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大气气溶胶和雾霾新论:Ca2+、NH+4和Mg2+的中和作用

时间:2026-01-26 理论教育 南栀 版权反馈
【摘要】:雨水中主要的碱性离子包括Ca2+、NH+4和Mg2+。由计算得到Ca2+、NH+4和Mg2+的中和系数,分别为81.8%、32.4%和11.9%。Ca2+在中和过程中的主导性作用,是由于其浓度较高和在粗颗粒物中分布较多而易于被冲刷。将Ca2+和NH 4+作为自变量,而将SO24-和NO 3-作为因变量,进行多元线性回归分析,结果如表66-2所示。表66-2通过Ca2+和NH4+能解释的SO24-和NO3-

雨水中的酸性物质,都经历了一个重要的中和过程,才成为盐而存在于液相中。雨水中主要的碱性离子包括Ca2+、NH+4和Mg2+。不同离子的中和能力,可以通过计算其中和系数(NF)来衡量,计算公式为NF(X)=X/(SO 2-4+NO-3[26],其中X指的是以上3种碱性离子。由计算得到Ca2+、NH+4和Mg2+的中和系数,分别为81.8%、32.4%和11.9%。Ca2+在中和过程中的主导性作用,是由于其浓度较高和在粗颗粒物中分布较多而易于被冲刷。由这一简单的计算方法所得到的结果,在某种程度上可能会被高估,因为有部分酸性离子在和碱性物质结合之前,就已经以化合物的形式存在了,例如一些源自土壤的含SO 24-和Cl-的蒸发盐[27]。通过多元线性回归分析,可以比较好地定量评价碱性离子对酸性物质的中和效率[5]。将Ca2+和NH 4+作为自变量,而将SO24-和NO 3-作为因变量,进行多元线性回归分析,结果如表66-2所示。73.0%的SO 24-和57.2%的NO3-,能被自变量Ca2+和NH 4+所解释。据此计算,69.8%的酸度能被中和。因此,之前计算中和系数的方法,明显对碱性物质的中和能力有所高估。在所有被解释的SO 24-中,60.1%以CaSO4的形式存在,只有12.9%以(NH 42 SO4的形式存在;NO 3-的46.1%以Ca(NO 32形式存在,11.1%为NH 4 NO 3。因此,多元线性回归也说明,含钙物质(CaCO3)在中和酸雨的酸性物质的过程中,比NH 3发挥了更为重要的作用。如果没有碱性物质的作用,雨水中的酸度将会有极大增加,北京和济南的年均p H值将分别达到3.4和3.5[28]。上海如果没有碱性物质的中和,年均p H值将会是3.57,比测得的p H低0.92个p H单位

表66-2 通过Ca2+和NH4+能解释的SO24-和NO3-(https://www.xing528.com)

图示

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