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%.     

西安市南郊春季降水化学成分特征

2010年3-4月间采集了7次西安南郊降水样品,测定电导率、pH值、主要离子浓度.结果表明,降水pH值的平均值为6.6;电导率平均为110.5 μs/cm,说明降水中水溶性离子浓度高.Ca2+为含茸最丰富的阳离子,平均浓度为15.3 mg/L.由于北方春季沙尘天气频繁,空气中固体颗粒较多,所以降水中Ca2+浓度较高.同...     

珠江三角洲城市雨水的化学组成及其成因探讨

于2005—2007年间,基于降水过程监测分析了广州市和珠海市雨水的化学组成。结果表明,广州市雨水的pH值变化于3.32~7.03之间,平均值为4.35,众数约为4.15。珠海市雨水的pH值变化于3.38~6.49之间,平均值为4.51。雨水pH值随降水强度的减弱而降低,这决定于大气中水汽与酸性气体的接触时间。珠江三角洲城市雨水中所含主要离子依次是SO42-、NO3-、NH4＋、Ca2＋、Cl-。雨水的酸化与降水过程密切相关。降雨初期雨水比中后期雨水的pH值高,揭示降雨初期大气中的粉尘颗粒有效中和雨水的酸度。多天连续降水天气对大气尘埃的清洗作用明显,但是持续的SO2和NOx排放更容易使雨水酸化。滨海城市降水初期雨水的电导率上升较快（可以从小于1μS.cm-1上升到20~30μS.cm-1）,随着降水时间的延长雨水的电导率以较慢的速率上升。     

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....     

云南思茅地区近20年(1993—2012)酸雨及酸沉降量变化规律

统计分析了云南思茅地区1993—2012年间采集的2533次降水样品,发现酸雨(pH<5.60)频率为46%(n=1160),强酸雨(pH<4.50)发生频率为10%(n=248).过去20年强酸雨发生频率的变化以2003年为界分为前后2个阶段,每个阶段都出现先升后降的变化趋势,而雨量加权年平均pH值长期变化规律基本与此相反.除2003、2004和2012年外,其他年份雨量加权平均pH值均低于5.60,表明思茅降水酸化严重.降水电导率与云南SO2排放量的历史变化具有一致性,即2006年以前持续增加,之后缓慢下降,表明人类活动对降水污染有重要影响.而酸雨频率的年际变化与降水量基本一致,但与电导率不一致,表明思茅酸雨年际变化规律主要受降水量影响,而与污染物排放关系不明显.同时,降水量也显著影响了思茅酸沉降量的年际变化(范围:1.3—70 meq·m-2·a-1).随着南亚夏季风减弱,思茅降水量减少,这将导致酸沉降量降低,但酸沉降量的变化对生态系统的长期影响亟待评估.     

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。     

内陆干旱区降水化学变化和对沙尘天气的指示——以民乐县为例

本文对内陆干旱区(民乐县)2013年6月—2014年5月收集的降水样品p H值、EC和主要阴阳离子浓度进行了测定和分析.结果表明,民乐县降水样品的p H值的变化范围为6.84—8.78,平均值为7.41,p H值在四季中的大小顺序为:冬季春季秋季夏季.而民乐县降水样品EC的平均值为167.80μS·cm~(-1),变化范围17.4—848μS·cm~(-1),四季中EC的大小顺序与p H值在四季中的大小顺序一致;p H与降水量呈正相关关系,但显著性不高,同时也与与相对湿度呈正相关关系,而p H值与气温也呈负相关关系,显著性较降水量的高.与p H值不同的是,电导率与降水量、气温和相对湿度均负相关关系;通过对典型沙尘事件的分析表明,p H值会随着沙尘事件的发生主要表现出降低的趋势,而电导率会随着沙尘事件的发生呈现增加的趋势,在沙尘事件发生后离子浓度出现最高值的离子有:Na+、Mg~(2+)、NH_4~+、Cl-和SO_4~(2-),而沙尘事件前后离子浓度变化程度由大到小的顺序为SO_4~(2-)、Cl~-、Na~+、NH_4~+和Mg~(2+).     

峨眉山酸雨的长期变化趋势

对1992-2015年间峨眉山降水pH和电导率长期观测资料的分析结果表明,该地区降水pH年均值在4.45~5.67范围内变化,多年平均降水pH为4.81,多年平均酸雨频率和强酸雨频率分别为60.8%和23.5%。峨眉山降水酸度的季节变化较明显,夏季酸雨污染较轻,而冬季较重。20余年来,峨眉山地区酸雨污染呈现逐步改善的长期趋势,降水pH的平均年变率约为4%,降水酸度持续减弱,酸雨频率和强酸雨频率持续降低,平均年变率分别为-1.5%和-1.7%。峨眉山地区的降水电导率和非氢电导率呈现缓慢增加的长期趋势,平均年变率分别为0.3μS/cm和0.8μS/cm。受四川盆地区域内主要污染物排放量变化的影响,1992-2005年和2006-2015年,峨眉山降水pH、降水电导率和非氢电导率呈现不同的变化趋势特点,前期降水pH、降水电导率和非氢电导率均呈现增长态势,说明该地区降水中各类可溶性污染物质并未随着降水酸度减弱而减少,反而趋增;后期降水pH维持持续升高趋势的同时,降水电导率和非氢电导率双双呈现下降趋势。对降水时段气团输送轨迹的簇分析结果显示,来自四川盆地内部的气团输送对峨眉山降水影响最大,其贡献在六成以上;陕甘-黄土高原地区、滇西高原-南亚大陆地区的输送也有不同程度的贡献,其中,源自天气上游南亚地区的输送对我国西南地区酸雨污染的潜在影响值得关注。     

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.     

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.     

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。     

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。     

长江口湿沉降汞的时间分布及潜在生态危害

于2008年2月-2009年1月逐月采集长江口右岸陈行采样点的大气湿沉降样品,测试样品的总汞、溶解态汞浓度。分析结果显示,不同月份湿沉降中各形态汞的浓度变化较大,其中总汞浓度变化范围在0.09-0.45μg/L,体积加权平均值为0.22μg/L,总汞沉降通量高达199.79μg/（m2.a）,远高于其它地区,该区域的大气已经受到一定程度的汞污染。总汞、颗粒态汞月沉降量与降水量呈明显的正相关关系（除6月份）,总汞浓度与降水量在汛期（6-9月份）具有良好的负相关性,大气湿沉降汞的形态受到人为活动产生的颗粒物的影响,颗粒态汞占总汞比例变化范围在14%-89%之间,平均为62%。以地表水Ⅲ类标准0.1μg/L为评价标准,长江口湿沉降汞的潜在生态危害系数高,全年湿沉降汞平均值属于强生态危害范围。     

崇明东滩大气湿沉降酸性特征

对崇明东滩湿地的大气湿沉降进行了为期一年的样品采集,对其酸性特征进行了系统分析与讨论.结果表明,大气湿沉降表现出明显的酸性,pH均值为4.85,16.67%的降水达到强酸性,较强酸性的占19.44%;从各月份pH变化来看,9月份pH值相对较低,1月和7月较高,各季节pH值变化规律为秋季＜春季＜夏季＜冬季;降雨pH同降雨量表现出一定的负相关性,同风向表现出显著的正相关,风向变化引起的大气颗粒物含量的差异对湿沉降酸性产生明显影响;湿沉降中主要酸性离子NO-3和SO2-4平均含量分别为68 μmol·1-1和24 μmol·1-1,季节变化均表现为秋季＞冬季＞夏季≈春季;湿沉降中SO2-4和NO-3的当量浓度比均值为15.1,H2SO4对酸雨起决定性贡献作用,燃煤排放是湿沉降呈酸性的最主要原因.     

贵阳市降雨酸度的初步研究

本文报告了1981年4月至11月贵阳市降雨pH和SO_4~(2-)含量以及大气SO_2浓度值,结果表明雨水酸化和大气SO_2污染都较为严重,此外,对春秋两季pH较低、碱性尘埃对降雨pH和SO_4~(2-)的影响、雨水存放过程中的变化、降雨过程中大气SO_2变化等因素作了讨论,本次工作对降雨采用了雨后取样,连续性降雨的分段取样以及以月为单位的累积取样等方法,其结果差异较大。但在排除明显的碱性尘埃影响后,分嚣取样获得了pH和SO_4~(2-)之间存在一定的规律性,最后还提出了雨量加权求pH月平均值的统计方法。     

香港地区大气降水的D和18O同位素研究

研究了香港地区近20 a(1986-2002)大气降水的氢、氧同位素组成,提出了大气降水线方程为6D=8.13δ18O+11.392,并与全国及全球降水线方程进行对比,揭示了该方程的特征.对全年氘盈余及降水线特征的研究表明.香港地区全年降水来源较为单一,主要为海洋性气团,夏季大气降水同位素组成主要受夏季风或夏季台风的影响,加权平均月降水6值与月降水、月气温均呈负相关关系;降水中δD与δ18O的降水量效应明显.且该影响远远掩盖了温度效应.     

鼎湖山针阔叶混交林生态系统水文过程研究

以鼎湖山针阔叶混交林（以下简称混交林）生态系统为研究对象，探讨了不同降水特征下森林生态系统水文过程，主要研究结果如下：（1）不同的降雨特征决定了不同的降雨过程和穿透雨过程，混交林生态系统穿透雨累积增加曲线与降水量的累积增加曲线变化是同步的；（2）2002年7月27日-28日特大暴雨最大降水量、最大穿透雨量分别为122．8nn和104．9mm,且穿透雨最大值出现的时间滞后于降水强度最大值出现的时间1h；（3）8月18日-20日特大暴雨，穿透雨量累积增加曲线与大气降水的累积增加曲线非常相似，且穿透雨最大值出现的时间略滞后与大气降水最大值出现的时间；（4）中雨时降水累积量达到最大值（59．6mm）与穿透雨累积量达到最大值（43．6mm）的时间一致；（5）树干流和地表径流量与大气降水量的累积变化曲线并不是完全同步的，在一定的降水量范围内，树干流量和地表径流量随着大气降水量的增加而增加；（6）无论是特大暴雨还是中雨发生时，即使在特大暴雨影响下，树干流（2．3～16．4mm）和地表径流（1．6～8．8mm）量都很小，系统具有很强的保水保墒能力；（7）混交林穿透雨强度变化过程基本取决于大气降水强度变化，树干流强度和地表径流强度数值很小且变化过程不明显。     

武夷山常绿阔叶林生态系统降水分配与离子输入特征

大气降水是森林生态系统重要的水源和养分的主要来源之一。于2014年11月—2015年11月对武夷山中亚热带常绿阔叶林生态系统林外雨、林内雨和树干流定位观测,分析了各类降水中的养分离子(NO_3~--N,SO4~(2-)-S,Cl-和Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+)浓度动态变化规律及养分离子输入量,以期为进一步研究常绿阔叶林生态系统的水量平衡及养分循环过程提供基础数据。结果表明:研究期间大气降水量(林外雨)为2 623.7 mm,树干流量仅占大气降水量的4.5%,9.8%的大气降水被冠层截留;林内雨、树干流与林外雨量的动态变化规律相似,林内雨、树干流量与林外雨量呈极显著正线性相关关系(P0.001)。各类降水年加权平均pH值表现为林外雨树干流和林内雨。各类降水在降水量较小的1—2月,各阴阳离子的浓度普遍较高,在降水量较大的3—8月,阴阳离子浓度普遍较低。整体上,树干流的离子浓度林内雨林外雨。研究表明武夷山常绿阔叶林生态系统降水分配过程中,林内雨是养分输入的主要形式,各养分离子年输入量占总输入量的比例均在90%以上。通过林内雨输入林地较多的养分离子是SO4~(2-)-S和K~+,分别为24.51、37.53kg·hm~(-2)·a~(-1);SO4~(2-)-S和K~+也是总养分输入量的主要离子,二者分别占离子输入总量的24%和36%,NO_3~--N的年输入量也达到了12.44kg·hm~(-2)·a~(-1),占到养分离子总输入量的11%以上。     

北京北部水源地水化学特征及硫同位素变化

分析了北京市北部水源地所在流域丰水期和枯水期的水化学特征和硫同位素变化.结果表明,研究区地表水pH值呈弱碱性,水化学组成以HCO3-和Ca2+为主,Mg2+和SO24-次之.通过对主离子组成的分析,发现研究区水化学特征的主要控制因素是岩石风化,其中绝大部分是受碳酸盐岩的影响.研究区内δ34S值在4.9‰—10.7‰之间,平均值为7.9‰,其中密云水库库区及潮河、白河δ34S平均值分别为8.7‰、6.0‰、8.2‰.研究区内SO24-离子浓度与δ34S值在一定程度上呈负相关,SO24-离子浓度十分集中,降水中的SO24-离子浓度很低,而δ34S值较高.根据质量守恒原理计算出硫元素来源于硫酸盐岩的溶解比例为30.72%—42.47%;来源于硫化物氧化的比例为21.74%—33.49%;来源于大气输入的比例为35.77%.     

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.