2010～2015年南昌市大氣降水特征及化學成分分析

龔嫻　陳芬　左嘉

摘要：依據(jù)南昌市2010～2015年大氣降水統(tǒng)計資料，對南昌市大氣降水的變化特征、離子化學組成進行了分析。結(jié)果表明：2010～2015年，南昌市降水pH值在波動中總體升高，但升高趨勢不顯著；酸雨頻率呈顯著上升趨勢；降水中硫酸根與硝酸根的當量比值逐步下降，酸雨狀況轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩嵝秃拖跛嵝筒⒅氐木置?，大氣污染物中的氮氧化物貢獻率正在升高。

關(guān)鍵詞：大氣降水；pH值；化學組分；南昌

中圖分類號：X517

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）20006503

1引言

南昌市是江西省省會城市，地處長江中下游，江西省中部偏北，贛江、撫河下游，東北方濱臨我國最大淡水湖——鄱陽湖，總面積7402.36 km2。南昌市屬于亞熱帶濕潤氣候，冬季受西伯利亞高壓影響，夏季常受副熱帶高壓控制，氣候差異較大，季節(jié)氣候變化明顯，氣候溫暖，雨量充沛，年降水量941～1764 mm。4～6月降水較集中，有明顯的雨季。市區(qū)主導(dǎo)風向為NNE風向和N風向，年均風速為2.5 m/s，四季風速變化不大，但是靜風頻率高達19%。南昌市為酸雨控制區(qū)，本研究對2010～2015年南昌市城區(qū)酸雨監(jiān)測資料進行了統(tǒng)計分析，對南昌市城區(qū)酸雨變化、降水中離子化學組成變化等作了概括性分析。

2監(jiān)測與分析方法

大氣降水樣品的采集與保存（GB13580.2-1992）以及酸沉降監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（HJ /T 165-2004）中的相關(guān)規(guī)定，南昌市共設(shè)立了2個酸雨監(jiān)測點位，分別為城區(qū)點（象湖）和郊區(qū)點（灣里）。樣品采集后，立即采用電極法測定樣品的pH值。用DX-100型離子色譜儀（美國戴安公司）測定離子組成。測定項目：降水pH值和降水量、硫酸根離子、氟離子、氯離子、銨離子、鈣離子、鎂離子、鈉離子和鉀離子9種離子。

3結(jié)果與討論

3.1降水酸化程度

“十二五”期間，全市城、郊區(qū)兩個監(jiān)測點位的降水年均值見圖1。五年間，全市城、郊區(qū)兩個監(jiān)測點位的降水pH年均值在4.20～5.30之間，均小于5.6，為酸雨污染。酸化程度呈現(xiàn)出先減緩后增加的趨勢，其中，酸化最嚴重的是2011年，且年均值低于4.5，為重酸雨污染；2012年和2015年為中酸雨污染，其余年份為輕酸雨污染。

3.2降水酸雨頻率

“十二五”期間全市城、郊區(qū)監(jiān)測點位的酸雨發(fā)生頻率均在90%以上，2014年和2015年高達100%，降水頻率呈現(xiàn)先升高后降低再升高的趨勢，詳見圖2。

3.3降水離子組分

“十二五”期間，全市城、郊區(qū)降水中陰離子濃度五年變化情況見圖3。硫酸根離子濃度最大，城區(qū)濃度范圍為4.57～7.91 mg/L，郊區(qū)為3.52～6.89 mg/L，2014年最低，2013年最高；其次是硝酸根，城區(qū)濃度范圍為2.62～3.82 mg/L，郊區(qū)為1.80～3.93 mg/L，2014年最低，2013年最高。

“十二五”期間，全市城、郊區(qū)降水中陽離子濃度五年變化情況見圖4。鈣離子濃度最大，城區(qū)濃度范圍為0.198～1.98 mg/L，郊區(qū)為0.166～1.63 mg/L，2015年最低，2013年最高；其次是銨根離子，城區(qū)濃度范圍為0.620～1.16 mg/L，郊區(qū)為0.615～1.21 mg/L，2014年最低，2011年最高。

“十二五”期間，全市陰、陽離子組分構(gòu)成見圖5和圖6。全市降水中陰離子主要化學組分為硫酸根，占陰離子總當量的57.9%左右，其次是硝酸根。鈣、銨為陽離子主要成分，鈣離子占陽離子總當量的40%左右。

“十二五”期間，全市降水各陰離子占總離子當量百分比見圖7，各陽離子占總離子當量濃度百分比見圖8。

全市降水中硫酸根為陰離子主要成分，各年度硫酸根離子當量濃度占離子總當量濃度的30%～45%；鈣、銨為陽離子主要成分，各年度兩離子當量濃度占離子總當量濃度的20%左右，但2014年和2015年，兩離子當量濃度總和下降，降至離子總當量濃度的6%左右。

全市降水中硫酸根與硝酸根的當量比見圖9 ，其中城區(qū)比值范圍為2.3～2.8，郊區(qū)為2.2～2.8，城郊區(qū)當量比范圍基本一致。由圖可見，2014年，城郊區(qū)硫酸根與硝酸根的當量比呈現(xiàn)明顯下降趨勢，這與該市2014年實施了一系列脫硫舉措是密不可分的。2013年12月底，方大特鋼2臺燒結(jié)機脫硫設(shè)施建成投運；2014年4月，新昌電廠實施2號機組脫硫裝置煙氣旁路取消改造工程，同年8月江西晨鳴紙業(yè)循環(huán)流化床爐外煙氣脫硫設(shè)施建成投運，這一些列舉措，使得全市二氧化硫的排放總量大幅下降。

4結(jié)論

對南昌市2010～2015年降水統(tǒng)計資料的分析顯示，全市降水pH值均值均低于5.6，且呈上升趨勢，降水酸度略有下降；降水酸雨頻率呈現(xiàn)顯著上升趨勢，由2011年的90%左右上升至2014年的100%，并維持在100%。全市酸雨污染情況無明顯變化，仍保持著較高的酸度和酸雨頻率。硫酸根離子濃度呈下降趨勢，硫酸根與硝酸根當量比值呈下降趨勢，硫酸根降水因素仍然起著重要作用，但硝酸根的致酸因素相對加強。

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Analysis of Characteristics and Chemical Constituents of Atmospheric Precipitation in Nanchang From 2010 to 2015

Gong Xian， Chen Fen， Zuo Jia

（Nanchang Environmental Monitoring Centre，Nanchang， Jiangxi， 330038，China）

Abstract： Inthis paper the variation of acidity and chemical compositions of atmospheric precipitation in Nanchang was analyzedbased on the local atmospheric precipitation monitoring data from 2010 to 2015. The result showed that the pH of precipitation presented a general increasing in fluctuation，while the increasing tendency was insignificant and acid rain frequency decreased obviously；the value of CSO2-4 /CNO-4in the rainwater is decreasing，while SO2-4 and NO-3 play nearly the same roles in the atmospheric precipitation formation. Nitrogen oxides are becoming the more important pollutants in atmospheric precipitation.

Key words： atmospheric precipitation；pH；chemical composition；Nanchangendprint