我国典型地区大气降水化学特征及来源解析

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为了研究我国不同地区大气降水的污染特征以及来源,本研究基于东亚酸沉降监测网的湿沉降数据,选取了2003年~2018年西北地区(西安市)、西南地区(重庆市)、华东地区(厦门市)和华南地区(珠海市)的降水电导率、pH值和降水中水溶性离子浓度与沉降量的数据,分析了各地大气降水污染的时间和空间特征、降水中和能力和离子沉降量特征,并结合了PMF源解析模式对污染来源进行解析,结果表明:(1)研究地区大气降水的pH值由低到高依次为:西南地区、华东地区、华南地区和西北地区。各地降水pH值总体有所升高,酸雨问题较为严重的地区大多都有所好转。由电导率可以看出,污染程度最严重的两个地区为西北地区和西南地区,且位置偏远的地区降水较城市地区更清洁。除了华南地区近几年又有所升高外,其余站点的电导率都随时间有所降低。(2)酸性离子SO42-和NO3-在西北和西南地区的中和程度较高,华东和华南地区较低,Ca2+为降水中起最大中和作用的碱性粒子。总体上各地降水中的总离子浓度随时间逐渐降低,降水污染程度好转。除华南地区(珠海市)的降水类型以硫酸-硝酸混合型为主外,其他地区均以硫酸型为主。二次硫酸盐、机动车排放源和化石燃料燃烧源均为各地的主要污染源,此外在西南和西北地区还存在扬尘源和农业源;华东和华南地区还受生物质燃烧源和海盐源的影响。(3)湿沉降通量在空间上表现为西南>西北>华东>华南地区,西南、西北和华东地区湿沉降量随时间有下降趋势,但华南地区在2014年开始升高,Ca2+为大多地区沉降量最高的阳离子。硫沉降通量表现出西南>西北>华东>华南的特征,且在城市地区由于人为活动排放导致硫沉降通量更高。此外,硫沉降量在西南地区和西北地区均随时间有明显下降,重庆市下降了约7成。无机氮湿沉降通量在研究中主要以NH4+-N为主,且总体上随时间下降明显。城市地区的无机氮沉降总量为西南>西北>华东≈华南的特征。
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