论文部分内容阅读
本文鉴于国内在降水研究领域仅停留在降水化学的无机组成层面,缺乏对有机组成及颗粒物去除作用的研究,设计了切实有效的降水过程采样、保存和分析方法,探讨了降水对颗粒物的去除作用。
以北京作为中国城市大气污染的典型代表,通过采集2003~2005两年的降水(雨、雪)样品,定量测定了降水中的水溶性无机离子(2003-2005)、低分子量水溶性有机酸,低分子量醛酮以及水溶性有机物WSOC(2004-2005)。结果表明:两年降水中,SO42-是含量最高的阴离子,平均浓度为占降水总阴离子浓度的65.1%和60.0%。NO3-仅次于SO42-,占降水总阴离子浓度的20.0%和29.7%。SO42-/NO3-分别为3.14和3.00。Ca2+是2003年含量最高的阳离子,2004年NH4+浓度超过Ca2+,成为含量最丰富的阳离子。2004年,Ca2+/(SO42-+NO3-)等于0.67,比2003年(0.80)有所下降,体现了碱性颗粒物对降水酸性中和能力的下降。2004年降水中水溶性有机物WSOC浓度为15.49mg/L。甲酸、乙酸和乙二酸是降水中含量最高的低分子量水溶性有机酸,浓度分别为2.86μeq/L,7.80μeq/L,4.32μeq/L,三种有机酸占WSOC浓度的3.3%。甲醛是降水中浓度最高的羰基化合物,浓度为1.84μM/L。
2004年分段降水的测量结果表明:在几乎全部降水事件中,降水初期,降水中各水溶性无机离子浓度明显下降,中后期会由于本地源排放或者外来输入导致浓度升高。降水中醛酮的浓度在降水过程中变化不大。物种的溶解性和降水量是影响降水中化学组分浓度的重要因素。北京主要的湿沉降通量集中在夏季(7、8月),占全年沉降通量的89.2%。
降水过程中颗粒物(3nm-10)粒径分布变化表明:降水类型和颗粒物的粒径影响颗粒物的去除比例,春季降水(2004-04-25)中,1.8-10μm的颗粒物去除比例大,其余粒径范围的去除比例较小(小于30%左右)。夏季降水对0.1-10μm的颗粒物均有较高的去除比例(大于65%)。对发生在夜间,人为干扰小的2004-07-18降水的观测表明,降水初期1-1.8μm和0.56-1μm颗粒物体积浓度增加明显,推测与这两个粒径范围颗粒物包含的吸湿组分吸湿长大有密切关系。