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云雾过程是一个由气体、液体和固体所组成的复杂系统,云雾的酸化过程实际上是酸雨产生的主要过程之一。通过研究云雾污染的过程和机理,可以揭示酸雨前体物在不同气象、大气氧化性及气溶胶背景条件下的转化规律,对研究我国酸雨的产生和大气中酸性污染物的转化具有重要意义。云雾水化学观测于2007年3月至2008年11月间,分春季,夏季和秋冬季三期对泰山云雾水、雨水、颗粒物以及部分气体进行了化学观测。观测期间,共采集云雾水样118个,雨水11个。监测项目包括pH值、EC、主要水溶性阴阳离子(F-、Cl-、NO3-、SO42-、HCO3-、NH4+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+)、和有机酸。分析了云雾水的基本化学特征,影响云雾化学特征的因素以及云雾、雨水和颗粒物之间的相互关系。结果表明,泰山云雾水pH值范围在2.69-7.64之间,云雾水pH值平均为3.87。酸性云雾水发生频繁,约有45%的云雾样品属于对环境酸化有严重影响的重酸性降水的情况。春季云雾pH值有两极分化的特点,夏季云雾水的酸度分布较为平均,100%的秋冬季样品属于重酸性云雾。泰山云雾水和雨水酸性较强,离子浓度普遍高于国外高山站点。云雾水离子浓度约为雨水的4.4倍。由此说明泰山云雾水中含有大量的酸性物质,人为活动已经对泰山湿沉降造成了严重影响。泰山云雾水最主要的四种离子为铵根(1235μeq/l),硫酸根(1062μeq/l),硝酸根(405μeq/l)和钙离子(260μeq/l),占总离子浓度的90%以上。相较于云雾水,雨水含有更高比例的海盐成分。而云雾水受局地污染和人为源的影响较大。泰山春季和秋冬季云雾水的化学成分特征接近。夏季泰山云雾水化学特征更接近泰山雨水的规律。春季钙离子对云雾水酸性的中和产生影响较大,夏季铵根对云雾水酸度的中和作用较大。云雾水中总硫酸根中99.5%为非海盐硫酸根类,说明泰山上的硫酸根大部分来源于人为污染源。春、夏、秋冬三季云雾水的硫氮比分别是1.73、4.40和1.79,远低于我国降雨的平均水平6.4,说明近几年由于氮氧化物排放量的逐渐增大使得NOx对湿沉降酸化的相对贡献增大,湿沉降污染类型从硫酸型到硫酸-硝酸混合型。云雾水中有机酸浓度较雨水明显偏高,云雾水中甲酸浓度最高,雨水中乙酸浓度最高。三期云雾水和雨水中有机酸分别提供总自由酸度的1.21%、1.18%、1.77%和1.14%,说明泰山湿沉降中有机酸对云雾酸化的贡献较少。云雾对大气中的颗粒物有明显的清除作用。泰山云雾水对于大颗粒的气溶胶清除效率(55.7%)高于小颗粒(52.0%),持续时间越长的云雾对颗粒物的清除效率越高。对于颗粒物上的水溶性离子,云雾水对铵根,硝酸根和钾离子清除效率较高,对钙离子和镁离子清除效率较低,可能清除效率和对应离子的水溶性有关。钠,铵和钾这三种离子可能更多的存在于小颗粒中,钙和镁倾向于分布在大颗粒上。液相氧化过程的研究表明,云雾水的实际过程更接近封闭的系统,各种气态污染物的补充不大。在假设污染物浓度下的封闭体系中,4小时液相反应后,四价硫液相氧化致酸约占硫酸根总量的50.4%,封闭体系中在云雾初始阶段,过氧化氢对四价硫的氧化致酸作用比较明显,在云雾后期臭氧的致酸作用相对较强,过氧化氢,臭氧和甲醛三种途径对四价硫液相氧化量的贡献分别为64.4%,19 8%,15.8%。