降水中甲酸乙酸的观测研究

酸雨一直是大气环境研究的热点问题,本研究工作依托国家973项目《中国酸雨沉降机制、输送态势及调控原理》第2课题“典型气候/生态区降水化学背景特征与演变规律研究”开展工作,在全国选取了14个具有典型气候及生态区域代表性的酸雨观测站点,开展了降水中有机酸和其他主要阴阳离子成分的观测,获取了这些区域内湿沉降化学成分特征。 经过实验室工作,得到了能较快速有效分离甲、乙酸根和无机阴离子的梯度淋洗离子色谱法,并且针对该方法的准确度和重现性进行了一系列测试与评估;同时测试了氯仿和百里酚对甲酸和乙酸的保护效果以及甲酸和乙酸贮存液的稳定性;此外,为了保证实验数据质量,采取了较为严格的质量控制和质量保证措施。 2007年全年观测数据表明,14个站点全部降水样品中,甲酸和乙酸平均浓度范围分别为0.962-3.43μmol·L-1和0.00-5.13μmol·L-1。不同区域站点甲酸和乙酸的水平不存在显著差异,各站点两种有机酸季节变化存在显著差异,但变化规律不尽相同。估算的甲酸和乙酸湿沉降通量范围分别为0.382-4.18 mmol·m-2 y-1和0.058-5.87 mmol·m-2 y-1,南方站点有机酸湿沉降通量大于北方。有机酸对降水酸性的贡献范围是0.02%-99.1%,平均贡献为17.2%,这一结果表明,我国降水中有机酸对于增加降水酸度的作用是不容忽视的。在加入有机酸阴离子以及浓度后,阴阳离子平衡显著改善,但各站仍存在不同程度的阴阳离子不平衡现象,阳离子总量略大于阴离子总量。 用相关分析和因子分析方法研究了各站降水离子成分的相互关系,并根据分析结果推测了各站降水离子的可能来源,同时根据两种有机酸的比值及其季节变化发现,我国绝大部分站点降水中有机酸主要来自人为源,少数站点随着非生长季和生长季的转变,有机酸来源由人为源为主转变为植物源为主。