淮南市降水化学组成特征与来源分析

2013—2014年,逐次采集淮南城市大气降水样品,对其离子化学组分进行分析测试,并利用酸度分析、中和因子和富集系数等方法对其酸碱物质平衡和离子来源进行了分析。化学组分分析结果表明,淮南城市降水pH为6.23~7.03,雨量加权平均值为6.68,整体上降水没有呈现酸化,大部分酸性物质能被碱性物质中和。主要阴离子为SO_4~(2-)、NO_3~-,雨量加权平均值分别为147.02、62.16μeq/L,两者分别占阴离子总浓度的60.3%、25.3%;主要阳离子为Ca~(2+)、NH_4~+,雨量加权平均值分别为126.42、96.43μeq/L,分别占阳离子总浓度的44.9%、34.3%。利用富集系数法计算结果表明,SO_4~(2-)、NO_3~-主要来源于人为活动排放,Cl~-主要为海洋输入,而Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+则主要来自陆源输入和人为活动。     

重庆市黔江区降水地球化学特征

为了解生态旅游城市重庆市黔江区大气污染状况,2015年采集了91个降水样品,分析了降水中离子组分分布特征,运用富集因子法、海盐示踪法、相关性分析、主成分分析、聚类分析和HYSPLIT模型分析了降水化学组分来源。研究结果表明:黔江区域降水p H为5.66~6.96,加权平均值为6.34,降水离子组分浓度大小次序为SO_4~(2-)Ca~(2+)NH_4~+Mg~(2+)NO_3~-Cl~-Na~+K~+F~-,SO_4~(2-)、Ca~(2+)之和占总离子的63.95%;除Mg~(2+)和K+外,其余组分离子浓度与总离子浓度随季节变化(冬季春季秋季夏季)呈同样的变化特征。Ca~(2+)、Mg~(2+)和K+大部分均来源于陆源贡献,Na~+可能受到了海洋源的影响,SO_4~(2-)和NO_3~-主要来源于人为输入源的贡献,Cl~-是受土壤物质和海洋的双重影响。轨迹水汽运输结果表明:黔江区域的降水主要受到西北气团、西南季风、西风环流和极地气候共同作用输入。降水中各个离子组分均表现出显著性或极显著性关系,主成分分析结果表明,第一主成分上研究的降水离子组分中都具有相对较大正载荷,第二组分pH、降水量和气温为一类。     

奎独乌区域大气降水离子来源分析

通过研究2010—2015年奎独乌区域大气降水化学特征和变化,分析降水中离子组成和来源。结果表明,2010—2015年奎独乌区域硫酸型大气污染较为明显,硫酸盐污染物对降水酸性影响略降,土壤扬尘带来的钙离子污染略降;降水中SO_4~(2-)、Cl~-、Ca~(2+)、Na~+、F~-、K~+主要来源于土壤扬尘,其中SO_4~(2-)、Cl-、Ca~(2+)还来源于人为源排放;NO-3主要来源于人为源排放。工业源SO_2、烟粉尘排放量变化是引起降水中SO_4~(2-)、Ca~(2+)当量浓度变化的主要因素,大风和扬尘天气的减少也是降水中Ca~(2+)当量浓度降低的重要因素;工业源和机动车NO_x排放量变化是引起降水中NO_3~-当量浓度变化的主要因素。     

上海青浦地区大气降水的化学特征

利用上海青浦地区2003—2014年观测的大气降水监测资料,分析该区域12 a以来大气降水的酸化程度、化学组成特征,探讨降水中化学成分的不同来源及相对贡献。结果表明:降水pH年均值为4.43~6.33,酸雨频率为2.6%~86.8%,降水酸化程度大致经历了明显恶化和波动变化2个阶段。降水电导率年均值为1.77~4.01 m S/m,呈下降趋势。降水中各离子雨量加权平均当量浓度顺序为SO_4~(2-)NH_4~+Ca~(2+)NO_3~-Cl~-Na~+Mg~(2+)F-K~+,SO_4~(2-)、NH+4、Ca~(2+)和NO_3~-是降水中的主要离子,占离子总量的83.0%;降水类型由硫酸型向硫酸和硝酸混合型转变。降水离子中的二次组分SO_4~(2-)、NO_3~-和NH_4~+绝大部分来源于人为源,Ca~(2+)、Mg~(2+)和K+主要来自于土壤源和人为源的贡献,Cl~-主要来自海洋源,同时人为源的影响也不可忽视。     

乌鲁木齐河地表水化学组成及时空分布特征

乌鲁木齐河作为乌鲁木齐市的主要水源地,在生态保护和城市供水中均具有重要的战略意义。为了研究乌鲁木齐河水化学特征及水环境质量,于2016年4—10月逐月对乌鲁木齐河6个采样断面进行地表水样采集,获取水样41个,对主要离子(K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、HCO_3~-、SO_4~(2-))浓度及pH、DO、TDS、CODMn、TN、TP、NH3-N进行监测分析,探讨了水化学组成的时空差异及影响因素,研究了乌鲁木齐河的水环境质量状况。结果显示,乌鲁木齐河水域年离子总量平均值为213.27 mg/L,属弱矿化度水,年离子总量在空间上表现出沿主河道由南向北逐步增加的趋势。主要阴离子为HCO_3~-和SO_4~(2-),主要阳离子为Ca~(2+),水质类型为Ca~(2+)-HCO_3~--SO_4~(2-)型。2016年河水年内不同时期TDS平均浓度排序为:9月10月4月5月6月8月7月。对水化学离子含量基于时间序列分析,结果显示除Ca~(2+)、HCO_3~-外,其他离子含量在各月份间均存在显著差异。SO_4~(2-)浓度在年内变化最为明显,呈现先减少后增加的趋势。对主要离子含量基于空间序列进行分析,结果显示,仅Na+含量存在显著差异。现阶段乌鲁木齐河的水环境质量为轻度污染。     

2010—2019年台州市市区降水化学组成特征及变化趋势

为了解台州市市区大气降水化学成分组成特征及变化规律,对2010—2019年台州市市区降水监测数据进行了统计分析。结果表明:2010—2019年降水样品pH为4.20～4.84夏高冬低,强酸性降水频率下降显著,电导率平均值为3.16 mS/cm。SO_4~(2-)和NO_3~-是降水中最主要的阴离子,NH_4~+和Ca~(2+)是降水中最主要的阳离子。Ca~(2+)浓度在2018年开始有所抬升,SO_4~(2-)和NO_3~-浓度整体呈波动下降趋势。SO_4~(2-)与NO_3~-浓度比均值为1.50,呈下降趋势,同大气中SO_2与NO_2的质量浓度比变化趋势基本一致。SO_4~(2-)和NO_3~-相关性显著,Cl~-、Na~+及Mg~(2+)三者之间具有较好相关性。降水与气态污染物相关性不大,对颗粒物有明显冲刷去除作用。SO_2和NO_x的排放量显著下降,酸雨污染呈现改善过程。     

用氯仿稳定降水成份的问题

降水中加入CHCl_3、对降水中的pH值、有机酸和醛起到稳定作用。对无机离子K~+、Na~+、NH_4~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、NO_3~-、SO_4~(2-),加与不加CHCl_3,测得的浓度无显著差别。CHCl_3的加入可引入少量F~-和Cl~-,降水的实际浓度应减去此本底值。     

“奎屯—独山子”区域秋冬季大气PM_(2.5)中水溶性离子特征分析

通过手工采集"奎屯—独山子"区域中冬季PM_(2.5),对SO_4~(2-)、NO_3~-、NO_2~-、Cl~-、F~-、K~+、Ca~(2+)、Na~+、Mg~(2+)和NH_4~+等水溶性离子特征进行了研究,结果表明:"奎屯—独山子"区域冬季PM_(2.5)中水溶性无机离子浓度分布为工业区与生活区较为相近,其中F~-、NH_4~+和K~+在2#生活区的浓度最大;NO_3~(2-)、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)在1#生活区的浓度最大;SO_4~(2-)在1#生活区和4#工业园区的浓度最大;Cl~-在3#工业园区的浓度最大。通过与北京同期数据相比,除SO_4~(2+)外,其余离子浓度与北京同期相当或低于北京同期值;"奎屯—独山子"区域冬季颗粒物整体呈酸性,生活区2#点酸性最弱,1#点最强,生活区和工业区无明显功能区分布特征;本次调查期间属于重污染天气,且本次污染期间固定源较之于移动源的贡献更显著。     

2006-2020年上海市闵行区大气降水化学特征及来源分析

为研究上海市闵行区大气降水化学特征及来源,以2006—2020年上海市闵行区大气降水监测数据为依据,对大气降水量、pH值、电导率(EC)和主要离子进行了统计分析。结果表明:2006—2020年上海市闵行区大气降水呈酸性,pH值范围为4.41~5.19,酸雨频率呈下降趋势;EC变化范围为1.26~3.67 mS/m,平均值为2.32 mS/m;夏季pH值最高,酸雨发生频率、EC和总离子浓度最低,冬季pH值最低,总离子浓度最高。大气降水中各离子组分浓度占比大小排序为:SO^(2-)_(4)>NH^(+)4>NO^(-)3>Ca^(2+)>Cl^(-)>Na^(+)>Mg^(2+)>F^(-)>K^(+),主要阴、阳离子SO^(2-)_(4)、Ca^(2+)和NH^(+)4浓度呈明显下降趋势,NO^(-)3浓度变化较平稳;SO 2-4与NO^(-)3的浓度比范围为0.94~3.59,呈波动下降趋势,降雨类型由硫酸型逐步转为混合型。因子分析及相关性分析显示,因子1中所有的离子成分都有较大的载荷,各离子在来源上可能具有一定的共性,Ca^(2+)与Mg^(2+)、K^(+)表现出显著相关,其可能来源于地壳组分;Cl^(-)与K^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)的相关性显著,Mg^(2+)、K^(+)与Cl^(-)、Na^(+)有强相关性,表明海洋输送及生物质燃烧对大气降水化学组成的影响;NO_(3)^(-)、SO^(2-)_(4)和NH^(+)4在因子2中为高荷载,且有很好的相关性,它们可能有相似的来源或形成化合物共同存在。     

湖南省大气湿沉降化学研究

以湖南省1999～2001年的酸雨监测数据为基础,运用统计学和线性回归分析方法研究了位于中国中南部的重酸雨区湖南省的大气降水的酸度和化学组成的分布特征以及季节变化规律。结果表明,大气降水以SO_4~(2-)为主,占总离子量的31％,大气降水阴阳离子基本平衡。降水年平均pH值为4.86,以春季酸度最大,降水离子总量以冬季最大。研究结果同时表明,降水酸度是主要酸性离子和主要碱性离子共同作用的结果,而且([H~+]+[NH_4~+])/([SO_4~(2-)]+[NO_3~-])比值的变化能较好的反映降水过程中强酸离子的中和现象。     

2003—2018年全国酸雨状况变化趋势研究

基于2003—2018年全国291个城市降水监测结果的分析表明:全国降水酸度明显降低,其中,2003—2006年有所升高,2006年之后呈降低趋势；酸雨区面积呈减小趋势,共减少约97万km²,酸雨发生频率超过5%的面积减少了20.9个百分点；全国酸雨城市比例为21.3%～40.9%,2009年开始总体呈下降趋势,2018年降为21.6%,重酸雨城市比例在2005年之后总体呈下降趋势；全国平均酸雨频率为11.7%～25.6%,2006年之后总体呈下降趋势,2018年酸雨频率在50%以上的城市比例较2006年下降了13.9个百分点。基于174个城市的降水离子组分分析结果显示:我国降水中的主要阴离子为硫酸根,其离子当量浓度占比为19.4%～32.9%,2003年以来年平均降低0.6个百分点；降水中的主要阳离子为钙离子和铵离子；硫酸根沉降通量年平均下降0.68 t/km²,硝酸根沉降通量年平均降低0.05 t/km²,全国SO₂浓度变化趋势与硫酸根沉降通量变化趋势基本一致；我国降水中的硝酸根与硫酸根离子当量浓度比值总体呈升高趋势,表明硝酸根离子对降水酸度的影响逐渐增加,酸雨类型正由硫酸型向硫酸-硝酸混合型转变。     

Chemical composition of precipitation and its sources in Hangzhou, China

To understand the origin and chemical characteristics of precipitation in Hangzhou, rainwater samples were collected from June 2006 to May 2008. All samples were analyzed for pH, electrical conductivity, and major ions (NH??, Ca2?, Mg2?, Na?, K?, SO?2?, NO??, F?, and Cl?). Acidification of precipitation in Hangzhou was serious with volume-weighted mean pH value of 4.5, while frequency of acid rain was 95%. The calculated SO?2?/NO?? ratio in Hangzhou precipitation was 2.87, which indicated that the precipitation of Hangzhou belonged to sulfate-based acid rain. The results of acid neutralization analysis showed that not all the acidity in the precipitation of Hangzhou was neutralized by alkaline constituents. The results of sea salt contribution analysis showed that nearly all SO?2?, Ca2?, and Mg2? and 33.7% of K? were of non-sea origins, while all Na? and Cl? and 66.3% of K? originated from sea sources. The principal component analysis which was used to analyze the sources of various ions indicated that chemical compositions of precipitation in Hangzhou mainly came from terrestrial sources, factory emissions, fuel wood burning, and marine sources.     

2001—2018年浙江省酸雨变化特征及影响因素分析

利用2001—2018年浙江省32个城市酸雨观测资料,结合数理统计和GIS空间插值,分析了全省降水酸度变化、化学组分特征及其影响因素。研究结果表明,以2009年为拐点,浙江省酸雨污染呈先加重后减轻的趋势,降水酸度和酸雨率均得到显著改善。2009年后,轻酸雨城市的比例不断上升。至2018年,全省大部分城市均处于轻酸雨区,并有部分非酸雨城市出现。降水中的硫酸根离子浓度呈显著下降趋势,硝酸根离子浓度呈波动变化,但变化不显著。硫酸根离子与硝酸根离子的当量浓度比值呈显著下降趋势,由2002年的3.48降至2018年的1.35,酸雨类型由硫酸主导型向复合型转变。二氧化氮、硝酸根离子和可吸入颗粒物是影响降水pH的主要因素,氮氧化物对浙江省降水酸度的影响不断增大。因此,在加强区域硫氮协同控制的同时,着力加强氮氧化物深度减排是进一步改善浙江省酸雨状况的关键。     

马鞍山市酸雨污染分析及控制对策研究

从马鞍山市降水常规监测数据资料入手 ,比较详细地分析了该市酸雨时空分布特征、原因以及降水酸度和酸雨频率年度变化情况 ,并结合马鞍山市有关环境资料对该市酸雨发展趋势作了较深的分析 ,也对酸雨污染控制对策作了一定的研究探讨。研究结果表明 ,该市存在酸雨污染问题 ,上半年比下半年污染重 ,主要集中在一中点 ,二氧化硫是影响降水酸度的主要因素 ,酸雨类型以硫酸型为主。随着经济发展 ,酸雨污染有扩大趋势 ,必须采取果断措施进行治理。     

临安大气本底站酸雨污染变化特征与影响因素分析

利用临安大气本底站酸雨观测数据,研究临安大气本底站降水pH,酸雨发生频率的时间分布特征、变化趋势及其影响因素;借助后向轨迹分析法分析输送形势对临安大气本底站酸雨的影响。研究表明:最近6年间临安大气本底站降水pH各月均值均小于4.5,均达到强酸雨的程度;临安大气本底站的酸雨发生频率表现为夏季低、秋季高;1985—2009年临安大气本底站降水的年均pH全部达到酸雨程度。根据Daniel趋势检验,临安大气本底站年均降水pH总体上呈逐年下降的趋势。风速越小,酸雨出现频率就越高;降水pH受降水量的影响较大。临安大气本底站的酸雨与降水前的大气中SO2浓度存在负相关的关系。根据气团的来向与酸雨污染程度的关系分析,临安大气本底站的酸雨污染受到其北部地区和浙西地区的酸雨气体物输送的影响较大。临安大气本底站的酸雨污染特征已由原来的硫酸型转为硫酸型与硝酸型并重。     

长江入海口北岸单站降水组分10年变化状况探讨

分析2001—2010年南通市区城中子站降水监测点位数据,得出降水中起致酸作用的阴离子硫酸根、硝酸根、氟离子和氯离子中除硝酸根呈现显著性上升趋势,其余上升趋势不明显;氯离子、钠离子与降水量存在高度线性负相关,硫酸根、硝酸根与降水量分别为低度非线性负相关和正相关,其他项目与降水量为显著性非线性负相关;将pH分5级,pH<4.7为重酸雨频率,pH4.7～5.0为较重酸雨频率,pH5.0～5.3为中度酸雨频率,pH5.3～5.6为轻度酸雨频率,pH≥0.56为非酸雨频率,其结果表明:南通市区2009、2010年酸雨频率降低,分别为44.1%和38.2%,主要是重酸雨频率减少,非酸雨频率增加;2003、2007年酸雨频率升高,分别为67.4%和69.8%,主要是重酸雨频率增加,非酸雨频率减小;降水量大小与电导率浓度高低没有对应性;阴阳离子浓度总量逐年、逐月同步变化;阴离子中硫酸根、硝酸根浓度逐年、逐月变化量与幅度较大;阳离子中钙离子、铵离子浓度逐年、逐月变化量与幅度较大;阴阳离子浓度逐年、逐月占比呈准对称形。     

A Statistical Assessment of Changes in Precipitation Chemistry at CAPMoN Sites, Canada

The objective of this study is to decide if chemical concentrations measured during 1988-1997in precipitation by the Canadian Air and Precipitation Monitoring Network (CAPMoN) indicate changes in the annual patterns. The inference is based on SO₄, NO₃, Cl,NH₄, Na, Ca and K concentrations monitored daily with the rain water acidity pH. By pattern is understood the probability distribution of the annual sample at a particular location. Most of the annual data can be well described by means of a linear regression model with second order polynomial trend and autocorrelated noise. Statistical analysis based on the model shows luck of systematic significant year to year increases or declines of the concentrations.     

1997—2010年北京市大气降水离子特征变化趋势研究

依据北京市环境保护监测中心1997—2010年降水监测资料,分析北京地区降水中离子特征及变化趋势,阐明北京市降水污染现状及变化特征。结合北京市特有的气象条件、地形地貌和工业分布情况,分析污染物来源及污染变化趋势。研究表明:年度降水电导率呈现波动变化,降水污染严重程度依次为南部郊区>市区>北部背景点。北京地区大气降水中的主要阳离子成分是Ca²⁺和NH₄⁺,主要阴离子成分是SO₄^2-和NO₃^-。近年来[SO₄^2-]/[NO₃^-]比值逐步下降,污染类型由典型硫酸型发展为硫酸+硝酸混合型。阳离子[Ca²⁺]/[NH₄⁺]比值下降,碱性离子缓冲能力降低。9种离子各季节浓度变化趋势基本一致,由高到低依次是春季>秋季>冬季>夏季,这种季节变化特征与气象因素密切相关。相关性及聚类分析表明:NO₃^-与SO₄^2-存在很强相关性,说明其前体物SO₂和NO_X在大气中经常一同排放且进入降水途径相同;H⁺浓度不是由某个离子决定,是所有致酸离子和中和离子相互作用的结果,而NH₄⁺来源不同于其它离子,北京地区的氨存在其单独排放源。     

Precipitation composition and wet deposition temporal pattern in Central Serbia for the period from 1998 to 2004

Bulk samples collected on a daily basis at three principal meteorological stations in central Serbia were analyzed on chloride (Cl(-)), nitrate [Formula: see text], sulfate [Formula: see text], sodium (Na(+)), ammonium [Formula: see text], potassium (K(+)), calcium (Ca(2+)), and magnesium (Mg(2+)) in addition to precipitation amount, pH and conductivity measurements over the period 1998-2004. The data were subjected to variety of analyses (linear regression, principal component analysis, time series analysis) to characterize precipitation chemistry in the study area. The most abundant ion was [Formula: see text] with annual volume weighted mean concentration of 242 microeq L(-1). Neutralization of precipitation acidity occurs both as a result of the dissolution of alkaline compounds containing Ca(2+), Mg(2+), and K(+) as well as the absorption of ammonia. The ratio of [Formula: see text] was above 5, which indicated that the combustion process of low-grade domestic lignite for electricity generation from coal-fired thermal power plants was the main source of pollution in the investigated area. A considerable mean annual bulk wet deposition of SO(4)-S determined by precipitation amount and concentrations of sulfate in the precipitation was calculated to be 12-35 kg ha(-1).