文霞 張令振 陳 晶 白文娟 金光秀
摘要? ? 對德令哈地區(qū)2007—2018年降水pH值和電導(dǎo)率的變化特征進行分析,結(jié)果表明,近12年德令哈降水pH值呈微弱的遞減趨勢,K值呈微弱的遞增趨勢;冬季降水pH值和K值均處于高值區(qū);pH值最小值出現(xiàn)在夏季,K值最小值出現(xiàn)在秋季;pH值和K值月變化均呈遞減趨勢。不同性質(zhì)的降水相比,陣性與連續(xù)性降水的pH值差值不大,陣性降水K值冬季大于夏季,連續(xù)性降水冬夏差異不大。不同降水量級的降水相比,大量級降水的pH值大于其他量級,K值則表現(xiàn)出小量級降水較大。
關(guān)鍵詞? ? 降水;pH值;電導(dǎo)率;變化特征;青海德令哈;2007—2018年
中圖分類號? ? X517? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼? ? A
文章編號? ?1007-5739(2019)22-0148-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識碼(OSID)
1? ? 資料與方法
1.1? ? 資料來源
數(shù)據(jù)資料來源于青海省海西州氣象局氣象臺2007—2018年>1.0 mm的酸雨觀測資料,觀測資料包括8:00至次日8:00降水量、降水起止時間、天氣現(xiàn)象、樣品溫度、4次定時風(fēng)向風(fēng)速(2:00、8:00、14:00、20:00)、pH值和K值。
1.2? ? 樣本獲取方法
降水樣本的采集按中國氣象局《酸雨觀測業(yè)務(wù)規(guī)范》進行[1]。由人工采樣,雨前將取樣桶放置在觀測場內(nèi)的采樣架上,桶口距地面1.2 mm。雨后(對間歇性降水)或在8:00,將水樣連同取樣桶(加蓋)一起取回實驗室進行觀測。采集降雪樣品取回實驗室后,取樣桶加蓋,使其在室溫下自然融化。累計降水量>1.0 mm時,測得降水樣本的pH值和K值;<1.0 mm時棄樣處理。待樣品溫度與室溫平衡(需30 min),視樣品量多少決定樣品成分觀測項目[2-3]。pH值和電導(dǎo)率(K)測定需25~30 mL樣品,也可用同一份樣品,但必須先測電導(dǎo)率,后測pH值,測電導(dǎo)率時需小心操作,不得污染樣品。pH值和電導(dǎo)率測定應(yīng)在取樣后4~6 h內(nèi)完成。
2? ? 結(jié)果與分析
2.1? ? pH值與K值年際變化
2.1.1? ? 年均值的年際變化。2007—2018年德令哈pH值多年平均為7.36,德令哈地區(qū)未出現(xiàn)酸雨,為非酸雨區(qū),降水偏堿性。pH值最大值出現(xiàn)在2012年(8.08),最小值出現(xiàn)在2008年(7.07),近12年來pH值呈緩慢波動遞減趨勢,氣候傾向率為-0.07/10 a,未通過0.05的顯著性檢驗。K值多年平均為69.64 μS/cm,年際變化呈緩慢遞增趨勢,氣候傾向率為14.00 μS/(cm·10 a),也未通過0.05的顯著性檢驗。2007—2009年電導(dǎo)率緩慢下降,2010年升高到64.77 μS/cm;2011—2012年又緩慢下降,電導(dǎo)率下降至歷年最低值(39.38 μS/cm);2013—2014年電導(dǎo)率上升幅度較大,2014年為歷史最大值(131.39 μS/cm);2015—2018年則緩慢下降。
2.1.2? ? 季節(jié)均值的年際變化。pH值季節(jié)變化夏季較小,pH值在6.54~8.08之間,最小值出現(xiàn)在2018年,冬季pH值最大,在7.01~9.32之間,最大值出現(xiàn)在2009年。電導(dǎo)率K值春季2017年最高(333.94 μS/cm),其他年份電導(dǎo)率較低在41.09~118.31 μS/cm之間;夏季2014年較大(168.34 μS/cm),其他年份在35.52~69.09 μS/cm之間。電導(dǎo)率最小值則出現(xiàn)在2017年秋季,為10.96 μS/cm。
2.2? ? pH值與K值年內(nèi)變化
2.2.1? ? 季節(jié)變化。pH值和電導(dǎo)率K值變化趨勢基本一致。pH值冬季最大(8.17),其他依次為春季(7.87)、秋季(7.41)、夏季(7.35)。電導(dǎo)率K值冬季達最大(132.74 μS/cm),而其他季節(jié)則依次為春季(83.74 μS/cm)、夏季(51.36 μS/cm)、秋季(50.45 μS/cm),季節(jié)差異明顯。夏季降水對大氣中的離子有一定的稀釋作用,而冬季降水較少,空氣干燥,沙塵天氣較多,大氣中離子濃度大,對大氣中的離子稀釋作用不明顯[4-6],因而降水中的pH值和K值均在四季中最大。
2.2.2? ? 月變化。pH值和K值多年月變化均呈遞減趨勢,pH值最小值出現(xiàn)在11月(6.54),最大值出現(xiàn)時間為12月(8.50)。K值最小值出現(xiàn)在9月(50.85 μS/cm),最大值出現(xiàn)在4月(204.22 μS/cm),月變化差異明顯。
2.3? ? 不同類型降水pH值和K值差異分析
全年陣性和連續(xù)性降水的pH值和K值差別均不明顯。冬半年陣性和連續(xù)性降水的pH值相差0.5,K值的差值較大(71.36 μS/cm);夏半年不同類型降水的pH值和K值與全年的特征相似,差值均不大。陣性降水冬、夏pH值相差0.32,K值相差107.86 μS/cm;連續(xù)性降水冬、夏的pH值相差0.11,K值相差7.81 μS/cm。
2.4? ? 不同量級降水pH值和K值對比分析
大雨的pH值大于中雨和小雨的pH值,為7.91;中雨、小雨時的pH值依次為7.45和7.26。小雨量級時的電導(dǎo)率最大,為54.98 μS/cm;大雨次之,為50.37 μS/cm;中雨量級時最小,為35.19 μS/cm。降雪時各量級的pH值差別不明顯,差值為0.07。K值差別較大,降雪小到中雪時的電導(dǎo)率變化不明顯,中雪時最大,為116.66 μS/cm;小雪次之,為113.5 μS/cm;降雪達到大雪或以上時電導(dǎo)率相對較小,為79.29 μS/cm。
3? ? 結(jié)論
分析表明,2007—2018年德令哈地區(qū)降水pH值和電導(dǎo)率均有一定的變化特征。降水pH值年際間微弱遞減,月變化也呈遞減趨勢;最高值出現(xiàn)在冬季,最小值出現(xiàn)在夏季;陣性與連續(xù)性降水的pH值差值較小;大量級降水的pH值大于其他量級。降水電導(dǎo)率K值年際間微弱遞減,月變化也?呈遞減趨勢;最高值出現(xiàn)在冬季,最小值出現(xiàn)在秋季;陣性降水K值冬季大于夏季,連續(xù)性降水冬、夏季差異不大;小量級降水K值比其他量級大。
4? ? 參考文獻
[1] 中國氣象局.生態(tài)氣象觀測規(guī)范[M].北京:氣象出版社2005.
[2] 張新民,柴發(fā)合,王淑蘭,等.中國酸雨研究現(xiàn)狀[J].環(huán)境科學(xué)研究,2010,23(5):527-532.
[3] 周曉得,徐志方,劉文景,等.中國西南酸雨區(qū)降水化學(xué)特征研究進展[J].環(huán)境科學(xué),2017,38(10):4438-4446.
[4] 石春娥,鄧學(xué)良,吳必文,等.黃山降水酸度及電導(dǎo)率特征分析[J].環(huán)境科學(xué),2013,34(5):1964-1972.
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