鄭世偉，江 洪,2，唐敏忠

天目山地區(qū)大氣酸沉降的動(dòng)態(tài)特征

鄭世偉1，江 洪1,2，唐敏忠1

（1.浙江農(nóng)林大學(xué) 國(guó)際空間生態(tài)與生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)研究中心，浙江 臨安 311300；2.南京大學(xué) 國(guó)際地球系統(tǒng)科學(xué)研究所，江蘇 南京210093）

隨著工業(yè)的快速發(fā)展，大氣環(huán)境的污染情況也更加嚴(yán)重。針對(duì)中國(guó)的大氣酸沉降日益加劇的現(xiàn)狀，本研究著眼于工業(yè)較發(fā)達(dá)的長(zhǎng)江三角洲地區(qū)，通過(guò)在2012年8月－2013年9月期間采集天目山地區(qū)降水樣品，并進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)分析，以探究大氣酸沉降的現(xiàn)狀和特征，為該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。結(jié)果表明：天目山地區(qū)的降水屬于典型的酸性降水，其酸堿度年平均值為pH 4.81，其變化具有明顯的季節(jié)性特征：夏高冬低；水中的硫酸根/硝酸根（SO42－/NO3－）離子質(zhì)量濃度的比值范圍為4.13～8.89，說(shuō)明該地區(qū)的酸沉降中，硫酸根（SO42－）對(duì)酸雨的酸度貢獻(xiàn)較大。天目山大氣濕沉降的電導(dǎo)率CE值以及銨態(tài)氮（NH4＋-N），硝態(tài)氮（NO3－-N）和硫酸根（SO42－）的質(zhì)量濃度隨時(shí)間而呈規(guī)律性變化，大體表現(xiàn)為：秋季或冬季最高，而夏季最低。研究期間，天目山地區(qū)的大氣濕沉降的無(wú)機(jī)氮總量為5.25 kg·hm－2，降水的無(wú)機(jī)氮月平均質(zhì)量濃度為1.109 mg·L－1。降水樣品的硝態(tài)氮（NO3－-N）和銨態(tài)氮（NH4＋-N）質(zhì)量濃度，硝態(tài)氮（NO3－-N）和硫酸根（SO42－）質(zhì)量濃度變化均呈線性相關(guān)關(guān)系，分別是y=1.392 0x－0.315 5，R2=0.768 0和y=0.180 3x＋0.013 8，R2=0.886 6；地面搜集降水樣品的硝酸根（NO3－）質(zhì)量濃度和臭氧監(jiān)測(cè)儀器（OMI）衛(wèi)星對(duì)流層二氧化氮（NO2）的垂直柱濃度也存在密切的相關(guān)關(guān)系，并且這種相關(guān)性呈季節(jié)性變化，表現(xiàn)為秋冬季正相關(guān)性，而在春夏季則為負(fù)相關(guān)性。圖4表1參19

森林生態(tài)學(xué)；環(huán)境化學(xué)；大氣酸沉降；動(dòng)態(tài)；天目山

大氣的酸沉降是指大氣中不同來(lái)源的酸性物質(zhì)沉降到森林、湖泊、地表等作用面的過(guò)程。根據(jù)沉降物的物理性質(zhì)可分為干沉降（如氣溶膠等）和濕沉降（如降水等過(guò)程）。大氣酸沉降對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)、水生生態(tài)系統(tǒng)等各類生態(tài)系統(tǒng)都能產(chǎn)生不同程度的危害，而且，這種危害可以隨著大氣環(huán)流作用可以擴(kuò)散到其他國(guó)家和區(qū)域。因此，它不僅是大氣的環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)也包括了全部的水域、土壤，甚至整個(gè)生物圈。關(guān)于大氣酸沉降的研究最早起始于19世紀(jì)40年代英國(guó)化學(xué)家Robert-Smith對(duì)英格蘭地區(qū)酸沉降現(xiàn)象的科學(xué)調(diào)查［1］。但直到20世紀(jì)中葉，斯堪的納維亞半島酸化問(wèn)題給湖泊魚類帶來(lái)毀滅性的災(zāi)害，酸沉降現(xiàn)象才引起各國(guó)學(xué)者的普遍關(guān)注。此后的研究發(fā)現(xiàn)：北美西北部、中國(guó)、俄羅斯和南美等均出現(xiàn)了嚴(yán)重的酸雨［2］。20世紀(jì)二三十年代，中國(guó)才開(kāi)始對(duì)大氣酸沉降開(kāi)展相關(guān)的研究［3］。為進(jìn)一步掌握酸雨的地區(qū)分布，國(guó)家環(huán)保部門于1982年在全國(guó)范圍內(nèi)建立了189個(gè)觀測(cè)站、523個(gè)降水采樣點(diǎn)的酸雨監(jiān)測(cè)網(wǎng)。研究監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，20世紀(jì)末期酸雨已覆蓋了中國(guó)大部分經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)，酸沉降地區(qū)的總面積已超過(guò)270萬(wàn)km2，占國(guó)土陸域面積的30%以上［4］。全國(guó)酸雨監(jiān)測(cè)網(wǎng)2005-2011年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)的酸雨發(fā)生頻率及酸雨覆蓋面積總體均呈降低趨勢(shì)，但形勢(shì)依然嚴(yán)峻，酸雨類型仍以硫酸型為主，硝酸鹽對(duì)降水酸度的貢獻(xiàn)逐年增加［5］。中國(guó)現(xiàn)已是繼西歐和北美之后的世界第三大酸沉降區(qū)，并且隨著工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境惡化仍有加劇的趨勢(shì)，因此尋求科學(xué)有效的污染控制對(duì)策和治理措施是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的迫切要求。位于長(zhǎng)江三角洲的天目山地區(qū)，是中國(guó)酸雨多發(fā)區(qū)和水體嚴(yán)重污染區(qū)域之一，因此積極在該地區(qū)開(kāi)展大氣酸沉降的研究具有十分重要的實(shí)踐意義和理論價(jià)值。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.1 研究區(qū)概況

天目山地處浙江省西北部臨安市境內(nèi)。天目山由東西2座峰組成，東峰的大仙頂海拔為1 480 m，西峰的仙人頂海拔1 506 m。天目山于1956年被國(guó)家林業(yè)部劃為森林禁伐區(qū)，作為自然保護(hù)區(qū)加以保護(hù)。天目山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于西天目山，所轄地域總面積為4 284 hm2，地理位置為30°18′30″～30° 24′55″N，119°23′47″～119°28′27″E，距離杭州94 km。本試驗(yàn)研究區(qū)即在保護(hù)區(qū)內(nèi)。

天目山地處亞熱帶地區(qū)，因受海洋暖濕氣流的影響，屬于亞熱帶季風(fēng)性氣候，四季分明，春秋季較短，冬夏季偏長(zhǎng)［6］。年平均氣溫為14.8～8.8℃，最冷月平均氣溫為3.4～2.6℃，最熱月平均氣溫為28.1～19.9℃。雨水充沛，年雨日為159.2～183.1 d，年降水量為1 390～1 870 mm，積雪期較長(zhǎng)，比區(qū)外多10～30 d，形成浙江西北部的多雨中心。土壤類型主要為紅壤、黃壤和黃紅壤。植被類型主要有針葉林、毛竹Phyllostachys edulis林、常綠闊葉林、常綠落葉闊葉林和落葉闊葉林［7］，且目前正處于向針闊混交林演替的階段。

1.2 研究方法

1.2.1 大氣降水樣品的采集 在研究區(qū)的一開(kāi)闊處（無(wú)建筑物、林冠等遮擋），安裝了1臺(tái)ZJC系列智能降水采樣器（Ⅰ型），自動(dòng)收集降水并記錄。收集到的降水樣品先測(cè)定其體積，然后保存350 mL的樣品以作分析。采樣頻率為1次·周－1。此外，在研究區(qū)域設(shè)有1個(gè)小型氣象自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，主要測(cè)量并記錄該地區(qū)的濕度、溫度、風(fēng)速、風(fēng)向和降水量等氣象因子。

1.2.2 降水樣品測(cè)定 降水樣品的pH值和電導(dǎo)率CE用MP522型精密pH/電導(dǎo)率儀測(cè)定。每次測(cè)定前都需要用標(biāo)準(zhǔn)溶液校正，pH值采用 “三點(diǎn)法”，電導(dǎo)率CE采用 “單點(diǎn)法”。降水樣品的銨態(tài)氮質(zhì)量濃度使用美國(guó)戴安DX-1000離子色譜儀分析測(cè)定，硝態(tài)氮和硫酸根的質(zhì)量濃度使用美國(guó)戴安DX-80離子色譜儀分析測(cè)定。水樣分析方法是將1個(gè)月內(nèi)的水樣按照體積數(shù)加權(quán)平均混合后進(jìn)行測(cè)定。

1.2.3 數(shù)據(jù)來(lái)源與分析 一部分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)自實(shí)驗(yàn)室對(duì)水樣的分析測(cè)定，另一部分?jǐn)?shù)據(jù)是基于臭氧監(jiān)測(cè)儀器（OMI，ozone monitoring instrument）遙感技術(shù)獲得的天目山地區(qū)2012年8月－2013年8月期間天目山地區(qū)二氧化氮（NO2）對(duì)流層柱濃度。數(shù)據(jù)的分析和處理主要利用Excel 2007來(lái)完成。

2 結(jié)果與分析

天目山地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)性氣候，受海洋暖氣流的影響，因此降水較為充沛，并且季節(jié)變化明顯，具體表現(xiàn)為夏季潮濕多雨，而冬季相對(duì)干燥少雨。大氣中的氮、硫等元素多以濕沉降的形式進(jìn)入到生態(tài)系統(tǒng)。

2.1 天目山地區(qū)降水樣品的部分特征

2012年8月至2013年9月，每周收集濕沉降樣品，統(tǒng)計(jì)記錄收集到的降水總體積數(shù)，并定期分析測(cè)定樣品的電導(dǎo)率CE和pH值等指標(biāo)，然后得出降水樣品的月平均變化情況，如表1所示。其中，樣品的pH值變化范圍較小，一直處于酸性降水水平；電導(dǎo)率CE的值與采樣器收集到樣品的體積數(shù)具有一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系，而且季節(jié)性顯著，如春夏季，兩者的相關(guān)系數(shù)為0.958 8。這說(shuō)明，降水的體積數(shù)對(duì)樣品的離子濃度具有一定的稀釋作用［8］，故電導(dǎo)率隨季節(jié)性降水呈現(xiàn)出相應(yīng)的季節(jié)性變化規(guī)律。

表1 研究區(qū)降水樣品的部分特征Table 1 Partial characteristics of wet-only precipitation in the study area

2.2 天目山地區(qū)降水樣品的無(wú)機(jī)氮沉降特征

關(guān)于活性氮對(duì)大氣環(huán)境、全球生態(tài)系統(tǒng)等造成危害的報(bào)道已不勝枚舉，因此開(kāi)展對(duì)活性氮的重要組成成分——無(wú)機(jī)氮的動(dòng)態(tài)研究，是十分必要的。本實(shí)驗(yàn)主要對(duì)降水樣品的銨態(tài)氮（NH4+-N）和硝態(tài)氮（NO3--N）的質(zhì)量濃度進(jìn)行的分析測(cè)定，結(jié)果如圖1所示。可以看到，NH4+-N和NO3--N質(zhì)量濃度的變化規(guī)律基本一致，均表現(xiàn)為10月達(dá)到最高，7月最低。這主要和降水量的大小對(duì)離子的濃度具有一定的稀釋效應(yīng)有關(guān)［9］。此項(xiàng)結(jié)果與向仁軍等［10］研究蔡家塘森林小流域時(shí)的大氣氮濕沉降得出的結(jié)果具有一定的一致性，可見(jiàn)無(wú)機(jī)氮質(zhì)量濃度的變化確實(shí)存在季節(jié)性的特征差異。

2.3 天目山地區(qū)降水樣品的硫酸根（SO42-）沉降特征

為定量分析人口老齡化約束對(duì)區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)，借助新古典經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出之間的關(guān)系，將人口老齡化的因素引入到模型當(dāng)中，作為解釋變量說(shuō)明人口老齡化對(duì)區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響。

SO42-是大氣中重要的致酸陰離子，其沉降特征如圖2所示。結(jié)合該地區(qū)的降水量數(shù)據(jù)?？梢钥闯觯篠O42-質(zhì)量濃度變化與降水量呈一定的的負(fù)相關(guān)關(guān)系，并且春夏季動(dòng)態(tài)變化中表現(xiàn)顯著，相關(guān)系數(shù)為0.977 0；但在秋冬季的動(dòng)態(tài)變化中不是很明顯，這可能是因?yàn)槠渌蛩赜绊懙慕Y(jié)果，如秋季焚燒作物秸稈、冬季取暖時(shí)煤炭的燃燒等排放的二氧化硫能直接影響大氣中SO42-的質(zhì)量濃度。這些將在下面再作進(jìn)一步的探討。

2.4 天目山地區(qū)降水樣品硝酸根（NO3-）和硫酸根（SO42-）質(zhì)量濃度的相關(guān)性分析

由表1可知：天目山地區(qū)降水的pH值平均值為pH 4.81，低于酸水的臨界值pH 5.65，屬于酸性沉降。研究發(fā)現(xiàn)SO42-和NO3-都是大氣中重要的致酸陰離子［11］，并且由于它們的前體物二氧化硫和氮氧化物在大氣中經(jīng)常共排放，且進(jìn)入降水的途徑相似而具有較高的相關(guān)性［12］，如圖3所示。通過(guò)對(duì)天目山地區(qū)的2012年8月至2013年9月的降水樣品NO3-和SO42-質(zhì)量濃度的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)SO42-和NO3-的相關(guān)系數(shù)為0.890 0，達(dá)到較為顯著的水平（P＜0.05），這說(shuō)明兩者之間確有很高的相關(guān)性。

圖1 降水樣品的無(wú)機(jī)氮的月變化動(dòng)態(tài)Figure 1 NH4+-N and NO3--N concentrations variation in wet-only precipitation

圖2 月降水量和降水中的SO42-的月變化動(dòng)態(tài)Figure 2 Month rainfall and SO42-concentrations variation in wet-only precipitation

2.5 天目山地區(qū)降水樣品NO3-質(zhì)量濃度和對(duì)流層柱NO2質(zhì)量濃度的相關(guān)性分析

王躍啟等［13］利用2004年11月至2008年1月OMI衛(wèi)星對(duì)流層二氧化氮的垂直柱濃度數(shù)據(jù)，對(duì)中國(guó)8個(gè)自然地理分區(qū)對(duì)流層二氧化氮垂直柱質(zhì)量濃度的年均值、月均值的分布特征的研究表明：對(duì)流層二氧化氮質(zhì)量濃度與人類的活動(dòng)密切相關(guān)。大氣中的二氧化氮易于水反應(yīng)變成NO3-，因此，有理由推測(cè)，地面降水樣品的NO3-質(zhì)量濃度與對(duì)流層的二氧化氮質(zhì)量濃度必有一定相關(guān)性。

地面搜集到降水樣品的硝態(tài)氮月平均質(zhì)量濃度表明：大氣的氮濕沉降在秋季最為嚴(yán)重，夏季最輕。OMI二氧化氮對(duì)流層垂直柱月平均濃度隨季節(jié)的變化呈現(xiàn)出與NO3-質(zhì)量濃度不完全一致的變化規(guī)律，具體表現(xiàn)為冬季最高，春秋季次之，而夏季最低。這主要和季節(jié)性降水和氮氧化物的特性有關(guān)［14－15］。具體兩者之間的相關(guān)性如圖4所示。由圖4可知：兩者的質(zhì)量濃度變化在秋冬季表現(xiàn)為正相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)值較高，達(dá)0.9以上；而在春夏季則表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)值較低。

圖3 降水樣品NO3-質(zhì)量濃度和SO42-質(zhì)量濃度的相關(guān)性Figure 3 Correlation between NO3-and SO42-concentrations in wet-only precipitation

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

大氣降水樣品的pH值和電導(dǎo)率CE的變化規(guī)律主要與季節(jié)性降水有關(guān)，可能是因?yàn)榻邓康拇笮?duì)離子的質(zhì)量濃度具有一定的稀釋效應(yīng)［9］。

降水樣品的無(wú)機(jī)氮質(zhì)量濃度具體表現(xiàn)為秋季最高，春季次之，夏季最低，與青島地區(qū)大氣濕沉降的研究結(jié)果基本一致［9］。并且，降水的無(wú)機(jī)氮質(zhì)量濃度隨降水強(qiáng)度的增大呈降低趨勢(shì)，旱季質(zhì)量濃度明顯大于雨季，降水對(duì)大氣具有一定的清洗作用［16］。出現(xiàn)上述結(jié)果的原因，一方面與季節(jié)性降水有關(guān)，一方面與煤炭燃燒、化肥揮發(fā)、微生物的分解作用等有關(guān)。大氣降水樣品中SO42－質(zhì)量濃度主要來(lái)源于大氣二氧化硫遇水和空氣后發(fā)生的氧化反應(yīng)，因此其質(zhì)量濃度變化與降水量的大小呈較高的負(fù)相關(guān)關(guān)系［9］。

圖4 降水樣品的NO3-質(zhì)量濃度和對(duì)流層柱二氧化氮（NO2）質(zhì)量濃度的動(dòng)態(tài)相關(guān)性Figure 4 Correlation between NO3-concentrations and tropospheric NO2column concentrations in wet-only precipitation

通過(guò)對(duì)天目山地區(qū)的2012年8月至2013年9月的降水樣品NO3－和SO42－質(zhì)量濃度的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)兩者具有比較高的相關(guān)性，這主要與降水樣品NO3－和SO42－的來(lái)源密切相關(guān)。二氧化硫和氮氧化物大多來(lái)自化石燃料等的燃燒，而閃電作用可以直接把大氣的氮?dú)庖厕D(zhuǎn)化為氮氧化物。二氧化硫在臭氧等條件下可氧化成三氧化硫，遇水即變成SO42－；在大氣水分充足的條件下，二氧化硫可以直接變成亞硫酸，然后經(jīng)某些物質(zhì)的催化作用也可變?yōu)镾O42－。而二氧化氮可以直接與大氣中的水分反應(yīng)生成NO3－，同時(shí)二氧化氮的存在也促進(jìn)了二氧化硫向SO42－的轉(zhuǎn)化［12］。故而兩者具有很高的相關(guān)性。另外，研究發(fā)現(xiàn)該地區(qū)SO42－/NO3－的比值范圍為4.13～8.89，說(shuō)明天目山地區(qū)的酸沉降過(guò)程中，SO42－對(duì)酸雨的酸度貢獻(xiàn)較大。張新民等［17］的研究表明：中國(guó)酸雨目前還是以硫酸型為主，并且隨著氮氧化物排放量的增加，正在向硫酸-硝酸混合型轉(zhuǎn)變。本研究結(jié)果與其結(jié)論是完全一致的。

通過(guò)對(duì)天目山降水樣品的NO3－質(zhì)量濃度的測(cè)定和OMI衛(wèi)星對(duì)流層二氧化氮的垂直柱質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，兩者質(zhì)量濃度在秋冬季呈現(xiàn)為相關(guān)系數(shù)值較高的正相關(guān)，而在春夏季為相關(guān)系數(shù)值較低的負(fù)相關(guān)關(guān)系。這可能是因?yàn)橄募窘邓^多，對(duì)大氣的濕清除作用較為明顯，而且夏季溫度較高，減少了二氧化氮在大氣的存在時(shí)間［15］，同時(shí)也增加了二氧化氮在水里的溶解度，故而在夏季兩者的變化呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性。冬季的氣溫較低而且降水稀少，二氧化氮垂直柱質(zhì)量濃度較高，而冬季采暖使用煤炭燃燒排放出的二氧化氮等廢棄物增多，導(dǎo)致降水樣品的NO3－質(zhì)量濃度迅速升高。因此，兩者在冬季的變化呈現(xiàn)出較高的一致性。而在秋季也出現(xiàn)了一致性的變化，主要是因?yàn)橄募镜慕邓^多，通過(guò)濕清除作用把大氣中的大部分雜質(zhì)包括含氮化合物都沉降下來(lái)，故降水樣品的NO3－質(zhì)量濃度較低，同時(shí)由于秋季的溫度也較高，二氧化氮垂直柱質(zhì)量濃度較低，故兩者也表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系［18］。

通過(guò)對(duì)2012年8月至2013年9月間天目山地區(qū)降雨水樣無(wú)機(jī)氮質(zhì)量濃度的測(cè)定和分析，得出無(wú)機(jī)氮月平均質(zhì)量濃度為1.109 mg·L－1，結(jié)合智能降水采集器收集到的降水總體積數(shù)和采樣桶的口徑大小，可以估算出該地區(qū)大氣濕沉降的無(wú)機(jī)氮年沉降總量約為5.25 kg·hm－2。而據(jù)報(bào)道在未受到人類活動(dòng)影響前，生態(tài)系統(tǒng)中的氮年均沉降量約為0.50 kg·hm－2［19］，相比之下增加了十幾倍。因此，雖然該地區(qū)的酸沉降中SO42－的貢獻(xiàn)較大，但是該地區(qū)的較高氮沉降量也不可忽視。

3.2 結(jié)論

2012年8月至2013年9月期間通過(guò)對(duì)天目山地區(qū)濕沉降水樣的采集和對(duì)樣品的無(wú)機(jī)氮組分（硝態(tài)氮、銨態(tài)氮）、硫酸根、電導(dǎo)率CE值、pH值等參數(shù)進(jìn)行了測(cè)定及相關(guān)性分析，結(jié)論如下：①天目山地區(qū)的降水屬于典型的酸性降水，pH值年平均值為pH 4.81；pH值的變化具有明顯的季節(jié)性特征，夏秋季節(jié)較高，春冬季節(jié)較低；降水中的SO42－/NO3－離子的比值范圍為4.13～8.89，說(shuō)明該地區(qū)的酸沉降中，SO42－對(duì)酸水的酸度貢獻(xiàn)較大。②天目山大氣濕沉降的電導(dǎo)率CE值以及NH4－-N，NO3－-N和SO42－質(zhì)量濃度隨時(shí)間而呈規(guī)律性變化，大體表現(xiàn)為：秋季或冬季最高，而夏季最低，主要與降水量的稀釋效應(yīng)有關(guān)。③研究期間，大氣濕沉降的無(wú)機(jī)氮年沉降總量約為5.25 kg·hm－2，降水的無(wú)機(jī)氮月平均質(zhì)量濃度為1.109 mg·L－1。因此，雖然該地區(qū)的酸沉降中SO42－的貢獻(xiàn)較大，但是該地區(qū)的較高氮沉降量也不可忽視。④降水樣品的NO3－-N和NH4－-N質(zhì)量濃度，NO3－-N和SO42－質(zhì)量濃度變化均呈線性相關(guān)關(guān)系，分別是y= 1.392 0x－0.315 5，R2=0.768 0和y=0.180 3x+0.013 8，R2=0.886 6。⑤地面搜集降水樣品的NO3－質(zhì)量濃度和OMI衛(wèi)星對(duì)流層二氧化氮的垂直柱質(zhì)量濃度也存在密切的相關(guān)關(guān)系，并且這種相關(guān)性有季節(jié)性變化，表現(xiàn)為秋冬季正相關(guān)性，而在春夏季則為負(fù)相關(guān)性。

［1］ 張?jiān)露?酸性沉降與森林土壤 美國(guó)東南部的沉降環(huán)境及研究實(shí)例［M］.北京:中國(guó)環(huán)境出版社,1993.

［2］ GALLAWAY J N.Acid deposition:perspective in time and space［J］.Water Air Soil Poll,1995,85（1）:15－24.

［3］ 于天仁.中國(guó)土壤的酸度特點(diǎn)和酸化問(wèn)題［J］.土壤通報(bào),1988,19（2）:49－51. YU Tianren.Features of soil acidity and acidification in China［J］.Chin J Soil Sci,1988,19（2）:49－51.

［4］ 丁國(guó)安,徐曉斌,房秀梅,等.中國(guó)酸雨現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.科學(xué)通報(bào),1997,42（2）:169－73. DING Guoan,XU Xiaobin,FANG Xiumei,et al.The status and development trend of acid rain in China［J］.Chin Sci Bull,1997,42（2）:169－73.

［5］ 解淑艷,王瑞斌,鄭皓皓.2005-2011年全國(guó)酸雨?duì)顩r分析［J］.環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警,2012,4（5）:33－37. XIE Shuyan,WANG Ruibin,ZHENG Haohao.Analysis on the acid rain from 2005 to 2011 in China［J］.Environ Monit Forewarn,2012,4（5）:33－37.

［6］ 王國(guó)強(qiáng),傅承新,常杰,等.天目山生物學(xué)野外實(shí)習(xí)基地建設(shè)的創(chuàng)新與實(shí)踐［J］.高等理科教育,2009（5）:148－51. WANG Guoqiang,FU Chengxin,CHANG Jie,et al.Innovation and practice of biology field practice base construction in Tianmu Mount［J］.High Edu Sci,2009（5）:148－151.

［7］ 李玲,張光富,王銳,等.天目山自然保護(hù)區(qū)銀杏天然種群生命表［J］.生態(tài)學(xué)雜志,2011,30（1）:53－58. LI Ling,ZHANG Guangfu,WANG Rui,et al.Life table of natural Ginkgo biloba population in Tianmu Mountain Nature Reserve［J］.Chin J Ecol,2011,30（1）:53－58.

［8］ 劉素美,黃薇文,張經(jīng)，等.青島地區(qū)大氣沉降物中化學(xué)成分研究［J］.海洋環(huán)境科學(xué),1993,12（3）:89－98. LIU Sumei,HUANG Weiwen,ZHANG Jing,et al.Research on chemical composition of atmospheric deposition in Qingdao［J］.Mar Environ Sci,1993,12（3）:89－98.

［9］ 于麗敏.青島及中國(guó)近海大氣沉降中無(wú)機(jī)氮組分的研究［D］.青島：中國(guó)海洋大學(xué),2007. YU Limin.Study on Atmospheric Deposition of Inorganic Nitrogen in Qingdao and over China Sea［D］.Qingdao：Ocean University of China,2007.

［10］ 向仁軍,柴立元,張龔,等.湖南蔡家塘森林小流域氮和硫的輸入輸出特征［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2006,26（8）：1372－1377. XIANG Renjun,CHAI Liyuan,ZHANG Gong,et al.Input-output dynamics of nitrogen and sulfur in Caijiatang forested catchment in Hunan Province［J］.J Environ Sci,2006,26（8）：1372－1377.

［11］ 胡敏,張靜,吳志軍.北京降水化學(xué)組成特征及其對(duì)大氣顆粒物的去除作用［J］.中國(guó)科學(xué)：B輯,2005,35（2）: 169－176. HU Min,ZHANG Jing,WU Zhijun.The characteristics of chemical composition of precipitation in Beijing and the removal effect of atmospheric particulates［J］.Sci China Ser B Chem,2005,35（2）:169－176.

［12］ 滕吉艷,史貴濤,薛文杰,等.崇明東灘大氣濕沉降酸性特征［J］.環(huán)境化學(xué),2010,29（4）:649－653. TENG Jiyan,SHI Guitao,XUE Wenjie,et al.Acidity characteristics of wet deposition in Chongming Dongtan［J］. Environ Chem,2010,29（4）:649－653.

［13］ 王躍啟,江洪,張秀英,等.基于 OMI衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的中國(guó)對(duì)流層 NO2時(shí)空分布［J］.環(huán)境科學(xué)研究,2009,22 （8）:932－937. WANG Yueqi,JIANG Hong,ZHANG Xiuying,et al.Temporal-spatial distribution of tropospheric NO2in China using OMI satellite remote sensing data［J］.Res Environ Sci,2009,22（8）:932－937.

［14］ 張敏,朱彬,王東東,等.南京北郊冬季大氣 SO2,NO2和 O3的變化特征［J］.大氣科學(xué)學(xué)報(bào),2010,32（5）:695－702. ZHANG Min,ZHU Bin,WANG Dongdong,et al.Characteristics of SO2,NO2and O3over north suburb of Nanjing in winter［J］.Transac Atmos Sci,2010,32（5）:695－702.

［15］ DAVIDSON E A,ISHIDA F Y,NEPSTAD D C.Effects of an experimental drought on soil emissions of carbon dioxide,methane,nitrous oxide,and nitric oxide in a moist tropical forest［J］.Global Change Biol,2004,10（5）:718－730.

［16］ 陳能汪,洪華生,張珞平.九龍江流域大氣氮濕沉降研究［J］.環(huán)境科學(xué)，2008,29（1）:38－45. CHEN Nengwang,HONG Huasheng,ZHANG Luoping.Wet deposition of atmospheric nitrogen in Jiulong River Watershed［J］.Environ Sci,2008,29（1）:38－45.

［17］ 張新民,柴發(fā)合,王淑蘭,等.中國(guó)酸雨研究現(xiàn)狀［J］.環(huán)境科學(xué)研究,2010,23（5）:527－532. ZHANG Xinmin,CHAI Fahe,WANG Shulan,et al.Research progress of acid precipitation in China［J］.Res Environ Sci,2010,23（5）:527－532.

［18］ 李令軍,王英.基于衛(wèi)星遙感與地面監(jiān)測(cè)分析北京大氣NO2污染特征［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2011,31（12）:2762－2768. LI Lingjun,WANG Ying.The characterization of NO2pollution in Beijing based on satellite and conventional observation data［J］.Acta Sci Circumst，2011,31（12）:2762－2768.

［19］ GALLOWAY J N,TOWNSEND A R,ERISMAN J W,et al.Transformation of the nitrogen cycle:recent trends, questions,and potential solutions［J］.Science,2008,320（5878）:889－892.

周國(guó)模教授出席利馬聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)并作學(xué)術(shù)報(bào)告

2014年12月5日，浙江農(nóng)林大學(xué)校長(zhǎng)周國(guó)模教授應(yīng)邀出席在秘魯首都利馬舉行的聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)，并作 “農(nóng)戶森林經(jīng)營(yíng)碳匯項(xiàng)目方法學(xué)和碳匯計(jì)量情況”的報(bào)告，向全球?qū)W者發(fā)出中國(guó)林業(yè)碳匯交易促進(jìn)農(nóng)民增收的好聲音，吸引了來(lái)自英國(guó)、法國(guó)、中國(guó)等20多個(gè)國(guó)家及聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織、綠色氣候基金等國(guó)際組織代表的共同關(guān)注。

周國(guó)模指出，林業(yè)碳匯不同于普通的林業(yè)項(xiàng)目，它具有特殊的規(guī)則和技術(shù)要求，既要符合國(guó)際框架規(guī)則，又要體現(xiàn)區(qū)域林分特點(diǎn)。與此同時(shí)，森林經(jīng)營(yíng)周期長(zhǎng)，短期內(nèi)沒(méi)有收益，如何幫助農(nóng)民通過(guò)可持續(xù)經(jīng)營(yíng)森林獲得收益，鞏固林改成果，也一直是森林碳匯研究者們共同關(guān)注的課題。為了解決這一問(wèn)題，在中國(guó)綠色碳匯基金會(huì)等單位的組織和支持下，浙江農(nóng)林大學(xué)與相關(guān)單位共同開(kāi)展了 “幫助林農(nóng)可持續(xù)經(jīng)營(yíng)森林增匯、出售碳匯減排量增收”的研究，完成了 “農(nóng)戶森林經(jīng)營(yíng)碳匯交易體系”。該體系參照國(guó)內(nèi)外自愿碳交易規(guī)則，同時(shí)考慮農(nóng)民單家獨(dú)戶特點(diǎn)，研制了《農(nóng)戶森林經(jīng)營(yíng)碳匯項(xiàng)目方法學(xué)》，編制了《林業(yè)碳匯項(xiàng)目審定核查指南》，建立了碳匯減排量注冊(cè)平臺(tái)和碳匯自愿交易托管平臺(tái)并在浙江省臨安市開(kāi)展試點(diǎn)，成功交易了首批42戶農(nóng)民經(jīng)營(yíng)森林的碳匯減排量。

農(nóng)戶經(jīng)營(yíng)碳匯項(xiàng)目具有良好的示范效應(yīng)和創(chuàng)新意義，又有特殊的技術(shù)管理要求。為了推進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的科技進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，浙江農(nóng)林大學(xué)做出了不懈的努力，為推動(dòng)地區(qū)林業(yè)碳匯項(xiàng)目的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

周國(guó)模教授連續(xù)5次受邀出席聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)，并先后在大會(huì)上發(fā)表5份專題學(xué)術(shù)報(bào)告。他率領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)在竹林碳匯研究方面處于國(guó)際領(lǐng)先水平，先后多次獲得國(guó)家 “973”計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目等各類基金資助，研究成果在2012年已獲得浙江省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

天衣

Research on the characteristics and dynamics of acid deposition in Mount Tianmu

ZHENG Shiwei1，JIANG Hong1,2，TANG Minzhong1
（1.International Research Center of Spatial Ecology and Ecosystem Ecology,Zhejiang A&F University,Lin’an 311300,Zhejiang,China;2.International Institute for Earth System Science,Nanjing University,Nanjing 210093, Jiangsu,China）

With the rapid development of industry,pollution of the atmospheric environment becomes much more serious.Due to increasing atmospheric acid deposition in China,this research at the foot of Mount Tianmu,located in the more developed industrial area of delta of the Yangtze River,was conducted from August 2012 to September 2013 to collect rainfall and analyze its pH,CE,NH4＋-N,NO3--N,and SO42-concentrations,to explore the present status and characteristics of atmospheric acid,provide data support for the protection of the ecological environment of Mount Tianmu area.Results implied that the rainfall in Tianmu district belongs to the typical acidic precipitation,the annual average of rainwater pH was 4.81,and pH of rainwater shows seasonal variation:high in summer and low in winter.The range of SO42－/NO3－ions ratio in samples was 4.13-8.89, which indicating that SO42－contributes greater to the acidity of acid rain in the region.CEvalues,NH4＋-N,NO3--N and SO42－concentration of the rainwater change regularly over time in study area,generally expressed as: their concentrations are higher in autumn or winter and lower in summer.During the study period,the amount of total inorganic nitrogen of atmospheric wet deposition in Tianmu area was 5.25 kg·hm－2·a－1,the average concentration of inorganic nitrogen monthly precipitation was 1.109 mg·L－1.NO3－-N and NH4＋-N concentration in rainfall samples showed a linear relationship,as well as the concentration between NO3－-N and SO42－.And their correlation equations are y=1.392 0x－0.315 5,R2=0.768 and y=0.180 3x＋0.013 8,R2=0.886 6;There is a close relationship between NO3－concentration of rainfall samples and OMI satellite troposphere concentration of NO2vertical column.And the correlation varies in different seasons,generally expressed as:the correlation was positive in autumn and winter,while becoming negative in spring and summer.［Ch,4 fig.1 tab.19 ref.］

forest ecology;environmental chemistry;acid deposition;dynamics;Mount Tianmu

S718.5；X131.1

A

2095-0756（2015）02-0188-07

浙 江 農(nóng) 林 大 學(xué) 學(xué) 報(bào)，2015，32（2）：188-194

Journal of Zhejiang A＆F University

10.11833/j.issn.2095-0756.2015.02.004

2014-03-23；

2014-05-30

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（41171324）；中科院-挪威研究理事會(huì)合作項(xiàng)目（RCN.proj.no.209696/ E10，中科院GBHZ1205）

鄭世偉，從事森林水文的動(dòng)態(tài)研究。E-mail：zhz15890980317@163.com。通信作者：江洪，教授，博士，博士生導(dǎo)師，從事全球生態(tài)和遙感與空間分析等研究。E-mail：jianghong_china@hotmail.com