昆明市主城區(qū)大氣降水的化學(xué)組成特征及變化分析

黃麗娟，王東秀，王金平

（云南省生態(tài)環(huán)境廳駐昆明市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，云南 昆明 650228）

關(guān)鍵字：大氣降水；酸雨；陰離子；陽離子；昆明市主城區(qū)

1 監(jiān)測概況

1.1 監(jiān)測點(diǎn)位

在昆明市主城區(qū)共設(shè)置了5個(gè)采樣點(diǎn)位，分別為：昆明市環(huán)境監(jiān)測中心、五華區(qū)環(huán)境監(jiān)測站、盤龍區(qū)環(huán)境監(jiān)測站、官渡區(qū)環(huán)境監(jiān)測站、西山區(qū)環(huán)境監(jiān)測站。

1.2 監(jiān)測頻次及項(xiàng)目

降水監(jiān)測頻次為逢雨必測，項(xiàng)目為降雨量、pH值和電導(dǎo)率。若雨量足夠，則加測降雨陰、陽離子組分，包括：硫酸根離子（SO42-）、硝酸根離子（NO3-）、氯離子（Cl-）、氟離子（F-）、鉀離子（K+）、鈉離子（Na+）、鈣離子（Ca2+）、鎂離子（Mg2+）、銨離子（NH4+）。

1.3 監(jiān)測方法

降水樣品的采樣、預(yù)處理和保存均嚴(yán)格按照《HJ/T 165-2004酸沉降監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》[1]執(zhí)行，各項(xiàng)目測定全部采用標(biāo)準(zhǔn)分析方法，具體分析方法詳見表1。

表1 大氣降水分析方法一覽表

1.4 評價(jià)方法

使用生態(tài)環(huán)境部推薦的降水酸度來評價(jià)酸雨的現(xiàn)狀和程度[10]。

降水酸度是用降水pH值的年平均值表示。降水酸度的計(jì)算方法是將一年中每次降水的pH值換算成H+濃度后，再以雨量加權(quán)求其平均值，得到pH年均值。以氫離子濃度來劃分降水酸度等級。分級標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 降水酸度分級標(biāo)準(zhǔn)

2 監(jiān)測結(jié)果及現(xiàn)狀評價(jià)

2.1 降水量、電導(dǎo)率分布特征

由圖1可見，昆明市降水量主要集中在6—9月，占全年降雨量的87.6%，最大降雨量出現(xiàn)在7月，接近250mm。

圖1 2019年昆明市主城區(qū)降雨量、電導(dǎo)率時(shí)間分布

電導(dǎo)率總體上與降雨量負(fù)相關(guān)，即降雨量越大，電導(dǎo)率越小。

2.2 降水pH變化

2019年昆明市區(qū)5個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位共采集降水樣品184個(gè)（3月無降水），降水pH值范圍為6.93～7.70，降水年均pH雨量加權(quán)平均值為7.28，未監(jiān)測到酸雨。其中中性雨占26.3%，堿性雨占73.7%。

圖2 2019年昆明主城區(qū)降水pH月均值

2.3 降水主要離子濃度分析

昆明市降水離子組份監(jiān)測結(jié)果顯示，陰離子濃度由高至低依次為SO42-、NO3-、Cl-和F-，其占總離子濃度的比例分別為53.7%、28.6%、15.2%和2.5%；陽離子濃度由高至低依次為Ca2+、K+、NH4+、Na+、和Mg2+，其占總離子濃度的比例分別為65.4%、10.9%、9.9%、9.0%和4.7%。詳見圖3、圖4。

圖3 昆明主城區(qū)降水陰離子濃度百分比

圖4 昆明主城區(qū)降水陽離子濃度百分比

3 昆明市降雨離子變化趨勢分析

與2018年相比，降水離子組分中硫酸根離子濃度由3.28mg/L降低到2.98mg/L，其濃度百分比由35.1%下降至23.4%，鈣離子濃度由2.41mg/L升高到4.70mg/L，其濃度百分比由25.9%上升至36.9%，成為降水離子組分中濃度百分比最高的組分，成為主要污染物。其余各離子濃度變化不明顯。詳見圖5。

圖5 昆明主城區(qū)2018年及2019年降水離子組分濃度變化

4 結(jié)論

4.1 結(jié)論

2019年昆明市主城區(qū)全年未監(jiān)測到酸雨，pH值年均值為7.28，屬于堿性降水，降水離子組分監(jiān)測結(jié)果顯示鈣離子（Ca2+）為主要污染物。與2018年相比，降水pH變化幅度不大；降水樣品數(shù)量減少了34.5%；主要污染物不再是硫酸根離子（SO42-）。

4.2 原因分析

由于昆明市在空氣污染治理方面采取了多項(xiàng)措施，如：大氣污染物總量控制、控制燃煤廢氣排放系統(tǒng)工程、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、淘汰高能耗重污染的工業(yè)、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、合理城市規(guī)劃、提倡清潔生產(chǎn)、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)等，使昆明市酸雨污染逐年減輕，近5a來均未監(jiān)測到酸雨。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年昆明市主城區(qū)環(huán)境空氣中二氧化硫的濃度較前年有不同程度的降低，故降水中硫酸根離子濃度也降低，不再是降水中的主要污染物。另外，近年來隨著昆明市主城區(qū)房地產(chǎn)開發(fā)、地鐵建設(shè)、城市道路提升改造等項(xiàng)目上馬，工程施工導(dǎo)致大量土石裸露，雖然采取了揚(yáng)塵控制措施，但是可吸入顆粒物（PM10）的濃度仍然居高不下。這可能是降水中鈣離子的主要來源，是鈣離子成為降水主要污染物的原因。

但影響降水中離子組分濃度變化的定量源解析還有待進(jìn)一步的研究。