年的降水主要酸性离子SO42-和NO3-浓度明显高于我国降水背景点纳木错,但低于其他部分城市,表明常州市的大气环境受到了明显的人为污染,但污染程度相对较轻。常州市的环境空气质量在近20年内得到了明显的改善。