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深圳近海区域降水中重金属湿沉降通量及源解析

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环境化学 2018年第7期37卷 1460-1473页

作者：蒋冰艳何龙陈德华谷铁安梁智伟汪曼洁王晓燕李少艾深圳市环境监测中心站深圳518049

为了弄清深圳近海区域城市活动对大气降水中重金属浓度及湿沉降通量的影响,2015年6月至2016年5月,对近海3个点位3年降水用ICP-MS测定18种重金属浓度,并对不同点位四季及全年重金属含量分布、湿沉降通量、富集情况与污染来源做了深入探讨... 详细信息

为了弄清深圳近海区域城市活动对大气降水中重金属浓度及湿沉降通量的影响,2015年6月至2016年5月,对近海3个点位3年降水用ICP-MS测定18种重金属浓度,并对不同点位四季及全年重金属含量分布、湿沉降通量、富集情况与污染来源做了深入探讨.结果表明,近海区域降水中相同季节重金属浓度及沉降通量的空间变化趋势一致,但YT点位金属含量及沉降通量最高;除元素Cu、Sr及Sb外,3个点位四季重金属浓度存在明显季节性差异,且多出现在春夏季,BA点位频次最高,YT点位次之;降水中重金属浓度及年沉降通量空间差异大,但低于国内其他城市却高于国外一些地区,含量最高的地壳元素Na、Ca、Mg、K、Al及痕量元素Zn、Mn占总浓度的98.99%、占总沉降通量的99.62%,其中毒害大的元素Cu、Pb、Cd、As、Mn年沉降通量分别为:2.941、2.714、0.742、1.445、5.921 mg·(m2·a)-1;分别以Al及Na为参考元素得出降水Zn高度富集但空间差异小,高度富集的Sb在BA点位最高、YT点位最小,而富集因子均超过2200的Cd在YT点位高于4100,表明受人类活动影响最大;主成分分析得出重金属污染来源除受近20%海洋源及10%地壳源共同影响外,BA点位还受周边工业生产排放、发电场燃料废气、交通燃料释放的影响,贡献率达46.3%,DP点位与海上交通燃料排放、垃圾焚烧释放及生物质燃烧关系密切,贡献率达51.9%,而YT点位受盐田港及码头燃料燃烧、交通排放及焚烧释放影响大,贡献率达38.1%.

关键词：深圳降水重金属湿沉降通量主成分分析源解析近海区域

北京市大气降水理化特性的演变及其重要的环境效应

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环境科学 2024年第7期45卷 3765-3777页

作者：韩力慧肖茜杨雪梅齐超楠田健兰童程水源郑爱华郭敬华北京工业大学环境与生命学部北京100124 区域大气复合污染防治北京市重点实验室北京100124 北京师范大学分析测试中心北京100875

通过采集北京市2018、2019和2021年大气降水样品,研究了北京市大气降水中主要金属元素和水溶性离子浓度,重金属、水溶性离子、溶解性无机氮(DIN)和无机硫(SO_(4)^(2-)-S)湿沉降通量及其对生态环境的影响,以及典型降水过程对大气污染物... 详细信息

通过采集北京市2018、2019和2021年大气降水样品,研究了北京市大气降水中主要金属元素和水溶性离子浓度,重金属、水溶性离子、溶解性无机氮(DIN)和无机硫(SO_(4)^(2-)-S)湿沉降通量及其对生态环境的影响,以及典型降水过程对大气污染物的清除机制.结果表明,研究期间北京市降水多呈中性或碱性,酸雨率极低,仅为3.06%.2018、2019和2021年降水中主要金属元素总浓度依次为(4 787.46±4 704.31)、(7 663.07±8 395.05)和(2 629.13±2 369.51)μg·L^(-1),离子总当量浓度依次为(851.68±649.16)、(973.98±850.94)和(644.31±531.16)μeq·L^(-1),二者年际变化均表现为:2019年>2018年>2021年;春季、夏季、秋季和冬季的主要金属元素总浓度的季节均值分别为(9 624.25±7 327.92)、(4 088.67±5 710.14)、(3 357.68±3 995.64)和(6 203.19±3 857.43)μg·L^(-1),春季、夏季、秋季和冬季的离子总当量浓度的季节均值分别为(1 014.71±512.21)、(729.83±589.90)、(724.35±681.40)和(1 014.03±359.67)μeq·L^(-1),二者季节变化均表现为:春季>冬季>夏季>秋季.NO3-和SO_(4)^(2-)是主要的致酸离子,而NH4+和Ca2+是主要的酸中和离子.值得注意的是重金属Cd的湿沉降通量虽然较低,仅占所有重金属湿沉降通量的(0.13±0.04)%,但Cd的土壤安全年限为291 a,显著低于其他重金属,因此,其生态风险相对较高.水溶性离子NH4+、Ca2+、NO3-和SO_(4)^(2-)的湿沉降通量占总离子湿沉降通量的(85.72±2.18)%,对生态环境的综合影响可能较大.DIN湿沉降通量主要以NH4+-N为特征,在夏季对生态环境具有重要的促进作用.SO_(4)^(2-)-S湿沉降通量在夏季较高,对生态环境的促进作用较大.大气降水对污染物的清除作用受诸多因素影响,这些因素协同作用直接影响降水对污染物的清除机制.

关键词：大气降水理化特性时间变化湿沉降通量清除机制

胶州湾大气降水水溶性离子组成特征及来源解析

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中国环境科学 2024年第3期44卷 1225-1233页

作者：冯辰龙邢建伟袁华茂宋金明中国科学院海洋研究所中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室山东青岛266071 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071 青岛科技大学化学与分子工程学院山东青岛266042

基于2019年6月至2020年8月胶州湾沿岸的大气降水样品,分析降水主要水溶性离子(Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、NH^(4+)、F-、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、MAS-(甲基磺酸根))的组成特征和湿沉降通量,评估其对近海营养成分输入... 详细信息

基于2019年6月至2020年8月胶州湾沿岸的大气降水样品,分析降水主要水溶性离子(Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、NH^(4+)、F-、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、MAS-(甲基磺酸根))的组成特征和湿沉降通量,评估其对近海营养成分输入的贡献和潜在生态效应,并利用气团后向轨迹和正定矩阵因子分解法(PMF)解析其主要来源.结果表明,观测期间,胶州湾大气降水雨量加权平均(Volume-weighted Mean,VWM)pH为6.41,电导率的VWM值为19.3μS/cm,降水中水溶性离子以Na^(+)、NH^(4+)、NO_(3)^(-)、Cl^(-)和SO_(4)^(2-)为主,在季节上呈现出冬春季浓度明显高于夏秋季的特征,而湿沉降通量则因受降水量的控制而主要集中在夏季(约占55%).胶州湾区域大气降水共清除7274.6t水溶性离子,营养盐(主要为NH^(4+)和NO_(3)^(-),以氮计)沉降入海量达951.9t/a,表明降水在清洁大气的同时也加剧了海洋环境的污染和海洋生态系统的失衡.气团后向轨迹分析得到了观测期间控制胶州湾降水的4类主要气团,在不同季节,降水过程受到不同气团的影响,其中以来自华东地区和东北方向的气团的影响较大.基于PMF的源解析结果显示,胶州湾大气降水水溶性离子受到农业源、海洋源、扬尘源、生物质和垃圾燃烧源、工业和交通源5种来源的共同控制,其中以农业源排放的贡献最为突出(26.7%),而其他4种源的贡献大致相当.研究证实胶州湾大气环境受到复杂人为源排放、矿物沙尘以及海洋源排放的综合制约,而人为排放的贡献占主导地位.

关键词：水溶性离子湿沉降通量大气降水气团后向轨迹正定矩阵因子模型胶州湾

黄海西部大气湿沉降(降水)中各元素沉降通量的初步研究

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环境化学 2000年第4期19卷 352-356页

作者：于志刚张经陈宁张金良青岛海洋大学化学化工学院青岛266003 青岛市环境监测中心青岛266003

本文对黄海西部的千里岩、青岛的麦岛降水(雨+雪)中的H^+,NH_4^+,K^+,Na^+,Ca^2+,Mg^(2+),F^-,Cl^-,NO_3^-,SO_4~2-,SiO_3^(2-),PO_4^(3-)进行了测定.计算了除H^+以外其他离子的湿沉降通量.1998年千里岩N,P,Si的湿沉降通量分别为:DIN([NH_4^-]十[NO_3^-])0.611g.m^(-2)·a^(-1),P0.002g·m^(-2)·a^(-1),Si0.078g·m^(-2),a^(-1),麦岛N,P,Si的湿沉降通量分别为:DIN 0.776g·m^(-2).a^(-1),P0.008g·m^(-2)·a^(-1),Si0.060g·m^(-2)·a^(-1)千里岩降水的N/P比(摩尔比)为727,远高于海水中的Redfield比值(16),将对该海域的营养盐结构产生一定的影响.对于忽略小于0.7mm的降水对湿沉降通量所可能产生的误差进行了估算,发现几种主要离子均小于9%.

关键词：黄海营养元素湿沉降通量 N/P比降水海水监测

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基于OMI数据的青岛市酸沉降通量估算

中国环境管理干部学院学报 2015年第2期25卷 1-3,23页

作者：杜金辉匡开宇慕金波山东省环境保护科学研究设计院山东济南250013 山东省核与辐射安全监测中心山东济南250117

针对地面监测点位过少,不能满足大区域范围土壤酸沉降通量研究需求的现状,建立了基于OMI痕量气体遥感数据和地面观测数据的区域酸沉降通量估算方法,并对青岛市硫元素和氮元素沉降通量进行了估算。结果表明,新方法能够实现大区域范围土... 详细信息

针对地面监测点位过少,不能满足大区域范围土壤酸沉降通量研究需求的现状,建立了基于OMI痕量气体遥感数据和地面观测数据的区域酸沉降通量估算方法,并对青岛市硫元素和氮元素沉降通量进行了估算。结果表明,新方法能够实现大区域范围土壤酸沉降通量的估算。与传统估算方法相比,新方法采用大气痕量气体遥感监测数据,是对酸沉降通量常规研究手段的有益补充。

关键词： OMI数据干沉降通量湿沉降通量沉降总通量青岛市

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西安市大气降水的主要化学组分及其来源

环境科学 2023年第6期44卷 3142-3151页

作者：周东黄智浦李思敏王森牛振川熊晓虎冯雪西北大学城市与环境学院陕西省地表过程与环境承载力重点实验室西安710127 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室西安710061 陕西西安城市生态系统定位观测研究站西安710127 陕西关中平原区域生态环境变化与综合治理国家野外科学观测研究站西安710061 西安地球环境创新研究院西安710061

为认识西安市大气降水主要化学组分的现状,对2019年西安市市区和郊区大气降水样品的pH值、电导率、水溶性离子和重金属的质量浓度、湿沉降通量和来源进行了研究.结果表明,西安市冬季大气降水pH、电导率、水溶性离子和重金属浓度均高于... 详细信息

为认识西安市大气降水主要化学组分的现状,对2019年西安市市区和郊区大气降水样品的pH值、电导率、水溶性离子和重金属的质量浓度、湿沉降通量和来源进行了研究.结果表明,西安市冬季大气降水pH、电导率、水溶性离子和重金属浓度均高于其它季节.降水中主要的水溶性离子为Ca^(2+)、NH_(4)^(+)、SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-),其之和占总离子浓度的(88.5±2.8)%;市区和郊区主要重金属是Zn和Fe、Zn和Mn,其之和分别占总金属浓度的(54.0%±3)%和(47.0%±8)%.市区和郊区降水中水溶性离子的湿沉降通量分别为(253.2±58.4)mg·(m^(2)·month)^(-1)和(241.9±61.1)mg·(m^(2)·month)^(-1),呈现出冬季高于其他季节的特点;重金属的湿沉降通量分别为(86.2±37.5)mg·(m^(2)·month)^(-1)和(88.1±37.4)mg·(m^(2)·month)^(-1),季节差异较小.PMF源解析表明,市区和郊区降水中水溶性离子主要来源于燃烧源(57.5%和32.32%),其次是机动车源(24.4%和17.2%)和扬尘源(18.1%和27.0%),郊区降水中离子还受到了当地农业(11.1%)的影响.市区和郊区降水中重金属主要来源于工业源(51.8%和46.7%);燃煤和机动车混合源在冬季贡献率比夏季分别高10.7%和6.1%.

关键词：大气降水水溶性离子重金属正交矩阵因子分解模型湿沉降通量来源解析

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春季太湖水域无机氮湿沉降来源初探

中山大学学报（自然科学版） 2006年第4期45卷 93-97页

作者：王雪梅杨龙元秦伯强纪玲玲金辉中山大学环境科学与工程学院广东广州510275 中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008 解放军理工大学气象学院一系江苏南京211101

对2003年春季太湖站降雨资料进行分析,结果表明春季太湖水域NO3--N、NH4+-N的平均浓度分别为0.9和1.6mg/L。NO3--N与降雨量的相关系数是NH4+-N的两倍。利用气团后向轨迹分类法以及天气形势得到春季影响太湖流域的主要是海洋性降水,春季... 详细信息

对2003年春季太湖站降雨资料进行分析,结果表明春季太湖水域NO3--N、NH4+-N的平均浓度分别为0.9和1.6mg/L。NO3--N与降雨量的相关系数是NH4+-N的两倍。利用气团后向轨迹分类法以及天气形势得到春季影响太湖流域的主要是海洋性降水,春季海洋性降水中NO3--N、NH4+-N沉降通量分别为1.01 kg/hm2、1.95kg/hm2,而大陆性降水中NO3--N、NH4+-N沉降通量分别为0.13和0.26 kg/hm2。同时利用气团后向轨迹,在海洋性过程中对云下气团进行分类,结论是北方气团对太湖水域氮的输送及沉降负荷最大,NO3--N、NH4+-N的沉降量分别占总沉降量的53.5%和57.9%,西南气团次之,NO3--N、NH4+-N的沉降量分别占总沉降量的34.6%、32.8%,局地气团最小,NO3--N和NH4+-N的沉降量分别只占总沉降量的11.9%、9.3%。

关键词：太湖水域无机氮来源湿沉降通量后向轨迹

我国14个站点降水中甲酸和乙酸浓度及对酸性的贡献

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环境科学 2010年第4期31卷 858-864页

作者：何晓欢徐晓斌于晓岚汤洁中国气象科学研究院大气成分观测与服务中心中国气象局大气化学重点开放实验室北京100081 气象出版社北京100081

为了较全面地掌握我国大气降水中有机酸含量及其对降水酸性的贡献,于2007年全年在我国14个区域代表性较好的站点采集了降水样品,利用离子交换色谱法分析了样品中的甲酸和乙酸2种重要有机酸的浓度,对所得各站数据进行了统计分析,计算了2... 详细信息

为了较全面地掌握我国大气降水中有机酸含量及其对降水酸性的贡献,于2007年全年在我国14个区域代表性较好的站点采集了降水样品,利用离子交换色谱法分析了样品中的甲酸和乙酸2种重要有机酸的浓度,对所得各站数据进行了统计分析,计算了2种酸的湿沉降通量和对降水酸性的相对贡献.观测到的14个站点甲酸和乙酸平均浓度范围分别为0.96～3.43μmol/L和0～5.13μmol/L,接近国外偏远地区观测结果,也接近我国过去短期观测结果的低端值.比较显示,偏远地区有机酸含量低于城市附近地区.估算的甲酸和乙酸湿沉降通量范围分别为0.38～4.18mmol/(m2.a)和0.06～5.87mmol/(m2.a),南方站点有机酸湿沉降通量大于北方.有机酸对降水酸性的贡献范围是0.02%～51.6%,总平均贡献为2.95%,这一结果表明,虽然我国酸雨主要是硫、氮排放造成的,但有机酸在部分地区及部分时段甚至有很显著的致酸作用,应该成为酸雨观测研究内容之一.

关键词：酸性降水甲酸乙酸浓度湿沉降通量酸度贡献

陆上物质的远距离输送对西太平洋热带海域降水化学组成的影响

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环境科学学报 1995年第1期15卷 16-22页

作者：肖辉沈志来黄美元中国科学院大气物理研究所

１９８８年９─１０月在西太平洋热带海域收集了４６个雨水样品和３８８份雨滴谱．分析结果表明，３个ｐＨ值范围下的平均两滴谱的分布基本上满足指数递减律，在风系作用下，远距离输送来的陆上物质对该海域雨水的酸度和化学组成有很大... 详细信息

１９８８年９─１０月在西太平洋热带海域收集了４６个雨水样品和３８８份雨滴谱．分析结果表明，３个ｐＨ值范围下的平均两滴谱的分布基本上满足指数递减律，在风系作用下，远距离输送来的陆上物质对该海域雨水的酸度和化学组成有很大影响．“海洋性”降雨的平均ｐＨ值为５．７３，而“陆地性”降雨的平均ｐＨ值只有４．８０．ｐＨ５．７３可认为是ＴＷＰＡ上未受陆地源直接影响的天然降雨的平均ｐＨ值。最后还给出了观测期间该海域非海盐化学组分的湿沉降通量。

关键词：西太平洋雨滴谱降水化学湿沉降通量