2013年眉山市東坡區(qū)主城區(qū)降水化學(xué)組成特征

趙　敏，宗貴儀，王先明，李　祥，侯　濤，張汝波

(眉山市環(huán)境監(jiān)測中心，四川 眉山　620010)

· 環(huán)境監(jiān)測 ·

2013年眉山市東坡區(qū)主城區(qū)降水化學(xué)組成特征

趙敏，宗貴儀，王先明，李祥，侯濤，張汝波

(眉山市環(huán)境監(jiān)測中心，四川 眉山620010)

降水；化學(xué)組成；相關(guān)性分析；眉山；2013

1　引　言

眉山市位于四川盆地中部，也屬于中國西南重酸雨區(qū)，但是自從眉山市正式成立以來，關(guān)于本地區(qū)降水的研究鮮有報道。因此，本研究以現(xiàn)代分析方法為基礎(chǔ)，首次對眉山市東坡區(qū)主城區(qū)降水化學(xué)組成進(jìn)行分析，這能夠?yàn)橄嚓P(guān)部門對眉山市東坡區(qū)降水污染的控制提供科學(xué)依據(jù)與對策建議，也能為其它類似地區(qū)的相關(guān)研究提供一定的參考比較。

2　采樣與分析

2.1采樣點(diǎn)簡介

眉山市東坡區(qū)環(huán)境監(jiān)測站所在大樓(103.84°E，30.06°N)有5層，高約15 m。降水采樣點(diǎn)設(shè)在此樓樓頂。此樓四周無高大樹木遮擋，并且附近的大樓基本都不超過7層(因?yàn)槭抢铣菂^(qū)，大部分居民樓和辦公樓的樓層都不高)。采樣點(diǎn)緊挨著公路，附近有一些商鋪、飯店以及居民區(qū)等，鄰近位置無工業(yè)。采樣點(diǎn)周圍的環(huán)境具體情況見圖1。由于此點(diǎn)地處東坡區(qū)主城區(qū)，人口分布、商業(yè)分布、工業(yè)企業(yè)規(guī)劃等都能夠較鮮明的代表城市功能區(qū)，所以對此點(diǎn)降水的研究足以代表東坡區(qū)主城區(qū)的降水污染情況。

圖1　采樣點(diǎn)位置Fig.1　Location of sampling site

2.2采樣方法及時間

從2013年1月1日～12月31日，逢雨必采。從一場降水的開始采集到降水結(jié)束為一個樣品。若一天中出現(xiàn)幾次降水過程，則將其合并為一個樣品測定(從上午8:00～次日上午8:00視為同一天)。若逢連續(xù)幾天降水，則收集24h降水為一個樣品。降水的采集裝置是一個帶刻度的聚乙烯漏斗。將降水采集器用所帶支撐裝置支撐到離樓面約1.2 m高處。降水采集裝置在每次使用前、使用后需按標(biāo)準(zhǔn)采樣要求洗凈、晾干并密閉保存，具體參照《大氣降水樣品的采集與保存》(GB 13580.2—92)[1]。收集到的降水轉(zhuǎn)移到干燥清潔的聚乙烯瓶中，貼上標(biāo)簽，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步分析。詳細(xì)記錄降水的日期、起止時間和降水量等信息。

2.3電導(dǎo)率分析

收集到一個完整的降水樣品后，首先取出部分樣品進(jìn)行電導(dǎo)率測定，電導(dǎo)率儀型號為DDS-12DW型精密電導(dǎo)率儀(上海理達(dá)公司)。

2.4降水化學(xué)組成分析

表1　降水無機(jī)離子組成分析儀器型號

離子色譜儀配有AS11型陰離子分析柱、AG11保護(hù)柱、RFIC試劑控制器、 ASAR300-4 mm膜抑制器、柱溫箱以及Chromeleon色譜工作站。儀器分析條件為：淋洗液為KOH(濃度：6 mmol/L)，流速1.0 mL/min，抑制器電流15 mA，柱溫30 ℃，電導(dǎo)池溫度30 ℃，進(jìn)樣量25 μl，載氣為N2。

降雨量加權(quán)年均離子濃度值的計算方法：將每場降水的離子濃度乘以對應(yīng)的降雨量之后求和再除以總降雨量，具體見公式(1)：

(1)

Ci—第i次降水的離子濃度值，μeq/L；

Vi—第i次降水的降雨量，mm；

n—降水總場數(shù)。

3　結(jié)果與討論

3.1降水化學(xué)組成分析的質(zhì)量檢驗(yàn)

3.1.1方法檢出限

3.1.2電荷檢驗(yàn)

按照電中性原理，各降水樣本的陰、陽電荷總數(shù)理論上應(yīng)該大小相等。將19個全分析雨水樣進(jìn)行電中性檢驗(yàn)，得出陰、陽電荷平衡圖如圖2所示。2013年間，眉山市東坡區(qū)主城區(qū)降水的陰、陽電荷之比平均值為1.40±0.33，變化范圍為0.91～2.13。陰電荷大于陽電荷，這可能是由于未計入部分金屬元素離子(例如鐵、銅、錳、鋅等)以及氫離子的電荷。從圖2顯而易見各點(diǎn)位雖然分布較分散，但靠X軸更近，說明確實(shí)總陰電荷大于總陽電荷。綜上，本實(shí)驗(yàn)對降水中水溶性無機(jī)離子組份的分析數(shù)據(jù)可靠。

大學(xué)的體育場地相對比較豐富，擁有較好的場地設(shè)施.足球課程的場地空間比較充足，可以充分?jǐn)[放器械道具.大學(xué)財政資源充足，完全能夠承受足球訓(xùn)練的器械道具費(fèi)用支出.大學(xué)生的一節(jié)課程是90分鐘，可以達(dá)到教學(xué)、訓(xùn)練、對抗的組織實(shí)施，和俱樂部一次訓(xùn)練的時間大體一致.

3.2電導(dǎo)率

2013年，東坡區(qū)主城區(qū)降水電導(dǎo)率加權(quán)年均值為100 μs/cm，算數(shù)年均值為141±125 μs/cm，變化范圍為48～641 μs/cm。相較于北京(76.88 μs/cm)[2]、烏魯木齊(91.04 μs/cm)[3]、金華(20.3 μs/cm)[4]、深圳(25.52 μs/cm)[5]等國內(nèi)城市，本研究區(qū)降水電導(dǎo)率較大，這可能與雨水中污染物濃度較高有關(guān)。

圖3描述了2013年本研究區(qū)降水的電導(dǎo)率和降水量日變化情況。從圖3中可以看出，除2月24日、3月18日、5月4日外，各日降水的電導(dǎo)率差距很小。電導(dǎo)率最大值出現(xiàn)在3月18日，最小值出現(xiàn)在11月20日。通常來說，降雨量越大，電導(dǎo)率會較低。3月18日的降雨量與10月～12月的日降雨量差異很小，但是3月18日的降水電導(dǎo)率卻很大，這可能與當(dāng)日的污染較嚴(yán)重有關(guān)。

圖2　雨水中陰陽電荷平衡圖Fig.2　Electronic conductivity balance between Σanions and Σcations in rainwater

圖3　2013年東坡區(qū)主城區(qū)降水的降雨量、電導(dǎo)率日變化Fig.3　Daily variation of rainfall and electronic conductivity of rainwater in the main urban area of Dongpo County in 2013

3.3降雨量分布

從2013年1月～2013年12月間，在東坡區(qū)主城區(qū)采樣點(diǎn)共采集降雨32場，總降雨量達(dá)692.4 mm。具體降雨量情況統(tǒng)計見表2。從表2可見，各季降雨總量從大到小依次為夏季、春季、秋季、冬季。夏季雷陣雨較多，降雨場次也較多，所以總降雨量較大，而冬季剛好相反。從圖3中可觀察到，2013年間，2月24日降雨量最小，為1.9 mm；8月7日降雨量最大，為70.8 mm；6月～8月的日降雨量遠(yuǎn)大于其余幾個月。綜上所述， 2013年間，東坡區(qū)主城區(qū)降雨場次較少，并且降雨現(xiàn)象主要集中在夏季。

表2　2013年降雨量統(tǒng)計

3.4降水離子組成特征

表3　研究點(diǎn)雨水化學(xué)組成特征

圖4　降雨量加權(quán)年均離子組成百分比圖Fig.4　Pie chart of ions based on yearly rainfall-weighted average ionic concentrations

圖5　降水離子組成日變化Fig.5　Daily variation of ionic mass concentrations in rainwater

3.6降水離子組份間的相關(guān)分析

圖6　本地區(qū)降雨量加權(quán)年均離子濃度與其它地區(qū)比較Fig.6　Comparation of yearly rainfall-weighted average ionic concentrations between this study and other sites

圖和濃度之間的線型回歸Fig.7　Linear regression between and

表4　降水離子組成相關(guān)性分析結(jié)果

備注：(1)** 表示在 0.01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)；(2)* 表示在 0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

4　結(jié)　論

本文對2013年1月～12月期間眉山市東坡區(qū)主城區(qū)降水的組成特征進(jìn)行分析，主要得出以下結(jié)論：

4.1本地區(qū)降水電導(dǎo)率加權(quán)年均值為100 μs/cm，相較于其它地區(qū)較大，這可能與本地雨水中污染物濃度較高有關(guān)。

4.22013年間共采集降雨32場，總降雨量達(dá)692.4 mm，降雨現(xiàn)象集中發(fā)生在夏季(6月～8月)。

[1]GB/T 13580.2-1992, 大氣降水樣品的采集與保存[S].

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Chemical Composition Characteristics of Precipitation in the Main Urban Area of Dongpo District, Meishan City in 2013

ZHAO Min, ZONG Gui-yi, WANG Xian-ming, LI Xiang, HOU Tao, ZHANG Ru-bo

(MeishanEnvironmentalMonitoringCenter,Meishan,Sichuan620010,China)

Precipitation; chemical composition; relationship analysis; Meishan; 2013

2014-08-17

趙敏(1986-)，女，四川內(nèi)江人，2013年畢業(yè)于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，碩士，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測工作。

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1001-3644(2015)01-0078-07