大慶市大氣降水的化學(xué)特征

王佩玲（大慶市環(huán)境保護(hù)局 黑龍江 大慶 163316）

大慶市大氣降水的化學(xué)特征

王佩玲（大慶市環(huán)境保護(hù)局 黑龍江 大慶 163316）

利用大慶市2004-2015年觀測(cè)的大氣降水監(jiān)測(cè)資料，分析該市12年以來大氣降水的酸化程度、化學(xué)組成特征，探討降水中化學(xué)成分的不同來源及相對(duì)貢獻(xiàn)。

大氣降水；酸雨；化學(xué)特征；來源

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快和能源消耗的增加，大氣污染的排放逐年增多，大氣污染已成為人們普遍關(guān)注的環(huán)境問題之一。大氣降水對(duì)大氣顆粒物和氣態(tài)污染物中的可溶性成分具有去除作用。同時(shí)大氣降水的化學(xué)組成在一定程度上反映了大氣污染的特征、大氣污染物不同來源的相對(duì)貢獻(xiàn)。因此降水化學(xué)特征研究對(duì)于進(jìn)一步保護(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境，聚焦城市群經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、人口、資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。觀測(cè)大氣降水監(jiān)測(cè)資料，分析大氣降水化學(xué)組成特征，探討降水中化學(xué)成分的不同來源及相對(duì)貢獻(xiàn)，以期為城市快速發(fā)展過程中有效開展大氣污染防治提供科學(xué)依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)采集和處理

1.1 數(shù)據(jù)采集和分析

研究選取長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的大氣降水國(guó)控點(diǎn)，資料來自2004-2015年大慶市降水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，每場(chǎng)降水

進(jìn)行降水量、PH和電導(dǎo)率的監(jiān)測(cè)分析，每月第一場(chǎng)降水加測(cè)SO42-、NO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+、Cl-、Na+、K+和F+。樣品采集、分析及質(zhì)量保證和質(zhì)量控制措施嚴(yán)格按照《大氣降水樣品的采集與保存》（GB13580.2—1992）、《酸沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T165—2004）有關(guān)要求執(zhí)行。

1.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)

所涉及到的年降水PH、電導(dǎo)率和降水離子濃度均按照降水量加權(quán)平均計(jì)算。離子平衡依據(jù)《酸沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T165—2004）中陰、陽離子平衡（R1）和電導(dǎo)率平衡（R2）檢驗(yàn)，表1列出了R1和R2的推薦參考標(biāo)準(zhǔn)（HJ/T165-2004）。對(duì)2004-2015年降水化學(xué)組分分析的140組數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，剔除23組異常數(shù)據(jù)，不參與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 降水 PH、酸雨頻率和電導(dǎo)率

對(duì)2004-2015年大慶市降水加權(quán)PH、酸雨頻率和電導(dǎo)率的年變化趨勢(shì)分析，降水年均PH值為5.35-6.33之間，酸雨頻率為2.4%-16.8%之間變化（圖1）。從年變化趨勢(shì)可以看出，2006年前，降水酸化處于較低的水平，酸雨頻率均在3.8%以下；2007年，酸雨情況明顯嚴(yán)重，酸雨頻率高達(dá)16.8%；2008-2011年，PH值逐年上升，酸雨頻率逐步下降；2012-2015年，PH值和酸雨頻率波動(dòng)較大，2013年降水PH值降低至5.5，酸雨頻率達(dá)到14.6%，2014年降水PH值升至6.1，酸雨頻率降低至2.9%。分析結(jié)果表明，該區(qū)域大氣降水酸化程度大致經(jīng)歷了明顯惡化和波動(dòng)變化2個(gè)階段。

表1 R1和R2的參考標(biāo)準(zhǔn)

圖1 降水PH、酸雨頻率和電導(dǎo)率年變化

圖2 降水污染程度變化趨勢(shì)

電導(dǎo)率是反映溶液中所含可溶性離子的綜合指標(biāo)，可間接反映區(qū)域大氣污染程度。2004-2015年，降水電導(dǎo)率呈下降趨勢(shì)，年均值為1.77-3.35mS/m，降水量加權(quán)平均電導(dǎo)率為2.55mS/m，高于中國(guó)降水背景點(diǎn)瓦里關(guān)山降水的平均電導(dǎo)率（1.48mS/m），表明大慶市大氣環(huán)境受到污染，但低于北京（5.82mS/m）、哈爾濱（2.92mS/m）以及省內(nèi)的其它地市七臺(tái)河（2.58mS/m）、雞西（2.61mS/m）、和佳木斯（2.59mS/m），從側(cè)面印證了大慶地區(qū)環(huán)境污染較輕，空氣質(zhì)量相對(duì)較好，且大氣污染程度有減輕的趨勢(shì)。

2.2 降水化學(xué)組成

大氣降水中離子總濃度的大小可表征降水被污染的程度，按照常用的對(duì)降水清潔度的判斷，離子總濃度低于100ueq/L時(shí)，為清潔降水；在100-300ueq/L之間時(shí)，降水為輕度污染；在300-500ueq/L之間時(shí)，降水為中度污染；在500-1000ueq/L之間時(shí)，降水為嚴(yán)重污染；高于1000ueq/L時(shí)為極重污染。2004-2015年大慶市降水以中度和嚴(yán)重污染為主，兩者共占總降水次數(shù)的75.2%，輕度污染的降水占總降水次數(shù)的21.4%，極重污染降水占總降水次數(shù)的2.6%，清潔降水僅占總降水次數(shù)的0.9%。圖2為2004-2015年大慶市降水污染的變化趨勢(shì)，降水的嚴(yán)重污染比重有減小的趨勢(shì)，輕度污染比重有所增加，其他污染變化不明顯。由此可見，大慶市降水的污染有減弱的趨勢(shì)，這與電導(dǎo)率變化趨勢(shì)分析結(jié)果一致。

3 結(jié)論

2004-2015年大慶市降水PH值年均值為5.35-6.33，酸雨頻率2.4%-16.8%，降水電導(dǎo)率年均值為1.77-3.35mS/m。大氣降水酸化程度大致經(jīng)歷了明顯惡化和波動(dòng)變化2個(gè)階段。

降水化學(xué)組成結(jié)果表明，2004-2015年間大慶市降水以中度和嚴(yán)重污染為主，占總降水次數(shù)的75.2%，污染程度有減弱的趨勢(shì)。

整體來看，大慶市大氣降水污染情況較輕，并有減輕的趨勢(shì)，說明近年來污染控制及環(huán)境保護(hù)等措施已有成效，但不容忽視的是持續(xù)的氮污染，因此仍然需要進(jìn)一步調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)對(duì)機(jī)動(dòng)車尾氣排放的管理，加大大氣污染物排放的控制力度。

〔1〕魯群岷，趙亮，李莉等，三峽庫區(qū)降水化學(xué)組成及時(shí)空變化特征，環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2013，33（6）1682-1689.

〔2〕杜建飛，成天濤，馬劍麗，上海地區(qū)酸雨氣候特征及成因分析，大氣科學(xué)學(xué)報(bào)，2015，38（1）137-143.

〔3〕湯潔，薛虎圣等，瓦里關(guān)山降水化學(xué)特征的初步分析，環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2000，20（4）420-425.

〔4〕大慶市環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書，大慶市環(huán)境保護(hù)局，2006-2015.

Chemical Characteristics of Atmospheric Precipitation in Daqing City

Wangpeiling（Environmental Portection Agency of Daqing City Daqing HeiLongjiang 163316）

To explore the source and relative contribution of chemical composition of atmosphereic precipitation in Daqing city，the acidification and chemical composition of which wewe analyzed based on monitoring date from 2004 to 2015.

Atmospheric precipitation Acid rain Chemical characteristics Source

X51

A

1674-263X（2017）03-0033-03

2017-09-10

王佩玲（1962-），女，本科（雙學(xué)位），高級(jí)工程師，從事環(huán)境統(tǒng)計(jì)與管理工作。