大气降水化学组成是云中、云下一系列化学反应相互作用的结果,降水受地域、季节、降水量、自身污染源和持续时间等因素的影响,其化学组成存在较大的差异。即使同一地点同一场降水,在降水过程的不同时间段,其化学组成也是显著不同的。目前我国对降水化学性质的研究大部分是对整场降水累积采集的样品分析后得出的结果,而分时段采样的精细研究较少。累积样品分析得到的结论往往与实际情况偏差较大,有时甚至会得出相反的结论,尤其是对雨水酸度的判断,北京是一个传统的非酸雨区,但随着经济的高速发展,酸化问题也越来越严重。为准确掌握北京地区降水过程中雨水化学成分随降水持续时间变化规律,于2010年对北京16次降水过程进行了分时段采样,分析了pH值、电导率值、10种水溶性无机离子(Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、和F^-、Cl^-、NO₂^-、NO₃^-、SO₄^2-)和27种化学元素（N、C、Ca、Mg、Al、Fe、K、Na、Zn、Mn、Pb、Ba、Sb、Cu、As、Co、Se、V、Ni、Cr、Cd、Mo、Tl、Be、U、Th、Ag）随降水时间的变化情况,得出了以下结论:1、降水的pH值和电导率（EC）值在降水初期值一般都较高,之后迅速下降,强降水后期pH值可以达到3.0显示了很强的酸性。降水中后期pH值和电导率值随降水时间的变化和降水强度表现出一定的关系。2、北京降水中10种水溶性无机离子Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺和F^-、Cl^-、NO₂^-、NO₃^-、SO₄^2-加权平均值浓度分别为5.9、263.9、2.8、17.4、96.6和6.5、14.2、3.9、90.4、181.0μeq/L,其中NH₄⁺、SO₄^2-、Ca²⁺和NO₃^-为主要离子,占总离子浓度的92.6%。降水样品中27种元素浓度的大小顺序为:N>C>Ca>Mg>Al>Fe>K>Na>Zn>Mn>Pb>Ba>Sb>Cu>As>Co>Se>V> Ni> Cr> Cd> Mo>Tl>Be >U >Th >Ag,除Al、Fe和Cr外,大部分元素发生了富集。3、各种离子组分随降水时间变化规律和pH值、电导率（EC）值比较类似,对主要离子组成比例随降水时间变化分析发现,后期降水中SO₄^2-和NH 4⁺的比例逐渐增大,雨水中的化合物可能主要以（NH₄）₂SO₄形式为主。降水中元素浓度随降水时间的延续,呈现开始阶段浓度值较高,后逐渐下降的趋势（Pb元素除外）,但未富集元素下降到最低浓度时间要早于发生富集的元素（主要是重金属）。4、对各次降水气团的分析发现,西南气团降水中各离子浓度基本上都是最高的,其中NH₄⁺、NO₃^-和SO₄^2-可以达到其它气团降水中离子浓度的2-3倍。降水量和降水强度越大,污染物云下冲刷对降水中离子组成的影响越大。大部分元素浓度与降水量有一定的负相关性,而与降水pH值的关系则相对复杂,随着酸性的增强,Pb、Fe、Cu和U元素溶解性增加浓度升高。东北气团降水中重金属元素浓度基本都是最高的,Fe、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、As和Cd的平均浓度分别为:77.2、0.5、20.4、0.3、3.7、127.7、52.3、4.1和1.16μg/L。