昆明市主城區大氣降水的化學組成特征及變化分析

黃麗娟，王東秀，王金平

（云南省生態環境廳駐昆明市生態環境監測站，云南 昆明 650228）

關鍵字：大氣降水；酸雨；陰離子；陽離子；昆明市主城區

1 監測概況

1.1 監測點位

在昆明市主城區共設置了5個采樣點位，分別為：昆明市環境監測中心、五華區環境監測站、盤龍區環境監測站、官渡區環境監測站、西山區環境監測站。

1.2 監測頻次及項目

降水監測頻次為逢雨必測，項目為降雨量、pH值和電導率。若雨量足夠，則加測降雨陰、陽離子組分，包括：硫酸根離子（SO42-）、硝酸根離子（NO3-）、氯離子（Cl-）、氟離子（F-）、鉀離子（K+）、鈉離子（Na+）、鈣離子（Ca2+）、鎂離子（Mg2+）、銨離子（NH4+）。

1.3 監測方法

降水樣品的采樣、預處理和保存均嚴格按照《HJ/T 165-2004酸沉降監測技術規范》[1]執行，各項目測定全部采用標準分析方法，具體分析方法詳見表1。

表1 大氣降水分析方法一覽表

1.4 評價方法

使用生態環境部推薦的降水酸度來評價酸雨的現狀和程度[10]。

降水酸度是用降水pH值的年平均值表示。降水酸度的計算方法是將一年中每次降水的pH值換算成H+濃度后，再以雨量加權求其平均值，得到pH年均值。以氫離子濃度來劃分降水酸度等級。分級標準見表2。

表2 降水酸度分級標準

2 監測結果及現狀評價

2.1 降水量、電導率分布特征

由圖1可見，昆明市降水量主要集中在6—9月，占全年降雨量的87.6%，最大降雨量出現在7月，接近250mm。

圖1 2019年昆明市主城區降雨量、電導率時間分布

電導率總體上與降雨量負相關，即降雨量越大，電導率越小。

2.2 降水pH變化

2019年昆明市區5個監測點位共采集降水樣品184個（3月無降水），降水pH值范圍為6.93～7.70，降水年均pH雨量加權平均值為7.28，未監測到酸雨。其中中性雨占26.3%，堿性雨占73.7%。

圖2 2019年昆明主城區降水pH月均值

2.3 降水主要離子濃度分析

昆明市降水離子組份監測結果顯示，陰離子濃度由高至低依次為SO42-、NO3-、Cl-和F-，其占總離子濃度的比例分別為53.7%、28.6%、15.2%和2.5%；陽離子濃度由高至低依次為Ca2+、K+、NH4+、Na+、和Mg2+，其占總離子濃度的比例分別為65.4%、10.9%、9.9%、9.0%和4.7%。詳見圖3、圖4。

圖3 昆明主城區降水陰離子濃度百分比

圖4 昆明主城區降水陽離子濃度百分比

3 昆明市降雨離子變化趨勢分析

與2018年相比，降水離子組分中硫酸根離子濃度由3.28mg/L降低到2.98mg/L，其濃度百分比由35.1%下降至23.4%，鈣離子濃度由2.41mg/L升高到4.70mg/L，其濃度百分比由25.9%上升至36.9%，成為降水離子組分中濃度百分比最高的組分，成為主要污染物。其余各離子濃度變化不明顯。詳見圖5。

圖5 昆明主城區2018年及2019年降水離子組分濃度變化

4 結論

4.1 結論

2019年昆明市主城區全年未監測到酸雨，pH值年均值為7.28，屬于堿性降水，降水離子組分監測結果顯示鈣離子（Ca2+）為主要污染物。與2018年相比，降水pH變化幅度不大；降水樣品數量減少了34.5%；主要污染物不再是硫酸根離子（SO42-）。

4.2 原因分析

由于昆明市在空氣污染治理方面采取了多項措施，如：大氣污染物總量控制、控制燃煤廢氣排放系統工程、調整產業結構、淘汰高能耗重污染的工業、優化產業布局、合理城市規劃、提倡清潔生產、調整能源結構等，使昆明市酸雨污染逐年減輕，近5a來均未監測到酸雨。

據統計，2018年昆明市主城區環境空氣中二氧化硫的濃度較前年有不同程度的降低，故降水中硫酸根離子濃度也降低，不再是降水中的主要污染物。另外，近年來隨著昆明市主城區房地產開發、地鐵建設、城市道路提升改造等項目上馬，工程施工導致大量土石裸露，雖然采取了揚塵控制措施，但是可吸入顆粒物（PM10）的濃度仍然居高不下。這可能是降水中鈣離子的主要來源，是鈣離子成為降水主要污染物的原因。

但影響降水中離子組分濃度變化的定量源解析還有待進一步的研究。