大气干湿沉降过程是空气中污染物最重要的汇之一，对大气-地表物质循环有着重要意义。大气降水又是湿沉降中的关键一环，伴随着降水进入地表的各种化学组分可通过改变地表元素的再分配等形式，显著的影响着生态系统的结构和功能。由于人为活动导致的“酸雨”等大气降水化学组分带来的一系列不利环境影响，降水中典型的致酸组分NO3˗和SO42˗的含量、沉降通量及其演变受到了普遍的关注。随着生态文明理念的深入实践，大气环境污染问题得到了显著的控制，SO2等含硫污染物的排放量明显降低，大气SO2浓度逐年降低，而由于极大交通运输需求，机动车尾气排放的NOx等含氮污染物的排放仍维持在较高的水平，我国降水的酸雨类型正逐渐由硫酸型向硝酸-硫酸复合型转变。在此背景下，识别降水中化学组分的来源和演化过程对全面评估降水的地表生态环境影响十分重要，是大气环境地球化学研究的重要科学问题之一。

针对上述问题，贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室曾杰特聘教授与中国地质大学（北京）韩贵琳教授合作，对我国西南喀斯特地区的生态文明示范城市贵阳开展了系统的降水化学研究。取得的主要认识包括：（1）基于日尺度样本的年度分析，降水中SO₄^2-、NO₃^-、Ca²⁺、NH₄⁺仍主导着雨水的阴阳离子组成，但在生态文明城市建设的不同阶段，雨水离子的相对比例呈现出差异性的变化，如SO₄^2-整体呈下降趋势（由上世纪90年代的90%至今的53%），而NO₃^-则呈波动上升趋势；（2）降水冲刷对大气组分有较好的去除作用，降水离子浓度均表现出明显年内时间变化，且主要受气象因子（降水量）和源贡献季节变化的影响；（3）化学计量学和相对源贡献计算表明，人为输入是NO₃^-和SO₄^2-的最主要贡献者，且燃煤等固定排放源的贡献较机动车等交通排放源的贡献要高，同时城市废弃物挥发和化石燃料燃烧是NH₄⁺的重要贡献源，而Cl^-和Na⁺则显著受控与海洋输入；（4）较高的中和因子（NF，~2.0）和较高的中和与酸化潜力比（NP/AP，~1.7）及其在近几十年的上升趋势均表明生态文明城市的建设驱动了降水酸中和的过程，并极大的削弱了酸雨的不良环境效应。

图1 贵阳降水的酸中和因子月际变化及中和与酸化潜力比同南北方城市的比较

上述研究成果发表于环境科学与生态学领域国际知名期刊Science of The Total Environment (SCI一区TOP，IF=9.8)，贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室曾杰特聘教授为第一作者，中国地质大学（北京）韩贵琳教授为通讯作者。重点实验室吴起鑫教授，研究生彭美雪、葛馨、马青，北阿拉巴马国际工程技术学院本科生毛世骏，以及盐城工学院王忠军博士参与了本研究。本研究得到了贵州大学一流学科特区人才引进项目（202246）和国家自然科学基金（41325010）的资助。

论文信息：Zeng Jie, Han Guilin*, Wu Qixin, Peng Meixue, Ge Xin, Mao Shijun, Wang Zhong-Jun, Ma Qing. Chemical evolution of rainfall in China's first eco-civilization demonstration city: Implication for the provenance identification of pollutants and rainwater acid neutralization. Science of The Total Environment, 2024, 910: 168567.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.168567.