基本信息
- 项目名称：
- 桂林市酸雨时空分布及汞污染研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本项目历时2年，通过对桂林市雨水的pH值、电导率值、Hg含量以及常见的10种阴阳离子的测定结果表明，桂林市属典型酸雨区，雨水pH范围为3.84-5.38，酸雨频率为81%。雨水酸度随季节的变化规律为：冬季﹥秋季﹥春季﹥夏季。雨水中Hg含量月平均值与雨水酸度、电导率值呈正相关。雨水Hg含量空间分布具有南高北低、市中心高周边低、沿交通干线Hg含量最高的基本规律。雨水中的Hg来源于燃煤释放和汽车尾气。
- 详细介绍：
- 通过研究可得出以下认识： 1）桂林市属典型酸雨区，pH月平均值范围为3.84-5.38，雨水酸雨频率为81%，酸雨强度为冬季﹥秋季﹥春季﹥夏季。 2）雨水汞含量月平均值与雨水酸度、电导率值呈正相关，即雨水酸度、电导率越大，则汞含量越高。 3) 雨水汞空间分布具有北低南高、市中高周边低、沿交通干线含量最高的基本规律。 4) 雨水酸度及汞含量冬季高，酸雨及Hg高值区与市中心饮食服务区一致，Hg与SO42-、F-属同一因子组合，燃煤样品中汞含量的测定结果均一致支持燃煤释放为桂林市雨水汞污染的主要来源。 5) 由雨水汞高值带沿城市主干道呈带状分布，以及机动车排气管颗粒物中汞的高含量证实，汽车尾气汞污染亦是桂林市雨水汞污染的另一重要来源。
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撰写目的和基本思路
- 1.建立校内酸雨监测站，进行连续一年的“逢雨必测”工作。通过对雨水样品的pH值、电导率、汞含量以及常见阴、阳离子的测定，以揭示酸雨的酸度与汞含量、酸根离子的组成特征的内在联系及其随时间变化的分布规律。 2.选择一次强降雨事件，进行面型的降雨系统监测，从而更清楚地认识酸雨及汞污染在桂林市的空间分布规律。 3.采集桂林市燃煤样品和汽车尾气颗粒物进行汞含量测定，进一步从源头上认识酸雨及汞污染的来源。
科学性、先进性及独特之处
- 桂林风景闻名于世，但也是岩溶生态环境脆弱区。课题组立足于对桂林市雨水的pH、电导率、汞含量以及常见的10种阴、阳离子成分的研究，进行了连续一年“逢雨必测”的监测工作，同时对一次强降雨过程进行面状监测。为进一步查明桂林市酸雨及汞污染的来源，系统对桂林市燃煤及机动车排气管颗粒物中汞含量进行了测定。经中国期刊网查询，如此综合的、系统的酸雨及其汞污染的相关研究文献目前尚未见发表
应用价值和现实意义
- 酸雨污染与汞污染是我国和世界许多城市共同面临的普遍问题，且具有逐年加剧的趋势。桂林是典型的酸雨污染和汞污染地区，通过本课题对桂林市酸雨及其汞污染问题的研究，在理论上可以揭示酸雨污染与汞污染的时空分布规律和内在联系，在实践上为有效地防治酸雨污染和汞污染提供科学的依据。其研究成果对于桂林市及其他地理条件类似的城市防控酸雨及汞污染具有较好的理论价值和实际意义。
学术论文摘要
- 对桂林市进行了连续一年的降雨监测和一次降雨面状监测（2010年4月21日）研究。共采集雨水样74件，现场测定pH值、电导率值。通过巯基棉富集后应用冷原子吸收光谱法测定其Hg含量，应用离子色谱法测定其F-、Cl-、NO3-、PO43-、SO42-、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+等十种阴阳离子含量。并运用SPSS统计软件对上述数据进行多元统计因子分析。研究结果表明，桂林市属典型酸雨区，pH月平均值范围为3.84-5.38，雨水酸雨频率为81%，酸雨强度为冬季﹥秋季﹥春季﹥夏季。雨水Hg含量月平均值与雨水酸度、电导率值呈正相关，即雨水酸度、电导率越大，则Hg含量越高。雨水Hg空间分布具有北低南高、市中高周边低、沿交通干线含量最高的基本规律。雨水酸度及Hg含量冬季高，酸雨及Hg高值区与市中心饮食服务区一致，Hg与SO42-、F-属同一因子组合，燃煤样品中高Hg含量等诸事实支持燃煤释放为桂林市雨水汞污染主要来源。由雨水Hg高值带沿城市主干道呈带状分布，同时桂林市机动车排气管颗粒物中Hg的高含量证实，汽车尾气汞污染亦是桂林市雨水汞污染的另一重要来源。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 赵传唏.酸雨的成因与地理分布[J].陕西师大学报，1995，2. [2] 王定勇等.重庆大气汞初步调查[J].重庆环境科学,1996, 18. [3] 宁桂林等.桂林市酸性降水特征及防治对策[J].环境污染与防治，1997. [4] 国家环保局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法[M].第3版.北京:中国环境科学出版社1998，16. [5] 李金惠.中国降水酸度预测模型[J].中国环境科学，1998，18. [6]刘俊华等.北京市区及郊区大气中的汞沉降的估算[J].环境科学学报，2001,21. [7]Feng X,et al.2002. Occurrence,emissions and deposition of mercury during coal combustion in the province Guizhou ,China.Water,Air,and Soil Pollution,139. [8]Lai SO, et al.2007.Wet deposition of mercury at a New York state rural site:Concentrations,fluxes,and source areas.Atmospheric Environment,41. [9] 范云场等. 离子色谱分析中的样品前处理技术，2007，25. [10]万奇等.长白山地区大气气态总汞含量的季节性特征研究[J].环境科学，2008,29.
同类课题研究水平概述
- 国际：汞污染问题一直是全球热门话题之一。据联合国环境规划署2003年发表的《全球汞状况评估》报告指出，自工业革命以来，汞在全球大气、水和土壤中的含量已增加了三倍左右，汞污染的不断加剧对人类健康和环境造成了极大危害。 酸雨问题也是备受关注的问题之一。1872年，英国化学家smith率先提出了“酸雨”这一术语，并分析了酸雨对植物和材料的危害。此后，随着人口的剧增，工业的发展，酸雨问题目益严重。2011年在北京召开了第八届世界酸雨大会，会议围绕酸性物质的排放特征、降水化学区域分布和演变规律、酸雨与全球变化等相关议题进行报告和讨论。 国内：我国的汞污染主要集中于贵州、吉林、陕西、湖北、辽宁和重庆等地。目前国内有关环境汞污染的研究主要是针对氯碱生产、金矿开采、燃煤电厂等汞污染源开展的,实际上汞污染源类型很多,因此环境汞污染状况十分令人堪忧。 2004年我国出现酸雨的城市有298个，占全国527个统计市（县）的56.5％。降水年均pH值小于5.6（酸雨）的城市达218个，占统计城市的41.4％。酸雨区域分布范围基本稳定，主要分布在华中、西南、华东和华南地区。 造成酸雨的主要原因之一就是二氧化硫的排放。据环境部门统计，我国2006年二氧化硫排放量为2588.8万吨，达到所监测以来的最大值。近几年来，国家开始重视环境，加大对环境保护的投资力度，到2008年二氧化硫排放量为2321.2万吨，同比呈现负增长，这是我国重视环境保护的结果。 桂林是我国南方主要酸雨分布区之一，又是我国高硫燃煤区，生态环境脆弱区。1988年以来，桂林市降水pH年均值都小于5.00，酸雨频率都大于60%，桂林市酸雨污染非常严重。 通过中国期刊网上文献查阅可知，前人在酸雨和汞污染研究方面分别取得一定的进展，但系统地研究酸雨与汞污染二者之间联系的文献基本没有。在国内，绝大多数研究报道都是关于酸雨对汞在陆地生态系统、水生态系统、动植物生态系统等生态系统中的迁移和转化的影响及其机制，几乎没有对酸雨及其汞污染的研究报道。 因此，通过本课题对桂林市酸雨及其汞污染问题的研究，在理论上可以揭示酸雨污染与汞污染的时空分布规律和内在联系，在实践上为有效地防治酸雨污染和汞污染提供科学的依据。
