银川市区酸雨变化及降雨化学组成分析.doc

1 银川市区酸雨变化及降雨化学组成分析降水监测的目的是了解在降雨(雪) 过程中从空气中降落到地面的沉降物主要组成, 某些污染组分的性质和含量, 为分析和控制空气污染提供依据, 特别是酸雨对土壤、森林、湖泊等生态系统的潜在危害及对器物、材料的腐蚀,成为世界普遍关注的环境问题之一。自 20 世纪 70 年代以来, 在欧洲、北美等地相继出现大范围的酸雨, 80 年代中期以后, 中国的酸雨区也日益扩大, 从西南、华南逐步向北推移, 酸雨区雨水 pH 值也越来越低。同时, 随着经济发展、燃料结构的调整以及交通工具的发展, 使以硫酸型为主的酸雨, 逐步向硫酸型和***型同时并存类型发展。一个城市降水成分是与城市环境空气质量优劣的间接表征信息。降水化学组分是非常重要的环境因子,根据降水的化学成分及其分布特征的变化趋势,可以了解到由于经济发展、人口的膨胀、工业化程度的加剧、能耗的增加等人类活动导致人类赖以生存的环境系统恶化程度。自 20 世纪 90 年代中期。国内学者关于城市地区的降水化学特征分析和研究已逐步开展。工业化、城市化已经成为当今城市发展的必然趋势, 目前我国正处在城市化快速发展时期, 伴随着工业化、城市化进程的加快, 城市环境问题也越来越突出。降水是大气污染物去除的一个重要途径, 降水化学离子的改变可以反映大气污染水平的变化[1]. 在降水形成和沉降过程中大气颗粒物起着非常重要的作用, 影响着降水的性质[2~ 10]. 颗粒物质量浓度和化学性质的变化能反映出降水与颗粒物的相互关系[10]. 国外的研究表明, 降水酸度主要形成于云水或来源于酸性气体的冲刷, 云下冲刷颗粒物的贡献相对较小[7]. 我国大气污染不同于国外的一个很突出的特点就是大气颗粒物质量浓度比较大, 不同地区大气颗粒物的浓度、化学组成和粒径不同, 对酸雨的贡献也不同. 随着我国大气复合型污染的加剧, 大气颗粒物性质与以前研究时也发生了变化, 颗粒物性质的不同是否是我国不同地区降水化学特征差别显著的原因尚无明显结论, 因此研究大气颗粒物和降水的关系具有很重要的科学意义. 酸雨的形成必须具备以下几个条件(1) 污染源条件, 即酸性污染物的排放以及转化条件。如果大气中二氧化硫的排放量较大,污染严重,降水中 SO42- 的浓度就高, pH 就低。(2) 大气中的气态碱性物质浓度较低, 对酸性降水的缓冲能力很弱。氨是大气中唯一的常见气态碱。由于它的水溶性,能与酸性气溶胶或雨水中的酸反应,中和作用而降低酸度。在大气中,氨与硫酸气溶胶形成中性的硫酸铵, SO2 也可由于与 NH3 的反应而减少,避免了进一步转化成酸。大气中氨的来源主要是有机物分解和农田施用的氮肥的挥发。(3) 大气中颗粒物的酸碱度及其缓冲能力。许多研究表明, 降水的 pH 不但取决于某一地区排放酸性物质的多少, 而且和该地区的土壤酸碱性质有很大关系, 如果碱性土壤中颗粒到大气中后和酸性物质中和, 不易形成酸雨。但是颗粒上的金属离子往往容易成为二氧化硫氧化的催化剂, 加剧酸雨的形成, 我国很多地方的大气中颗粒物浓度较高, 在酸雨研究中不容忽视。颗粒物作用是:所含的催化金属促使 SO2 氧化成酸, 二是对酸起中和作用我国大气污染一般存在两个特点: 一是 SO2 污染主要来自低架源; 二是颗粒物污染普遍较为严重而且约一半左右为风沙扬尘。(4) 天