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摘要 根据2016年蚌埠市3个降水监测点监测的硫酸根离子浓度，分析现状并总结硫酸根离子浓度变化规律，最后对治理酸雨提出有效建议。
关键词 酸雨；硫酸根离子；离子色谱；安徽蚌埠；2016年
中图分类号 X51 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）21-0189-01
湿沉降通常是指pH值低于5.6的降水，包括雨、雪、雾、冰雹等各种降水形式，最常见的湿沉降就是酸雨。工业生产、燃料燃烧、机动车尾气等都会释放出大量的硫氧化物和氮氧化物，经过一系列的化学反应过程，形成硫酸或硝酸气溶胶，再通过雨、雪、雾、冰雹等过程迁移至地面形成酸雨。蚌埠市位于安徽省东北部，处于淮河中游，京沪铁路由此经过，是全国重要的交通枢纽城市，全市以化工制造、玻璃深加工为主要的工业基础，东风为全年主导风向，四季分明，雨量适中，光照充足。随着经济社会不断发展，酸雨对人们生活的影响越来越大。本文利用2016年蚌埠市降水监测数据，分析降水中硫酸根离子浓度变化规律，并研究影响降水中硫酸根离子浓度的因素。
1 材料与方法
降水中的硫酸根离子是评价酸雨的最重要指标之一，本文利用离子色谱法测定降水中硫酸根离子浓度[1-2]。仪器为戴安ICS-1000型离子色谱仪；载气为高纯氮气；淋洗液为碳酸钠-碳酸氢钠溶液；淋洗液浓度4.5/0.8 mmol/L；淋洗液流速1.0 mL/min；柱温30 ℃；淋洗液电导22.90 μs/cm；抑制器电流25 mA；进样体积25 μL；离子交换柱为Dionex IonPacTMAS23阴离子交换柱。
2 结果与分析
2.1 不同监测点硫酸根离子浓度比较
表1中列举了2016年全年蚌埠市降水监测点的硫酸根离子浓度，降水监测点位共有3个，分别位于市郊的蚌埠学院、蚌埠市环境保护局以及位于市中心的蚌埠市第一实验学校。可以看出，位于市中心的蚌埠市第一实验学校降水监测点的硫酸根离子明显高于其他2个降水监测点的浓度。排除其他影响因素，由于3个监测点位存在地理位置的不同，本文认为机动车尾气排放对于硫酸根离子浓度有较大影响。随着机动车保有量的急剧增加，汽车尾气的排放量也在迅速上升。汽车尾气中所含的大量有害物质，例如一氧化碳、碳氢化合物、硫化物和氮氧化物等进入大气并通过降水落入地面。蚌埠市第一实验学校降水监测点位的硫酸根离子浓度较高主要是因为其位置处于市中心，交通繁忙，机动车数量较多，受到机动车尾气排放影响较大。
2.2 降水中硫酸根离子浓度季变化
蚌埠市属于北亚热带湿润季风气候区与南温带半湿润季风气候区的过渡带，季风显著，气候温和，四季分明。因此，按照我国传统的四季划分方法，将2016年全年的降水监测数据按照春、夏、秋、冬四季进行分类分析，从图1可以看出，不同季节降水中的硫酸根离子浓度存在较大差异。冬季（12月至翌年2月）降水中硫酸根离子平均浓度最高，秋季（9—11月）次之，春季（3—5月）浓度较低，夏季（6—8月）硫酸根离子平均浓度最低。
图1中显示出的季节变化规律可能与不同季节的气象和气候条件有关。不同的气象和气候条件会产生不同的天气现象，例如冬季出现的雾霾现象、春季出现的沙尘天气、夏季出现的连续强降水以及秋季麦收后焚烧秸秆带来的污染天气。不同季节出现的不同天气变化对大气中的污染物数量有较大的影响，从而影响降水中各种离子的浓度。冬季，由于采暖季节到来，燃料燃烧量达到全年最高，燃料燃烧所排放出的污染物中主要含有硫化物、硫氧化物、氮氧化物、各种金属离子、颗粒物等。另外，在冬季常出现雾霾天气加之污染物扩散条件较差，大气中所含的各种污染物数量较多，浓度较大，经过一系列的物理和化学变化，通过降水落入地面[3]。因此，在冬季降水中的各种离子浓度较高，其中包括硫酸根离子。蚌埠市雨季仅限于夏季（6—8月），年降雨量在500～750 mm之间，对流天气较多，常出现大雨或暴雨天气，夏季气象条件有利于大气中污染物的扩散。因此，夏季的降水中硫酸根离子平均浓度最低。春秋季介于冬夏季之间，降水中硫酸根离子浓度较为接近，变化不大。
2.3 酸雨类型
硫酸根和硝酸根离子是降水中所含的最重要的阴离子之一，而硫酸根与硝酸根离子浓度的比值是评价酸雨类型的重要指标[4]。一般根据硫酸根与硝酸根离子浓度的比值可以将酸雨分为3种类型：属于硝酸型或燃油型。
從图2可以看出，2016年蚌埠市降水中硫酸根离子浓度与硝酸根离子浓度比值基本处在0.5～3.0之间，说明蚌埠市酸雨的类型属于混合型酸雨。由于以往蚌埠市酸雨多是燃煤型，但随着机动车保有量的显著增加，致酸物质的排放量持续增长，慢慢导致蚌埠市酸雨污染类型转变为硫酸和硝酸混合型。可以看出，机动车尾气污染已成为酸雨的主要原因，同时也是治理酸雨的重要着手点。
3 结论与讨论
（1）由2016年降水监测数据分析可以看出3个不同的降水监测点位中，位于市中心的蚌埠市第一实验学校点位所含硫酸根离子浓度明显高于位于市郊的其余2个监测点位，说明机动车尾气排放对于降水中的硫酸根离子影响显著。另外，硫酸根离子浓度还与与季节有关，因不同季节下气候和气象条件不同从而影响大气中各种污染物的含量。因此，降水中的硫酸根离子浓度随季节不同而发生变化，冬季最高，夏季最低。
（2）通过对2016年降水监测数据的分析可以看出，影响蚌埠市酸雨的主要因素是机动车尾气排放和大气环境质量。近年来，机动车尤其是家用汽车数量突飞猛进，城市受机动车尾气污染越来越重，机动车尾气所排放出的氮氧化物、硫氧化物、硫化物、颗粒物、各种重金属等加重了城市空气污染程度。因此，使用清洁能源汽车替代现有燃料汽车可以有效降低汽车尾气的排放，减少对空气的污染，从而降低降水中各种离子的浓度。大气环境质量对于降水的影响最为直接，也最为直观[5]。随着近几年城市大气质量的显著下降，越来越多的人开始重视并关注大气环境质量变化。当大气环境质量下降时，空气中各种污染物浓度较高，不利的大气条件會加剧污染物的聚集，此时降水中的各种离子浓度也会显著升高。近年来，各级政府部门开始更加重视大气环境质量的治理，不断采取各种有效措施改善大气环境质量，从而降低污染物浓度含量，进而降低了降水中的硫酸根离子浓度。
总之，治理酸雨需要从各个方面加大污染物排放控制，既要加强规范工业生产活动，减少燃料燃烧排放，也需要大力推广清洁能源使用和清洁生产理念，从而在源头上杜绝导致酸雨产生的各种可能。
4 参考文献
[1] 吕立群.离子色谱法测定大气降水中的氟离子、乙酸、甲酸、氯离子、硝酸根和硫酸根离子[J].中国环境监测，2011，27（5）：21-23.
[2] 高梅芷.离子色谱法测降水中硫酸根离子的不确定度评定[J].广州化工，2010，38（11）：149-150.
[3] 沈惠玲，龚鹏飞.降水中硫酸根离子监测的质量控制[J].上海环境科学，2001（9）：457-458.
[4] 赵卫红.福建省主要城市降水离子特征及沉降量现状分析[J].亚热带资源与环境学报，2008（3）：19-24.
[5] 李震宇.浙江降水污染的特征和多维分析[D].杭州：浙江大学，2004.
关键词 酸雨；硫酸根离子；离子色谱；安徽蚌埠；2016年
中图分类号 X51 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）21-0189-01
湿沉降通常是指pH值低于5.6的降水，包括雨、雪、雾、冰雹等各种降水形式，最常见的湿沉降就是酸雨。工业生产、燃料燃烧、机动车尾气等都会释放出大量的硫氧化物和氮氧化物，经过一系列的化学反应过程，形成硫酸或硝酸气溶胶，再通过雨、雪、雾、冰雹等过程迁移至地面形成酸雨。蚌埠市位于安徽省东北部，处于淮河中游，京沪铁路由此经过，是全国重要的交通枢纽城市，全市以化工制造、玻璃深加工为主要的工业基础，东风为全年主导风向，四季分明，雨量适中，光照充足。随着经济社会不断发展，酸雨对人们生活的影响越来越大。本文利用2016年蚌埠市降水监测数据，分析降水中硫酸根离子浓度变化规律，并研究影响降水中硫酸根离子浓度的因素。
1 材料与方法
降水中的硫酸根离子是评价酸雨的最重要指标之一，本文利用离子色谱法测定降水中硫酸根离子浓度[1-2]。仪器为戴安ICS-1000型离子色谱仪；载气为高纯氮气；淋洗液为碳酸钠-碳酸氢钠溶液；淋洗液浓度4.5/0.8 mmol/L；淋洗液流速1.0 mL/min；柱温30 ℃；淋洗液电导22.90 μs/cm；抑制器电流25 mA；进样体积25 μL；离子交换柱为Dionex IonPacTMAS23阴离子交换柱。
2 结果与分析
2.1 不同监测点硫酸根离子浓度比较
表1中列举了2016年全年蚌埠市降水监测点的硫酸根离子浓度，降水监测点位共有3个，分别位于市郊的蚌埠学院、蚌埠市环境保护局以及位于市中心的蚌埠市第一实验学校。可以看出，位于市中心的蚌埠市第一实验学校降水监测点的硫酸根离子明显高于其他2个降水监测点的浓度。排除其他影响因素，由于3个监测点位存在地理位置的不同，本文认为机动车尾气排放对于硫酸根离子浓度有较大影响。随着机动车保有量的急剧增加，汽车尾气的排放量也在迅速上升。汽车尾气中所含的大量有害物质，例如一氧化碳、碳氢化合物、硫化物和氮氧化物等进入大气并通过降水落入地面。蚌埠市第一实验学校降水监测点位的硫酸根离子浓度较高主要是因为其位置处于市中心，交通繁忙，机动车数量较多，受到机动车尾气排放影响较大。
2.2 降水中硫酸根离子浓度季变化
蚌埠市属于北亚热带湿润季风气候区与南温带半湿润季风气候区的过渡带，季风显著，气候温和，四季分明。因此，按照我国传统的四季划分方法，将2016年全年的降水监测数据按照春、夏、秋、冬四季进行分类分析，从图1可以看出，不同季节降水中的硫酸根离子浓度存在较大差异。冬季（12月至翌年2月）降水中硫酸根离子平均浓度最高，秋季（9—11月）次之，春季（3—5月）浓度较低，夏季（6—8月）硫酸根离子平均浓度最低。
图1中显示出的季节变化规律可能与不同季节的气象和气候条件有关。不同的气象和气候条件会产生不同的天气现象，例如冬季出现的雾霾现象、春季出现的沙尘天气、夏季出现的连续强降水以及秋季麦收后焚烧秸秆带来的污染天气。不同季节出现的不同天气变化对大气中的污染物数量有较大的影响，从而影响降水中各种离子的浓度。冬季，由于采暖季节到来，燃料燃烧量达到全年最高，燃料燃烧所排放出的污染物中主要含有硫化物、硫氧化物、氮氧化物、各种金属离子、颗粒物等。另外，在冬季常出现雾霾天气加之污染物扩散条件较差，大气中所含的各种污染物数量较多，浓度较大，经过一系列的物理和化学变化，通过降水落入地面[3]。因此，在冬季降水中的各种离子浓度较高，其中包括硫酸根离子。蚌埠市雨季仅限于夏季（6—8月），年降雨量在500～750 mm之间，对流天气较多，常出现大雨或暴雨天气，夏季气象条件有利于大气中污染物的扩散。因此，夏季的降水中硫酸根离子平均浓度最低。春秋季介于冬夏季之间，降水中硫酸根离子浓度较为接近，变化不大。
2.3 酸雨类型
硫酸根和硝酸根离子是降水中所含的最重要的阴离子之一，而硫酸根与硝酸根离子浓度的比值是评价酸雨类型的重要指标[4]。一般根据硫酸根与硝酸根离子浓度的比值可以将酸雨分为3种类型：属于硝酸型或燃油型。
從图2可以看出，2016年蚌埠市降水中硫酸根离子浓度与硝酸根离子浓度比值基本处在0.5～3.0之间，说明蚌埠市酸雨的类型属于混合型酸雨。由于以往蚌埠市酸雨多是燃煤型，但随着机动车保有量的显著增加，致酸物质的排放量持续增长，慢慢导致蚌埠市酸雨污染类型转变为硫酸和硝酸混合型。可以看出，机动车尾气污染已成为酸雨的主要原因，同时也是治理酸雨的重要着手点。
3 结论与讨论
（1）由2016年降水监测数据分析可以看出3个不同的降水监测点位中，位于市中心的蚌埠市第一实验学校点位所含硫酸根离子浓度明显高于位于市郊的其余2个监测点位，说明机动车尾气排放对于降水中的硫酸根离子影响显著。另外，硫酸根离子浓度还与与季节有关，因不同季节下气候和气象条件不同从而影响大气中各种污染物的含量。因此，降水中的硫酸根离子浓度随季节不同而发生变化，冬季最高，夏季最低。
（2）通过对2016年降水监测数据的分析可以看出，影响蚌埠市酸雨的主要因素是机动车尾气排放和大气环境质量。近年来，机动车尤其是家用汽车数量突飞猛进，城市受机动车尾气污染越来越重，机动车尾气所排放出的氮氧化物、硫氧化物、硫化物、颗粒物、各种重金属等加重了城市空气污染程度。因此，使用清洁能源汽车替代现有燃料汽车可以有效降低汽车尾气的排放，减少对空气的污染，从而降低降水中各种离子的浓度。大气环境质量对于降水的影响最为直接，也最为直观[5]。随着近几年城市大气质量的显著下降，越来越多的人开始重视并关注大气环境质量变化。当大气环境质量下降时，空气中各种污染物浓度较高，不利的大气条件會加剧污染物的聚集，此时降水中的各种离子浓度也会显著升高。近年来，各级政府部门开始更加重视大气环境质量的治理，不断采取各种有效措施改善大气环境质量，从而降低污染物浓度含量，进而降低了降水中的硫酸根离子浓度。
总之，治理酸雨需要从各个方面加大污染物排放控制，既要加强规范工业生产活动，减少燃料燃烧排放，也需要大力推广清洁能源使用和清洁生产理念，从而在源头上杜绝导致酸雨产生的各种可能。
4 参考文献
[1] 吕立群.离子色谱法测定大气降水中的氟离子、乙酸、甲酸、氯离子、硝酸根和硫酸根离子[J].中国环境监测，2011，27（5）：21-23.
[2] 高梅芷.离子色谱法测降水中硫酸根离子的不确定度评定[J].广州化工，2010，38（11）：149-150.
[3] 沈惠玲，龚鹏飞.降水中硫酸根离子监测的质量控制[J].上海环境科学，2001（9）：457-458.
[4] 赵卫红.福建省主要城市降水离子特征及沉降量现状分析[J].亚热带资源与环境学报，2008（3）：19-24.
[5] 李震宇.浙江降水污染的特征和多维分析[D].杭州：浙江大学，2004.