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近些年来,频繁出现的雾霾不仅造成了大气能见度降低以及空气环境质量的变化,同时也给人们的日常生活和工作带来了许多不利的影响。空气环境质量的变化也引起各界人士的高度关注。通过对大气湿沉降(降雨和降雪)中污染物的研究,可以从侧面更好地了解雾霾等不利气象条件下大气环境中重金属污染物和无机离子等的污染状况。本研究采集了2012年-2013年和2013年-2014年两个冬季(采暖期)的7场主要降雪。采用ICP-MS (电感耦合等离子体质谱)、FAAS(火焰原子吸收)和IC(离子色谱)等方法对降雪中的化学成分进行测定和分析。分析项目包括降雪的pH值、水溶性阴阳离子(F、Cl、Br、PO43-、N02、SO42、N03、K+、 C2、Na+和Mg2+)和金属元素(Hg、Cd、Pb、As、Se、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、V、 Al、Mn和Fe)等。首先,通过将降雪中的主要污染物浓度与地表水环境质量标准(GB3838-2002)的对比分析,研究其污染水平。其次,通过与收集到的历史数据进行对比分析,探讨两年来及更长尺度范围内的降雪酸度、离子组成、污染物含量水平的时空变化特点。最后,结合美国NOAA官网提供的混合单粒子拉格朗日综合轨迹(HYSPLIT)模式,在线模拟降雪期间24小时内气团后向运动轨迹,初步探讨其可能方向来源和传输尺度不同的气团对降雪各元素的含量水平和时空演变的影响。研究结果表明:(1)研究期间,很少有酸性降雪发生,83%的降雪未达到酸雨水平。可以认为是由于天津市临近渤海,海洋环境对其影响较大;土壤中各种不同来源的铵盐和硝酸盐以及其他碱性物质容易挥发到大气中,造成大气中酸、碱性物质发生中和,是天津降雪大体并未达到酸雨级别的主要原因之一。(2)SO42-和NO3-是主要阴离子和酸性离子,分别约占阴离子浓度和的48.9%和25.8%。由于渤海海水挥发的影响,Cl-含量也占有较大比例。天津市降雪的SO42-/NO3值为2.005,根据酸型分类为混合型污染。S042-浓度的增加以及SO42-/NO3-的下降趋势,反映出天津大气污染类型正在逐渐发生转变。降雪中阳离子总浓度的范围为5.46-32.47mg/L,Na+和Ca2+是主要阳离子,分别约占阳离子浓度和的43.0%和39.9%;与其他城市相比,阳离子浓度处于较高水平,Ca2+、Na+和Mg2+等离子受到环渤海地区环境的影响。(3)7场主要降雪中Zn、Fe、Al和Mn含量较高,占总金属元素的77.9%-97.9%;重金属元素Hg的污染最为严重,每次降雪中含量均超过地表水环境质量(GB3838-2002)四类标准,其次是Zn污染较为严重,Pb和Cd元素污染水平最低。天津降雪未受到Cu、Se、As和Cr等元素污染。与国内外一些城市相比:Cd含量最低;As含量高于北京市和唐山市;Pb含量高于除北京、新加坡和墨西哥等城市。(4)Co和Mn含量在7场降雪中均表现出相同的变化趋势,说明Co和Mn元素的来源可能相同或相似;降雪沉降携带去除的Hg和Pb是天津地区土壤、水体沉积物以及环渤海地区中重金属可能来源之一(5)在本文里不同方向的水汽来源与降雪酸度并未表现出明显相关性,仅体现出来自东北方向气团的降雪pH值较高。同类水汽来源的气流轨迹只是具有大致类似的水汽来源方向和相似输送路径的气团,并不能很好的分析在天津地区气团的迁移扩散情况,还应考虑风向、风速和相对湿度等气象因素来对降雪的离子特征的影响。综合分析表明降雪中阴、阳离子受海洋影响较大,而金属元素则主要受陆源输入的影响;相对湿度越大、风速越小的气象条件越有利于重金属的累积。