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文檔簡(jiǎn)介
1、酸雨一直是國(guó)際研究的熱點(diǎn)問題,云霧的酸化過程也是導(dǎo)致酸雨產(chǎn)生的主要過程之一,通過研究云霧污染的過程和機(jī)理,對(duì)研究我國(guó)酸雨的產(chǎn)生和大氣中酸性污染物的轉(zhuǎn)化具有重要意義;本項(xiàng)目選擇衡山氣象站進(jìn)行云霧和降水化學(xué)觀測(cè)。由于該地區(qū)獨(dú)特的地形及地理位置,通過本次觀測(cè)可以了解該地區(qū)的大氣污染和降水化學(xué)特征,以及污染物的來源及輸送態(tài)勢(shì)。
2009年3月至5月間,對(duì)衡山云霧水、雨水進(jìn)行了化學(xué)觀測(cè)。觀測(cè)期間,共采集云霧水樣193個(gè),雨水38個(gè)。
2、化學(xué)分析包括pH值、EC、主要水溶性陰陽離子(氟離子、氯離子、亞硝酸根、硝酸根、硫酸根、銨根、鉀離子、鈉離子、鈣離子和鎂離子)和小分子有機(jī)酸(甲酸根、乙酸根、草酸根、乳酸根、丙酸根和甲烷磺酸),研究云霧水和雨水的基本化學(xué)特征。
結(jié)果表明,衡山的云霧pH均值為3.80,表明該地的云霧呈現(xiàn)嚴(yán)重酸性,其中重酸性(pH<4.5)樣品比例為76%。與國(guó)外觀測(cè)的云霧水樣品相比,本次觀測(cè)結(jié)果酸度明顯較高,且變化范圍也更大,反映了東亞地區(qū)
3、高人為污染排放和高沙塵活動(dòng)的影響。觀測(cè)云霧樣品中的離子濃度較高(1143.25μeq L-1)。一般云霧水中的主要離子分別是銨鹽、硫酸鹽、硝酸鹽和鈣離子,而衡山除這四種離子外,鈉離子濃度也較高(高于鈣離子),反映了4-5月份海洋性氣團(tuán)對(duì)衡山的影響;此外衡山云霧水中的有機(jī)酸比例較高(占陰離子總量的7.79%),對(duì)自由酸度的貢獻(xiàn)為3.52%。與20年的觀測(cè)結(jié)果相比,本次觀測(cè)的云霧酸度大幅度的上升,總離子濃度也有所上升,其中,銨鈣等堿性離子變
4、化不大,硫酸根、硝酸根等酸性離子濃度出現(xiàn)上升趨勢(shì)。
衡山降雨也呈現(xiàn)酸性,平均pH值為4.35,而且離子濃度較高(衡山243.31μeq L-1)。銨、鈣離子是衡山降水中濃度較高的陽離子,主要受人為活動(dòng)(包括農(nóng)業(yè))、東亞地區(qū)沙塵以及堿性顆粒物(如建筑揚(yáng)塵等)的排放影響。硫酸根是衡山降水中濃度最高的陰離子(占總離子的29.2%),并且97%以上為非海鹽源;另外硝酸根濃度也較高,比例約為11%,而硫氮比分別為2.68。衡山降水中
5、的有機(jī)酸離子較高,以甲酸和乙酸為主,與衡山所處的亞熱帶地理位置(植被茂盛、輻射強(qiáng)、自然排放VOC高)有關(guān)。與歷史觀測(cè)資料的對(duì)比發(fā)現(xiàn),衡山站降水酸度無明顯增長(zhǎng),總離子濃度稍有降低,但各成分比例基本維持不變。
通過比較離子在云霧和雨水中的比例情況,發(fā)現(xiàn)云霧滴對(duì)于吸收酸性離子的前體氣體具有優(yōu)勢(shì);而雨水的云下沖刷作用更容易引入大氣中的顆粒物。主要離子在云霧和雨水間沒有明顯的相關(guān)性關(guān)系,這說明云霧氣團(tuán)與降雨云團(tuán)間存在較大差異。
6、> 酸度和中和分析表明,本次觀測(cè)的云霧和雨水中都有大量的酸未被中和,導(dǎo)致很多云霧和降水事件呈現(xiàn)較強(qiáng)酸性,其中云霧和雨水中未被中和的酸的比例分別為28%和35%。硫酸根、硝酸根是云霧和雨水中主要的酸度提供者。另外有機(jī)酸對(duì)雨水的酸化也起著不可忽視的作用。起中和作用的主要是銨鈣等堿性離子。
后推氣流軌跡分析表明,南部和東部來向的氣流所導(dǎo)致的云霧和雨水酸度較高,其離子濃度也很高,。來自于東南方向的氣團(tuán)和局地氣團(tuán)是較清潔的兩類
7、氣團(tuán),它們所帶來的云霧和雨水的酸度也是所有氣團(tuán)中最低的。
富集因子分析發(fā)現(xiàn)。大部分的硫酸根、硝酸根、鉀離子和鈣離子以及一部分的鎂離子(超過一半比例)是來自于非海洋源的貢獻(xiàn)。衡山云霧中甲酸與乙酸的濃度之比平均值為1.23,比雨水中的比值要高一些,這個(gè)值在雨水中只有0.869。這表明雨水中的甲乙酸主要來自于一次源的貢獻(xiàn),而云霧中的甲乙酸除了一次源的貢獻(xiàn)外,相比于雨水有更高比例的二次源貢獻(xiàn)。
綜上所述,本次研究發(fā)現(xiàn)
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