论文部分内容阅读
摘 要:对最近30年内蒙古地区大气降水的化学组成、pH值和电导率数据进行搜集和总结,并总结了该区大气降水监测的不足。
关键词:内蒙古;降水;酸雨
大气污染物以气溶胶或颗粒物形式普遍存在于大气环境中,其经过扩散、迁移和转化后,在雨水冲刷过程中发生相互作用,最终形成具有酸性或碱性的降水。而降水冲刷作用能有效去除这些污染物,同时也会对其pH值和化学离子组成产生明显影响[1-2]。而pH值小于5.6的酸化雨水称作酸雨。降水化学在我国大部分地区都有研究,酸雨问题影响了我国30%的地区,最为严重的位于东部、南部和中部[3]。我国南部和北部都出现高浓度SO42-,但南方地区的降雨酸度明显比北方地区的强,北方地区降水受沙漠或半干旱地区碱性土壤影响,致使碱性离子中和酸性离子。
内蒙古地区,我国北部边疆,由东北向西南斜伸,呈狭长形,横跨东北、华北、西北三大区,占中国土地面积的12.3%,是中国第三大省区。全区地势较高,平均海拔高度1000m左右,基本上是一个高原型的地貌区。所处纬度较高,距离海洋较远,边沿有山脉阻隔,气候以温带大陆性季风气候为主,有降水量少而不匀,风大,寒暑变化剧烈的特点。干旱半干旱地区生态脆弱,土质疏松,大风天气条件下极易发生沙尘天气,使空气环境质量下降。截至目前,几乎没有内蒙古地区降水化学特征的相关研究公开发表。本文将主要综述内蒙古某些地区降水化学特征,并对大气降水监测提出几点思考。
1地理和时间分布
1.120世纪 80年代末-90年代初
1991-1998年在包头市三区布设降水监测点,结果表明,PH年均值在6.56-7.3之间,按照PH= 5. 6划分酸雨的界限,8年中出现了3次酸雨现象(94年PH= 5. 37, 96年PH= 5. 35和PH= 4. 46)均发生在降水量较大的8月份,可能此期间耗煤量大且静风天气多,导致污染物不易扩散。电导率在77-186?S·cm-1之间,均高于我国北方降水背景站点瓦里关山降水的平均电导率14.8?S·cm-1[4],说明包头地区大气污染严重。主要阴离子是SO42-,占所测阴离子总量的71. 9%,其中96年含量高达95. 6%,此外,存在少量NO3-、F-和Cl-等阴离子,Cl-所占比例达到17. 7%,一般来源于氯气、氯化氢的生产、处理和液化,塑料和漂白剂的生产及煤的燃烧和扬尘中的氯化物,汽车数量不断增加,将会使氮氧化物排放量不断上升,但对降水酸度影响不大,而氟化物是包头市的特有污染物。由于地区风沙大、且土壤微粒呈碱性,因而碱性尘埃(Ca2+、Mg2+等)在大气中占的比例也很大, Ca2+占阳离子总量的70. 0%。
而刮风和偏碱性和土壤决定了1988-1993年的赤峰绝大部分降水的PH>7,降水电导率冬、春高,夏、秋低,市区降水电导率年均值(76.27?S·cm-1)总是大于市郊降水电导率年均值(63.39?S·cm-1),市区由于生产、交通和采暖致使大量烟气粉尘飞到空中,又地处平浅盆地之中,逆温天气较多,污染物不易扩散,使大气中各种离子浓度增高,降水电导率必然也大。降水中阴、阳离子浓度之比为1:2.65,降水中阴离子以SO42-为主,占阴离子总量的58.03%。阳离子以Ca2+为主,占阳离子总量的56.75%。与北京、沈阳、西安等北方城市相比,SO42-偏低,Cl-与北京相近,NO3-、Ca2+、Mg2+、Na+、K+等低于沈阳和西安但高于北京。
1.2 21世纪20年代初
共建立23个大气降水监测点位[5],其中呼和浩特3个、包头市3个、呼伦贝尔市1个、兴安盟2个、通辽市1个、赤峰市2个、乌兰察布市4个、锡林郭勒盟1个、巴彦淖尔市1个、鄂尔多斯市3个、乌海市2个。监测情况见表1,
在整体上电导率不大,鄂尔多斯大气污染最严重,锡林浩特大气环境良好,主要阴阳离子均为SO42-和Ca2+,乌海经济发展迅速,煤炭资源丰富,燃煤排放量大,导致SO42-含量较大,呼伦贝尔草地面积大,重工业少,大气环境质量较好。巴彦淖尔土质疏松,极易发生沙尘天气,Ca2+含量偏高。
2大气降水监测特点和不足
(1)大气降水监测起步晚,监测能力基础差,监测环境复杂, PH监测点位少。
(2)样品数少和监测项目少,有机离子和重金属等监测项目鲜见。
(3)大气降水化学成分的源解析工作尚未开展,大气降尘及沙尘暴的认识大多停留在感性认识水平上。
参考文献:
[1]霍铭群、孙倩、谢鹏,等.大气颗粒物和降水化学特征的相互关系[J].环境科学,2009,30(11):3159-3166.
[2]王春凤,何元庆,张宁宁,等.丽江—玉龙雪山不同区域大气降水化学特征[J].环境科学研究,2012,25(1) 1:8-23.
[3] QixinWu,Guilin Han, FaxiangTao,Yang Tang,2012.Chemical composition of rainwater in a karstic agricultural area, South-west China: The impact of urbanization[J]. Atmospheric Research 111(2012) 71-78.
[4]汤洁、薛虎圣、于晓岚,等.瓦里关山降水化学特征的初步分析[J].环境科学学报,2000,20(4):420-425.
[5]陆玮静、赵杉杉. 内蒙古自治区大气降水监测的几点思考[J].北方环境,2013,29(4):162-164.
关键词:内蒙古;降水;酸雨
大气污染物以气溶胶或颗粒物形式普遍存在于大气环境中,其经过扩散、迁移和转化后,在雨水冲刷过程中发生相互作用,最终形成具有酸性或碱性的降水。而降水冲刷作用能有效去除这些污染物,同时也会对其pH值和化学离子组成产生明显影响[1-2]。而pH值小于5.6的酸化雨水称作酸雨。降水化学在我国大部分地区都有研究,酸雨问题影响了我国30%的地区,最为严重的位于东部、南部和中部[3]。我国南部和北部都出现高浓度SO42-,但南方地区的降雨酸度明显比北方地区的强,北方地区降水受沙漠或半干旱地区碱性土壤影响,致使碱性离子中和酸性离子。
内蒙古地区,我国北部边疆,由东北向西南斜伸,呈狭长形,横跨东北、华北、西北三大区,占中国土地面积的12.3%,是中国第三大省区。全区地势较高,平均海拔高度1000m左右,基本上是一个高原型的地貌区。所处纬度较高,距离海洋较远,边沿有山脉阻隔,气候以温带大陆性季风气候为主,有降水量少而不匀,风大,寒暑变化剧烈的特点。干旱半干旱地区生态脆弱,土质疏松,大风天气条件下极易发生沙尘天气,使空气环境质量下降。截至目前,几乎没有内蒙古地区降水化学特征的相关研究公开发表。本文将主要综述内蒙古某些地区降水化学特征,并对大气降水监测提出几点思考。
1地理和时间分布
1.120世纪 80年代末-90年代初
1991-1998年在包头市三区布设降水监测点,结果表明,PH年均值在6.56-7.3之间,按照PH= 5. 6划分酸雨的界限,8年中出现了3次酸雨现象(94年PH= 5. 37, 96年PH= 5. 35和PH= 4. 46)均发生在降水量较大的8月份,可能此期间耗煤量大且静风天气多,导致污染物不易扩散。电导率在77-186?S·cm-1之间,均高于我国北方降水背景站点瓦里关山降水的平均电导率14.8?S·cm-1[4],说明包头地区大气污染严重。主要阴离子是SO42-,占所测阴离子总量的71. 9%,其中96年含量高达95. 6%,此外,存在少量NO3-、F-和Cl-等阴离子,Cl-所占比例达到17. 7%,一般来源于氯气、氯化氢的生产、处理和液化,塑料和漂白剂的生产及煤的燃烧和扬尘中的氯化物,汽车数量不断增加,将会使氮氧化物排放量不断上升,但对降水酸度影响不大,而氟化物是包头市的特有污染物。由于地区风沙大、且土壤微粒呈碱性,因而碱性尘埃(Ca2+、Mg2+等)在大气中占的比例也很大, Ca2+占阳离子总量的70. 0%。
而刮风和偏碱性和土壤决定了1988-1993年的赤峰绝大部分降水的PH>7,降水电导率冬、春高,夏、秋低,市区降水电导率年均值(76.27?S·cm-1)总是大于市郊降水电导率年均值(63.39?S·cm-1),市区由于生产、交通和采暖致使大量烟气粉尘飞到空中,又地处平浅盆地之中,逆温天气较多,污染物不易扩散,使大气中各种离子浓度增高,降水电导率必然也大。降水中阴、阳离子浓度之比为1:2.65,降水中阴离子以SO42-为主,占阴离子总量的58.03%。阳离子以Ca2+为主,占阳离子总量的56.75%。与北京、沈阳、西安等北方城市相比,SO42-偏低,Cl-与北京相近,NO3-、Ca2+、Mg2+、Na+、K+等低于沈阳和西安但高于北京。
1.2 21世纪20年代初
共建立23个大气降水监测点位[5],其中呼和浩特3个、包头市3个、呼伦贝尔市1个、兴安盟2个、通辽市1个、赤峰市2个、乌兰察布市4个、锡林郭勒盟1个、巴彦淖尔市1个、鄂尔多斯市3个、乌海市2个。监测情况见表1,
在整体上电导率不大,鄂尔多斯大气污染最严重,锡林浩特大气环境良好,主要阴阳离子均为SO42-和Ca2+,乌海经济发展迅速,煤炭资源丰富,燃煤排放量大,导致SO42-含量较大,呼伦贝尔草地面积大,重工业少,大气环境质量较好。巴彦淖尔土质疏松,极易发生沙尘天气,Ca2+含量偏高。
2大气降水监测特点和不足
(1)大气降水监测起步晚,监测能力基础差,监测环境复杂, PH监测点位少。
(2)样品数少和监测项目少,有机离子和重金属等监测项目鲜见。
(3)大气降水化学成分的源解析工作尚未开展,大气降尘及沙尘暴的认识大多停留在感性认识水平上。
参考文献:
[1]霍铭群、孙倩、谢鹏,等.大气颗粒物和降水化学特征的相互关系[J].环境科学,2009,30(11):3159-3166.
[2]王春凤,何元庆,张宁宁,等.丽江—玉龙雪山不同区域大气降水化学特征[J].环境科学研究,2012,25(1) 1:8-23.
[3] QixinWu,Guilin Han, FaxiangTao,Yang Tang,2012.Chemical composition of rainwater in a karstic agricultural area, South-west China: The impact of urbanization[J]. Atmospheric Research 111(2012) 71-78.
[4]汤洁、薛虎圣、于晓岚,等.瓦里关山降水化学特征的初步分析[J].环境科学学报,2000,20(4):420-425.
[5]陆玮静、赵杉杉. 内蒙古自治区大气降水监测的几点思考[J].北方环境,2013,29(4):162-164.