北京地區(qū)大氣降水的化學性質(zhì)及其影響因素研究.pdf

1、大氣降水化學組成是云中、云下一系列化學反應相互作用的結果,降水受地域、季節(jié)、降水量、自身污染源和持續(xù)時間等因素的影響,其化學組成存在較大的差異。即使同一地點同一場降水,在降水過程的不同時間段,其化學組成也是顯著不同的。目前我國對降水化學性質(zhì)的研究大部分是對整場降水累積采集的樣品分析后得出的結果,而分時段采樣的精細研究較少。累積樣品分析得到的結論往往與實際情況偏差較大,有時甚至會得出相反的結論,尤其是對雨水酸度的判斷,北京是一個傳統(tǒng)的非酸

2、雨區(qū),但隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,酸化問題也越來越嚴重。
　　 為準確掌握北京地區(qū)降水過程中雨水化學成分隨降水持續(xù)時間變化規(guī)律,于2010年對北京16次降水過程進行了分時段采樣,分析了pH值、電導率值、10種水溶性無機離子(Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、和F-、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-)和27種化學元素(N、C、Ca.、Mg、Al、Fe、K、Na、Zn、Mn、Pb、Ba、Sb、Cu、As、Co、Se、V、N

3、i、Cr、Cd、Mo、Tl、Be、U、Th、Ag)隨降水時間的變化情況,得出了以下結論:
　　 1、降水的pH值和電導率(EC)值在降水初期值一般都較高,之后迅速下降,強降水后期pH值可以達到3.0顯示了很強的酸性。降水中后期pH值和電導率值隨降水時間的變化和降水強度表現(xiàn)出一定的關系。
　　 2、北京降水中10種水溶性無機離子Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+和F-、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-加權平均

4、值濃度分別為5.9、263.9、2.8、17.4、96.6和6.5、14.2、3.9、90.4、181.0μeq/L,其中NH4+、SO42-、Ca26+和NO3-為主要離子,占總離子濃度的92.6％。降水樣品中27種元素濃度的大小順序為:N＞C＞Ca＞Mg＞AI＞Fe＞K＞Na＞Zn＞Mn＞Pb＞Ba＞Sb＞Cu＞As＞Co＞Se＞V＞Ni＞Cr＞Cd＞Mo＞Tl＞Be＞U＞Th＞Ag,除Al、Fe和Cr外,大部分元素發(fā)生了富集。

5、r>　　 3、各種離子組分隨降水時間變化規(guī)律和pH值、電導率(EC)值比較類似,對主要離子組成比例隨降水時間變化分析發(fā)現(xiàn),后期降水中SO42-和NH4+的比例逐漸增大,雨水中的化合物可能主要以(NH4)2SO4形式為主。降水中元素濃度隨降水時間的延續(xù),呈現(xiàn)開始階段濃度值較高,后逐漸下降的趨勢(Pb元素除外),但未富集元素下降到最低濃度時間要早于發(fā)生富集的元素(主要是重金屬)。
　　 4、對各次降水氣團的分析發(fā)現(xiàn),西南氣團降水中

6、各離子濃度基本上都是最高的,其中NH4+、NO3-和SO42-可以達到其它氣團降水中離子濃度的2-3倍。降水量和降水強度越大,污染物云下沖刷對降水中離子組成的影響越大。大部分元素濃度與降水量有一定的負相關性,而與降水pH值的關系則相對復雜,隨著酸性的增強,Pb、Fe、Cu和U元素溶解性增加濃度升高。東北氣團降水中重金屬元素濃度基本都是最高的,Fe、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、As和Cd的平均濃度分別為:77.2、0.5、20.4