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《山东师范大学》 2011年
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辽宁省降水化学时空特征及影响降水酸碱性的气团来源分类

汪凯庆  
【摘要】:本文利用辽宁省45个站点2007年的降水观测数据,分析了辽宁省酸雨的时空分布特征,对主要酸雨区大连市、丹东市和部分代表站点的降水化学特征进行了分析,并结合后向气流轨迹法和天气系统法分析了影响降水酸碱性的气团来源。研究结果表明: ①2007年辽宁省酸雨区主要分布在东南区域,主要为大连市和丹东市,重酸雨出现频率较高。沈阳市、抚顺市、铁岭市、葫芦岛市、锦州市也出现了酸雨现象;各站点酸雨主要出现在夏季; ②辽宁省酸雨与近地面气体污染物浓度关系不明显,降水pH值与本地大气污染的程度和人类活动影响的关系不明显,酸雨受外来输送影响较大; ③辽宁省主要酸雨区大连市和丹东市均为硫酸型污染。阳离子中比例最大的成分均为Ca~(2+),比例最大的阴离子均为SO_4~(2-)。大连市阳离子顺序为Ca~(2+)NH_4~+Na~+Mg~(2+)K+,阴离子顺序为SO_4~(2-)Cl-NO_3~-F~-。丹东市阳离子顺序为Ca~(2+)Mg~(2+)Na~+NH_4~+K+,阴离子顺序为SO_4~(2-)NO_3~-Cl-F~-。与丹东市相比,大连市受海洋组分影响较大。 ④∑阴离子/∑阳离子值高降水不一定呈酸性,大气中可能有其他的阴、阳离子的干扰。营口市、阜新市总阴离子与总阳离子相差较大。 ⑤大连市降水实测的各离子相关性均较高,丹东市降水实测各离子相关性较小,说明丹东市降水离子来源复杂。对大连市各离子相关性分析结果表明,SO_4~(2-)和NO_3~-有共同的来源,大气中的NH3通常以(NH_4)_2SO_4、NH_4HSO_4和NH_4NO_3的形式存在。Ca~(2+)和Mg~(2+)有共同的来源,主要来自土壤。 ⑥根据对各站点1500m高度后向轨迹分析,主要酸雨站点大连市黑石礁、丹东市监测站南-西南气流所占频率较大,其余各站点总体上南-西南气团降水pH值较低,说明华北地区的排放源对辽宁省降水酸碱性有较大的影响;降水离子总浓度的最大值出现在东北和北-西北气团中;东北气团中和能力较大,南-西南气团中和能力较小,主要是因为北方气团中Ca~(2+)和Mg~(2+)的浓度高于南方气团,但同类气团不同降水过程也存在较大的差异。 ⑦选择典型降水日对大连市黑石礁和丹东市监测站850hpa气流场的研究表明:南-西南气团降水pH值总体较低,但受气旋和反气旋的影响,个别降水过程受北方气团影响较大,降水酸性较弱;北方气团典型降水样本除受北方影响外,还受到华北排放源和东南工业源(汉城、釜山)的影响,降水总离子浓度较高,pH值较低;南-东南气团总体上降水较清洁,总离子浓度较低,pH值最高,个别降水过程受气流场的影响,会出现总离子浓度较高,降水酸性较强的现象;研究区若位于气旋中心,周围污染排放源均会对降水产生影响,降水总离子浓度较高。
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