昆明市主城区大气降水的化学组成特征及变化分析

黄丽娟，王东秀，王金平

（云南省生态环境厅驻昆明市生态环境监测站，云南 昆明 650228）

关键字：大气降水；酸雨；阴离子；阳离子；昆明市主城区

1 监测概况

1.1 监测点位

在昆明市主城区共设置了5个采样点位，分别为：昆明市环境监测中心、五华区环境监测站、盘龙区环境监测站、官渡区环境监测站、西山区环境监测站。

1.2 监测频次及项目

降水监测频次为逢雨必测，项目为降雨量、pH值和电导率。若雨量足够，则加测降雨阴、阳离子组分，包括：硫酸根离子（SO42-）、硝酸根离子（NO3-）、氯离子（Cl-）、氟离子（F-）、钾离子（K+）、钠离子（Na+）、钙离子（Ca2+）、镁离子（Mg2+）、铵离子（NH4+）。

1.3 监测方法

降水样品的采样、预处理和保存均严格按照《HJ/T 165-2004酸沉降监测技术规范》[1]执行，各项目测定全部采用标准分析方法，具体分析方法详见表1。

表1 大气降水分析方法一览表

1.4 评价方法

使用生态环境部推荐的降水酸度来评价酸雨的现状和程度[10]。

降水酸度是用降水pH值的年平均值表示。降水酸度的计算方法是将一年中每次降水的pH值换算成H+浓度后，再以雨量加权求其平均值，得到pH年均值。以氢离子浓度来划分降水酸度等级。分级标准见表2。

表2 降水酸度分级标准

2 监测结果及现状评价

2.1 降水量、电导率分布特征

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

图1 2019年昆明市主城区降雨量、电导率时间分布

电导率总体上与降雨量负相关，即降雨量越大，电导率越小。

2.2 降水pH变化

2019年昆明市区5个监测点位共采集降水样品184个（3月无降水），降水pH值范围为6.93～7.70，降水年均pH雨量加权平均值为7.28，未监测到酸雨。其中中性雨占26.3%，碱性雨占73.7%。

图2 2019年昆明主城区降水pH月均值

2.3 降水主要离子浓度分析

昆明市降水离子组份监测结果显示，阴离子浓度由高至低依次为SO42-、NO3-、Cl-和F-，其占总离子浓度的比例分别为53.7%、28.6%、15.2%和2.5%；阳离子浓度由高至低依次为Ca2+、K+、NH4+、Na+、和Mg2+，其占总离子浓度的比例分别为65.4%、10.9%、9.9%、9.0%和4.7%。详见图3、图4。

图3 昆明主城区降水阴离子浓度百分比

图4 昆明主城区降水阳离子浓度百分比

3 昆明市降雨离子变化趋势分析

与2018年相比，降水离子组分中硫酸根离子浓度由3.28mg/L降低到2.98mg/L，其浓度百分比由35.1%下降至23.4%，钙离子浓度由2.41mg/L升高到4.70mg/L，其浓度百分比由25.9%上升至36.9%，成为降水离子组分中浓度百分比最高的组分，成为主要污染物。其余各离子浓度变化不明显。详见图5。

图5 昆明主城区2018年及2019年降水离子组分浓度变化

4 结论

4.1 结论

2019年昆明市主城区全年未监测到酸雨，pH值年均值为7.28，属于碱性降水，降水离子组分监测结果显示钙离子（Ca2+）为主要污染物。与2018年相比，降水pH变化幅度不大；降水样品数量减少了34.5%；主要污染物不再是硫酸根离子（SO42-）。

4.2 原因分析

由于昆明市在空气污染治理方面采取了多项措施，如：大气污染物总量控制、控制燃煤废气排放系统工程、调整产业结构、淘汰高能耗重污染的工业、优化产业布局、合理城市规划、提倡清洁生产、调整能源结构等，使昆明市酸雨污染逐年减轻，近5a来均未监测到酸雨。

据统计，2018年昆明市主城区环境空气中二氧化硫的浓度较前年有不同程度的降低，故降水中硫酸根离子浓度也降低，不再是降水中的主要污染物。另外，近年来随着昆明市主城区房地产开发、地铁建设、城市道路提升改造等项目上马，工程施工导致大量土石裸露，虽然采取了扬尘控制措施，但是可吸入颗粒物（PM10）的浓度仍然居高不下。这可能是降水中钙离子的主要来源，是钙离子成为降水主要污染物的原因。

但影响降水中离子组分浓度变化的定量源解析还有待进一步的研究。