| 作者： | 玮娜 |
| 专业： | 大气物理学与大气环境 |
| 导师： | 朱彬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京信息工程大学 |
| 关键词： | 空气污染;降雨酸度;降水组分;中国北方 |
| 摘要： | 随着我国酸雨区范围的不断扩大，北方城市降水化学组成的特征变化逐渐引起人们的关注。本文选取了北方两个城市的降水化学资料，对呼和浩特市和西安市的降水化学组成、时间变化和来源等方面进行了深入的探讨。同时，针对全国降水在2006年酸度显著降低的形势，进一步分析了2006年呼和浩特市和西安市降水化学特征，并对比了北方多个城市的降水组分的相关性。进而结合东亚区域性降水资料，对整个东亚区域性降水时间、空间和组分的分布特点进行了深入的研究。主要研究结果如下： ⑴对2004～2008年呼和浩特市降水资料的分析表明呼和浩特市5年观测期间降水整体偏碱性，pH值逐年上升，在冬春季最高，夏季最低，属于典型的无酸雨区。相关性分析表明SO42-对降水的影响大于NO3-，在呼和浩特降水中主要被ca2+所中和。采暖期燃煤排放和蒙古国碱性沙漠土壤是冬春季导致pH值升高的大气颗粒物和高浓度PM10的主要来源，污染气团的后向轨迹显示夏季华中华东地区的酸性离子的输送和较高的降水量稀释作用使pH值降低。 ⑵2006年在我国酸雨范围普遍北移的情况下呼和浩特降水仍呈碱性。反厄尔尼诺事件使得春季降水量少于多年同期水平，频繁的大范围沙尘暴也使当年呼和浩特市降水中Ca2+、Mg2+等碱性离子的中和作用增强，从而导致降水pH值偏高。 ⑶2003～2006年西安市湿沉降资料的分析表明降水量与pH值随时间下降趋势显著，降水呈硫酸型，地表盐碱土的广泛分布使Cl-离子浓度高于NO3-。pH值的高值出现在4月份，后向轨迹分析表明源于蒙古和新疆地区碱性物质和源于华中地区致酸物质的贡献使西安市降水pH值低于呼和浩特市，但仍呈碱性。8月份西安市降水pH值最低，这是由于华东、华中重酸雨区的污染物中长距离传输加剧了降水pH值的降低。 ⑷西安市2006年市区站和郊区站降水情况存在一定差异，由于市区碱性离子的中和作用较郊区强，从而使市区降水整体偏碱性。 ⑸对北方几个城市降水化学的对比分析可以看出北方城市年均降水pH值均偏碱性。pH僵最低的是西安市，最高的是呼和浩特市，兰州市大气污染最为严重。NO3-离子浓度在兰州、北京和呼和浩特市较高，但是在郑州、沈阳、西安、南京和重庆市Cl-浓度大于NO3-，可能与当地工业污染有关。NH4+在郑州市、北京市和南京市对降水的酸度起到主要的中和作用。SO42-/NO3-表明现阶段我国北方降水仍然为硫酸型，最大值出现在沈阳市。Σ致碱离子/Σ致酸离子比值北方城市普遍高于南方城市，最高的城市是呼和浩特市、北京市和郑州市，这表明当地碱性离子对酸性离子有较好的中和作用。 ⑹对2004～2008年东亚区域性降水资料的分析可以看出东亚地区大气污染最严重的区域是中国西北、西南和日本沿海，降水pH值在内陆最高，在沿海工业发达地区最低，酸雨较严重。离子组成的分析表明东亚内陆和东部沿海SO42-和Ca2+作用较强，在西南沿海、韩国、日本和菲律宾受海洋源影响Cl-和Na+的含量较高，而NO3-是泰国和印尼降水中主要致酸离子。 ⑺2004～2008年东亚内陆地区、菲律宾和印尼pH值的低值主要出现在夏秋季，我国西南、沿海、韩国、日本和泰国冬春季是pH值最低的季节。在东亚内陆地区，冬春季SO42-、NO3-、ca2+、NH4+、Mg2+和K+离子浓度较高，夏秋季偏低；我国沿海冬春季SO42-、NO3-和NH4+的含量较高，使当季pH值偏低；日本地区NO3-、Cl-、Na+、Mg2+和K+离子浓度在秋季和冬季高于其他季节。东南亚三个地区不同离子各有其不同季节分布特点。 ⑻2004～2008年东亚地区降水组分的离子相关性分析表明俄罗斯、日本中部的Ijira地区以及东南亚的Bangkok和Jakarta降水为硝酸型，中国西北、西南地区和日本的北部、南部海域则为硫酸型。韩国、日本和东南亚等临海地区，人为污染对降水中的Cl-浓度具有一定的贡献。东亚内陆地区降水中碱性离子的作用要强于酸性离子，在距离海洋较近的韩国、日本和印度尼西亚的Jakarta，非海盐致酸离子的作用较强。 |