2016—2020年濟南市大氣降水化學組分變化特征及來源分析

劉建軍，郭萌萌，孫軍，高素蓮

(山東省濟南生態環境監測中心，山東 濟南 250014)

1 研究區概況

濟南市(116°11′～117°44′E，36°01′～37°32′N)位于山東省中部，北連首都經濟圈，南接長三角經濟圈，地理位置優越。氣候屬暖溫帶半濕潤的大陸性季風氣候，四季分明，春季干旱少雨，夏季炎熱多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷干燥，主導風向為東北-西南風，年平均氣溫13.8 ℃，年平均降水量685 mm。

2 研究方法

2.1 采樣點位

樣品采集點位于山東省濟南生態環境監測中心實驗樓頂層(117°8′E，36°38′N)，距離地面約 20 m。采樣點周邊為居民區、辦公區和交通道路，局地有部分建筑工地，附近無工業企業等固定污染源。

2.2 樣品采集與分析

(1)

式中：ci——轉化后的第i種離子當量濃度，μeq/L；c′i——第i種離子質量濃度，mg/L；ei——第i種離子所帶電荷；Mi——第i種離子分子質量。降水pH值、EC和離子濃度平均值均為相對于降水量的加權均值。

2.3 富集因子

富集因子(EF)可用于判斷大氣降水中離子的來源。通常以Ca2+和Na+分別作為土壤和海洋中的參考元素來計算降水離子的富集因子，計算公式如下[7]：

(2)

(3)

式中：[X]——降水中各離子當量濃度，μeq/L；海洋中的[X]/[Na+]和土壤中的[X]/[Ca2+]比值參考已有研究成果，見表1。

表1 海洋和土壤中各離子當量濃度比值

若EF接近1，表示與參考元素有相似來源；EF>1，表示降水中相應離子相對于參考物被富集；EF<1，表示該離子相對于參考物被稀釋。

2.4 正定矩陣因子分解模型

正定矩陣因子分解模型(PMF)是一種被廣泛使用的受體模型源解析方法，該方法不需要測量源成分譜，可利用約束條件同時解析出各類源的源譜和貢獻率，也能保證分解矩陣中元素非負[8]。P……