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怀化市位于湖南省西南部,是湖南省的西大门,是湖南省行政区划最大的地区之一,也是东西经济交往的重要通道和咽喉要塞。本文基于2001-2010年怀化市环境空气质量、大气降水常规监测数据,研究了怀化市区环境空气主要污染物(S02、N02、PM10、TSP)含量的时空变化特征,降水酸性及化学成分(S042-、Ca2+、N03-、NH4+、Cl-、K+、Na+、F-、Mg2+)含量的时空变化特征,分析了环境空气污染物含量变化的成因,酸雨的成因,建立了预测怀化市区环境空气主要污染物含量变化趋势模型。主要研究结果如下：(1)2001年-2010年间,怀化市区环境空气中SO2含量的月变化呈现出“高—低—高”的变化规律,1、2、3、10、11、12月份含量较高,6-8月份含量较低,NO2含量的月变化规律与SO2相类似,1、2、11、12月份含量较高,7-9月份含量较低,而PM10含量的月变化规律不明显；SO2、NO2、PM10含量的季节动态特征相似,均表现为春、冬季含量较高,夏、秋季含量较低,且春季平均含量最高；S02含量表现出逐年下降的趋势,N02含量的年际变化为先上升后下降,N02年平均含量最大值出现在2004年,PM10含量的年变化为先下降后上升,年平均含量最小值出现在2007年。SO2与PM10、N02之间呈显著正相关关系,N02与PM1o之间的相关性不显著。怀化市区环境空气污染属于典型的煤烟型污染,燃煤量和怀化市区独特的地形因素以及春、冬季的逆温现象是影响怀化市区环境空气污染物含量变化的主要原因。(2)怀化市环境空气中S02、NO2含量呈现出较为明显的城市化梯度特征,均表现为：城市中心区>城市边缘区>远离城市郊区,但NO2含量空间变化幅度不如SO2明显,TSP含量没有呈现出城市化梯度变化。在不同的年度,环境空气中3种主要污染物(S02、N02、TSP)含量的城市化梯度变化特征差异较大,无明显规律性。(3)怀化市区降水多集中在5、6、7月份,其降水量约占全年总降水量的45%,是怀化市区降水量最高值出现最多的月份,降水量最低值多出现在9月份,降水量有较明显的季节变化特征,按降水量大小排序为：夏季>秋季>春季>冬季。2002年-2010年期间,年降水量变化范围在668mm-1808.5mm之间,怀化市区降水量呈现出逐年减少的趋势。(4)2001-2010年期间,怀化市区大气降水pH值平均值的月变化表现出“低—高—低”的变化规律,降水酸化呈现典型的季节性。秋季降水的pH均值较高,与其它季节相比呈一个较为明显的峰值,春季、夏季、秋季的pH均值随时间有较大变动。怀化市区大气降水中pH值呈逐年上升趋势,酸雨率呈逐年下降趋势。(5)怀化市区大气降水中离子含量高低依次为SO42->Ca2+>NO3->NH4+>Cl->K+>Na+>F->Mg2+,其中SO42-、NO3-、NH4+、Ca2+是降水中的主要成分。大气降水中各离子含量没有明显的月变化特征,随着月份的不同有较大波动,但各离子含量呈现出较明显的季节变化,除F-和K+外其它离子的最高含量均出现在春季,最低含量出现在不同的季节。SO42-、NO3-从2003年到2010年呈逐渐上升趋势,且NO3-较SO42-明显,Ca2+呈现出先下降后上升,其它离子没有明显年际的变化特征。(6)怀化市区大气降水中F-、Cl-、SO42-离子与环境空气中SO2之间呈显著的正相关性,大气降水中Ca2+离子与环境空气中NO2之间呈显著的正相关性,大气降水中F-离子与PM10之间呈显著的正相关性,此外,大气降水中其它离子与环境空气中SO2、NO2、PM10之间的相关性不显著。大气降水中不同离子之间大都呈正相关关系,SO42-与Na+之间呈极显著正相关性,相关系数为0.83,Cl-、Ca2+、NH4+、SO42-、NO3-之间相关性达到显著水平,K+、Mg2+与各离子之间的相关性不显著。(7)远离城市县市大气降水中阴离子(F-、Cl-、SO42、NO3-)含量是城市中心城区的1.2～1.8倍,阳离子(Na+、NH4+、Ca2+、K+、Mg2+)含量是城市中心城区的2～4倍。