表65-2是用主成分分析法来分析雨水各组分的来源及其与降水酸度关系的结果。从北京的降水组分中，共提取了3个主成分因子。因子1对SO 24-、NO 3-和NH 4+离子有很高的载荷，说明与二次污染源有关，如SO 2和氮氧化物在气溶胶表面上的化学转化等。因子2对Cl-、F-、Na+和K+有很高的载荷，可能与人为污染源有关，如工厂的排放、生物质的燃烧、垃圾的焚烧等。Na和Cl也有可能少量来自海洋微风的影响［10］。因子3对p H值有很高的载荷，对Ca2+、Mg2+有中等载荷，对其他离子仅有微弱的载荷。因子3可能与地壳源有关，也暗含了降水离子组分与酸度的关系。降水的酸度是降水最终特性的反映，是各组分之间相互作用的最终结果。对Ca2+离子的中等载荷，也说明了土壤源对北京的降水酸度起了重要的缓冲与中和作用。
表65-2 北京降水样品的旋转因子分析
通常用中和因子（neutralization factor，NF）来反映降水中酸碱性物质的相互作用与中和的情况［11］：
上式中，均使用离子的当量浓度。Ca2+、NH 4+、Mg2+是北京降水中主要的致碱性离子。将53个样品中这3种离子的中和因子作三元图（图65-4），从图中可以看出，NH 4+和Ca2+离子是雨水样品中最主要的中和物质，而Mg2+离子的中和作用只占10%左右。北京降水中的Ca2+离子与土壤表层和煤飞灰有紧密的联系。这些沙尘或者是城市自身扬起，或是通过长距离传输来到北京［3］。干旱少雨的气候条件，使北京大气颗粒物中Ca2+离子浓度高，导致雨水中高浓度的Ca2+，缓冲能力增强，大大降低了雨水酸度。来源于植物、化肥使用、家畜饲养和工业过程排放的NH 3及其转化生成的NH 4+离子，也是北京降水中较重要的有中和缓冲作用的组分。NH 4+、Ca2+离子浓度，与气象条件的变化和人为活动有关，如土壤利用等［12］。图65-5展示了降水样品中NH 4+和Ca2+离子浓度比值［NH 4+］／［Ca2+］的季节性变化。因为NH 3的排放在温暖的天气条件下更加有利［13］，而主要来源于扬尘的Ca2+离子，则在干燥的冬季有很高浓度，所以比值在夏季出现了峰值。NH 4+、Ca2+离子两者都是主要的中和缓冲离子，但夏季对降水酸度起缓冲作用的主要是NH 4+离子，而在冬季主要是Ca2+离子。
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图65-4 NH4+、Ca2+、Mg2+离子的中和因子三元图
图65-5 NH 4+、Ca2+离子相对含量的月变化
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