上海市多年湿沉降化学组成特征分析及成因探讨

摘要

本课题就上海市1992~2007年的16年湿沉降监测统计结果进行分析。对上海市湿沉降化学组成特征的多年变化情况作了分析;在近年大量湿沉降样本监测数据的基础上,应用因子分析方法对各离子的来源情况作了分析;建立了H+的逐步多元线性回归模型,以模型结果为依据,结合湿沉降化学组成特征的变化情况、湿沉降前体污染物的浓度变化情况,解释了多年来上海市湿沉降化学组成变化原因以及近年来pH值迅速降低的原因。此外,本课题还给出了湿沉降的异常监测数据的筛选方法。通过对16年湿沉降监测统计数据的分析主要得出以下结论:PH值、SO42-、Ca2+、F-浓度和电导率指标总体都呈下降态势,No3-、Cl-、Na+、Mg2+、K+浓度总体变化较小,酸雨频率总体呈上升态势。20032004年间,各离子浓度都有所下降;2003年以后,酸雨频率上升迅速。酸雨频率与So2年均值呈一定的线性相关关系,与降尘量年均值线性相关关系显著,与No2、PMl0年均值无明显线性相关关系。酸雨频率与湿沉降中部分离子间相关关系显著。结合H+的多元线性回归模型结果和近年来湿沉降化学组成特征的变化情况可得,近年来,SO42-/NO3-。、Ca2+/NH4+以及(Ca2++NH4+)/(SO42-+NO3-)总体都呈下降态势,共同导致H+浓度的增加和酸雨频率的迅速上升。此外,根据湿沉降各指标间关系,提出了以2005~2007年682个样本的监测数据为基础作散点图,以散点图的90％的预测区间边界曲线方程为依据,分布在预测区间内的数据为合理,预测区间外的数据为可疑的原则的异常监测数据筛选方法,并通过2008年上半年的湿沉降监测数据对该筛选方法进行了验证。

目录

摘要

ABSTRACT

1 引言

2 湿沉降概述

2.1 湿沉降的定义

2.2 湿沉降的化学特征

2.2.1 湿沉降中的主要离子

2.2.2 湿沉降中的强酸

2.2.3 湿沉降中的弱酸

2.2.4 湿沉降中的碱性物质

2.2.5 湿沉降化学组成的影响因素

2.3 酸雨

2.3.1 酸雨的定义

2.3.2 酸雨的形成

2.3.3 酸雨的影响和危害

2.3.4 酸雨的防治

3 国内外湿沉降研究现状

3.1 酸雨研究的兴起

3.2 部分国家和地区湿沉降研究及酸雨污染现状

3.3 近年我国酸雨污染状况

3.4 我国对酸雨的研究现状

4 上海市多年湿沉降化学组成特征及成因研究

4.1 数据基础

4.2 上海市多年湿沉降化学组成特征研究

4.2.1 化学组成特征研究

4.2.2 湿沉降样本离子平衡分析

4.3 湿沉降中离子来源的因子分析

4.3.1 因子分析方法介绍

4.3.2 因子分析方法中几个基本概念

4.3.3 数据基础

4.3.4 因子分析结果

4.3.5 湿沉降化学离子溯源总结

4.4 湿沉降前体污染物的年际变化

4.4.1 二氧化硫

4.4.2 二氧化氮

4.4.3 可吸入颗粒物

4.4.4 降尘

4.5 逐步多元线性回归模型解释近年酸雨频率迅速升高原因

4.5.1 逐步多元线性回归方法简介

4.5.2 建模数据选取

4.5.3 建模方法及结果

4.5.4 结合模型结果解释近年pH降低原因

4.6 湿沉降对地表氮元素的年贡献量

5 湿沉降异常监测数据筛选方法研究

5.1 研究方法及意义

5.2 研究方法的理论依据

5.3 散点图及预测区间边界曲线方程

5.4 监测数据的筛选

5.4.1 监测数据的初步筛选

5.4.2 用预测区间边界曲线筛选监测数据

5.5 异常监测数据筛选方法的验证

6 结论

参考文献

致谢