辽宁省大气湿沉降变化趋势分析

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摘要 通过分析2009―2013年辽宁省酸沉降控制指标，得出辽宁省大气湿沉降变化趋势。结果表明，辽宁省总体上酸雨污染并不严重，近5年来呈稳定态势。降水属硫酸型降水，主要离子为Ca2+和SO42-，总体来看，各种离子随时间无显著性变化；SO42-沉降量最大，远高于其他离子，其次是NO3-和Ca2+，各年度湿沉降量有不同程度波动，但总体无显著变化；酸性物质的沉降量高于碱性物质。

关键词 大气化学；酸雨；湿沉降；沉降量；变化趋势；辽宁省

中图分类号 P426.62；X517 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）09-0246-02

Trend Analysis on Atmospheric Wet Deposition in Liaoning Province

CHEN Zong-jiao

（Liaoning Environmental Monitoring & Experiment Center，Shenyang Liaoning 110161）

Abstract The trend of the atmospheric wet deposition in Liaoning Province was analyzed based on the acid deposition control index data during 2009 to 2013.Results showed that the acid rain pollution was slight and steady in the whole province during recent 5 years.Precipitation was sulphate-type precipitation，in which the main ions were Ca2+ and SO42-，and generally they did not change significantly with time，the largest deposition flux was SO42-，which was much higher than that of other ions，followed by NO3- and Ca2+，the annual wet deposition flux fluctuated to some extent，but overall did not change significantly，acid deposition flux was higher than alkaline deposition flux.

Key words atmospheric chemistry；acid rain；wet deposition；deposition flux；change trend；Liaoning Province

近年来，大气污染受到广泛关注，而降水是最能反映大气污染的环境因子。辽宁省为东北地区有稳定酸雨区的省份[1]，酸雨污染得到越来越多的研究。现在国际上多采用酸沉降量来表征[2-4]。目前国内对酸沉降监测和分析主要集中于湿沉降方面。本文研究了近5年辽宁省大气湿沉降变化特征，以期为大气污染提供科学根据。

1 研究方法

1.1 监测点位设置

在辽宁省14个地级市设置43个测点进行降水监测，除大连市设4个测点外，其他城市布设3个点位。

1.2 采样与分析方法

根据酸沉降监测技术规范（HJ/T165-2004），采用自动湿沉降采样器对大气降水样品进行采集，采样时间和频次：降水时，每24 h采样1次，若1 d中有数次降水，合并为1个样品测定；若连续数天降水，则将9：00至次日9：00的降水视为1个样品。采用国家标准方法对大气降水样品进行分析，分析项目包括pH值、SO42-、NO3-、Ca2+、NH4+、Mg2+、F-、Cl-、Na+、K+。分析方法详见表1。

1.3 数据处理方法

降水pH值和离子浓度采用雨量加权平均计算方法。湿沉降量是指沉降到1 m2土壤上某种离子的年度组分的量[5]。计算公式如下：

Dwi=■Cij・Qj×10-3

上式中，Dwi为第i种离子湿沉降量（g/m2・a）；Cij为第j次降水中第i种离子浓度（mg/L）；Qj为单位时间内第j次降水量（mm）。

2 结果与分析

2.1 降水酸度与酸雨频率

图1为2009―2013年辽宁省降水平均pH值与酸雨频率变化趋势。辽宁省酸雨污染并不严重，近5年总体上呈稳定态势。降水平均pH值在5.31～5.69之间，酸雨频率在8.7%～11.2%之间，其与时间的Pearson相关系数分别为 -0.563、-0.677，均无显著相关。

2.2 降水化学特征分析

表2为2009―2013年辽宁省降水离子组成分析。SO42-远高于NO3-，SO42-与NO3-的比值均在2.5以上，说明辽宁省降水为硫酸型，这与该省能源仍以煤炭为主有关。降水中的主要离子为SO42-、Ca2+，所占比例在20%～30%，且随着时间的变化，离子组成变化不大。图2为2009―2013年辽宁省降水各离子浓度变化趋势。除Ca2+和NH4+外，其他离子均在2009年浓度最高；SO42-、Ca2+、NO3-、NH4+和Mg2+共5种离子在2010年和2012年有不同程度的下降。总体来看，各种离子与时间无显著性变化，说明大气化学污染程度变化不大。降水中的总离子浓度为600～900 μeq/L，若以降水中离子总浓度来表示某地区降水被污染的程度，省降水已属严重污染状况（离子总浓度低于100 μeq/L时为清洁、100～300 μeq/L为轻度污染、300～500 μeq/L为中度污染、500～1 000 μeq/L为严重污染、高于1000μeq/L为极重污染[6]）。

2.3 湿沉降量变化趋势

图3为2009―2013年辽宁省各离子湿沉降量变化趋势。SO42-沉降量最大，远高于其他离子；其次是NO3-和Ca2+，沉降量相对较大。主要离子中，SO42-、NH4+、Ca2+沉降量均有一定的波动，在2010年和2012年有所下降；其他离子波动幅度较小，进一步说明辽宁省酸雨污染近年来呈稳定态势。

表3是2009―2013年辽宁省湿沉降量组成分析。与表2对比可以发现，湿沉降与离子浓度在百分组成上最大的不同在于NO3-的比例增加，Ca2+、Mg2+的比例下降，说明酸性物质的沉降量高于碱性物质，需要进一步控制致酸物质的排放。

3 结论

从降水酸度和酸雨频率来看，2009―2013年辽宁省总体上酸雨污染并不严重，呈稳定态势。降水属硫酸型，首要阳离子为Ca2+，首要阴离子为SO42-，各年度离子浓度变化不大。SO42-沉降量最大，远高于其他离子；其次是NO3-和Ca2+，其他离子有不同程度波动，但总体无显著变化；酸性物质的沉降量高于碱性物质。

4 参考文献

[1] 张新民，柴发合，王淑兰，等.中国酸雨研究现状[J].环境科学研究，2010，23（5）：527-532.

[2] PILLAI A G，MEDHA S N，MOMIN G A，et al.Studies of wet deposition and dustfall at pune，India[J].Water，Air，and Soil Pollution，2001（130）：475-480.

[3] SICARD P，CODDEVILLE P，SAUVAGE S，et al.Trends in Chemical Composition of Wet-only Precipitation at Rural French Monitoring Stations Over the 1990-2003 Period[J].Water Air Soil Pollut：Focus，2007（7）：49-58.

[4] FOWLER D，SMITH R，MULLER J，et al.Long Term Trends in Sulphur and Nitrogen Deposition in Europe and the Cause of Non-linearities[J].Water Air Soil Pollut：Focus，2007（7）：41-47.

[5] 唐孝炎.酸沉降化学大气环境化学[M].北京：高等教育出版社，1990：226-286.

[6] 程新金，黄美元.降水化学特性的一种分类分析方法[J].气候与环境，1998，3（1）：82-89.