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《南昌大学》 2008年
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南昌市大气颗粒物与酸性降水关系研究

徐燕萍  
【摘要】: 为研究颗粒物对酸性降水的作用,国内外不少学者测定了它的酸度和化学组分。大气颗粒物中的水溶性成分易溶于雨水,是酸性降水中化学成分的直接来源,它随着降水在陆地环境中迁移而进入生物体,会对生态环境及人体健康产生影响,因此研究其变化特征对于酸雨的研究至关重要。本文系统收集南昌市2005-2007年的降水资料,并从2007年11月份开始至2008年6月采集南昌市大气颗粒物(TSP和PM_(10))样品,2008年3-6月在南昌大学前湖校区校园内采集降水样品,并进行相应的实验室分析工作,获得了一些非常有价值的成果,主要有: (1)南昌市酸雨污染相当严重,月度酸雨频率几乎达到100%,城区酸度大于郊区,酸雨频率亦显著高于郊区。我市的酸雨呈硫酸型,降水酸度主要由硫酸根离子提供。 (2)大气颗粒物污染也非常严重,TSP和PM_(10)的超标率分别为38.46%和50.55%,与标准浓度的比值分别为0.948和1.068,PM_(10)的污染程度大于TSP;大气中TSP和PM_(10)质量浓度随时间变化幅度较大,但它们的变化趋势非常相似,有很好的相关性;5个监测点的TSP和PM_(10)的污染程度是罗家集>罗家集区>前湖校区>南大北区>下罗。 (3)南昌市大气颗粒物(TSP与PM_(10))中水溶性无机离子无论是TSP还是PM_(10)中,阴离子质量浓度均是SO_4~(2-)>NO_3~->Cl~->F~-,阳离子质量浓度是Ca~(2+)>K~+>Na~+>Mg~(2+),NO_3~-和SO_4~(2-)在各个测点的检出量都很高,二者构成了南昌市大气颗粒物水溶性无机离子的主要组成部分,这显然与当地受燃煤污染和自然源的影响分不开的;各水溶性组分占颗粒物质量百分比也不尽相同,总体来说是占PM_(10)中比TSP质量百分比高;各离子之间大多数相关不明显;但一些离子之间也存在较显著的相关系数,这主要受离子来源影响;降水中各种离子浓度与颗粒物中水溶性无机离子污染特征相似,呈一个污染类型,这表明降水中离子浓度受颗粒物影响较大。 (4)五个观测点颗粒物的酸度有一定的差别,但罗家集区的颗粒物初始酸度较小,其原因主要是因为罗家集区受氨厂和南昌钢铁厂的影响较大。南昌市颗粒物的缓冲能力很小,非常有利于降水的酸化,这反映了中国南方地区大气气溶胶的污染特征。随着粒子粒径的减小,粒子的酸度有所降低,酸化缓冲能力也有所下降。 (5)在同一降水过程的不同阶段,雨水对大气颗粒物的去除作用是不同的,在降水的初期,雨水的电导率及化学组分浓度在迅速下降,降水对颗粒物的去除作用明显,以后随着降水过程的持续,雨水的电导率和化学组分会出现不同程度的波动。降水对颗粒物中不同化学组分的去除作用显著,除Na~+、Mg~(2+)的去除作用不明显外,其它离子如NO_3~-、SO_4~(2-)、NH_4~-等二次组分以及K~+、Ca~(2+)都能够被降水有效地去除。
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