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大气气溶胶与降水酸度的关系-改革空气质量

时间:2023-09-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:如上所述,降水对大气气体组分的清除作用,会大大影响降水的酸度,而大气气溶胶则对降水酸度有增强和缓冲的双重作用。图65-7和分别给出了2003年北京降水酸度和TSP、PM 10质量浓度的月变化关系。这就是北京的大气污染严重,而降水却一直呈现非酸性的最主要原因。中国郑州地区的TSP质量浓度和降水酸度之间,也有类似的关系。TSP质量浓度甚至被作为降水酸度的一个指示物[21],尽管这个指标并非适用于任何地区的酸沉降。

大气气溶胶与降水酸度的关系-改革空气质量

如上所述,降水对大气气体组分的清除作用,会大大影响降水的酸度,而大气气溶胶则对降水酸度有增强和缓冲的双重作用。图65-7(a)和(b)分别给出了2003年北京降水酸度和TSP、PM 10质量浓度的月变化关系。降水的p H值和PM 10的质量浓度之间,显示负相关[图65-7(a)],而与TSP的质量浓度之间有粗略的正相关[图65-7(b)]。PM 10是比TSP小的颗粒物。硫酸盐、硝酸盐这样的污染气溶胶,主要存在于小颗粒物中,且是降水酸度的最主要贡献者[17 19],因此,如图65-7(a)所示,降水酸度粗略地随PM 10质量浓度的增加而增加。土壤颗粒物,主要是矿物气溶胶,能够中和、降低雨水的酸度,因为这些颗粒物中含有能够吸收及中和SO 2、NO 2酸性气体的碱性氧化物,如Fe、Al、Si、Ca的氧化物。尽管这些矿物气溶胶也有相当一部分是细颗粒物,但与污染气溶胶相比,更多是存在于粗颗粒物中,如在北京非沙尘天气时,矿物气溶胶占TSP质量浓度的27%~60%[3]。这些粗颗粒物的清除,对降水酸度起了很重要的缓冲中和作用。有研究报道,北京大气气溶胶的临界缓冲值为375.4 neq·m-3,是中国南部气溶胶缓冲能力的3倍[20]。这就是北京的大气污染严重,而降水却一直呈现非酸性的最主要原因。中国郑州地区的TSP质量浓度和降水酸度之间,也有类似的关系。TSP质量浓度甚至被作为降水酸度的一个指示物[21],尽管这个指标并非适用于任何地区的酸沉降。北京降水的酸度和TSP的浓度密切相关,这是显而易见的。

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图65-7 PM 10(a)和TSP(b)质量浓度和降水p H值的月变化关系

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