1 引言
大氣的干沉降是指氣溶膠粒子的沉降過程，濕沉降是指懸浮于大氣中的各種粒子由于降水沖刷而沉降的過程。大氣粒子的化學(xué)性質(zhì)在干濕沉降的形成過程中起著十分重要的作用，影響著沉降下墊面的生態(tài)環(huán)境和生化過程。國(guó)內(nèi)對(duì)于大氣干濕沉降的研究起步較晚，目前研究主要集中于對(duì)酸雨以及致酸因素上，而干濕沉降對(duì)物質(zhì)循環(huán)傳輸和轉(zhuǎn)化、生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)力、重金屬污染、痕量元素等影響的研究還很不充分。由于我國(guó)的地理形勢(shì)復(fù)雜多樣，由此而導(dǎo)致的大氣運(yùn)動(dòng)的多樣性決定了干濕沉降的分布特點(diǎn)也十分復(fù)雜，因此目前的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
2 觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 目標(biāo)
AZ-M0400大氣干濕沉降觀測(cè)系統(tǒng)樣品采集單元采用不銹鋼制造，與樣品有接觸的所有材料，漏斗和收集盤尺寸均滿足VDI-3871推薦標(biāo)準(zhǔn)，聚乙烯或玻璃，石英收集漏斗。采樣系統(tǒng)可自動(dòng)連續(xù)采集干濕沉降，并可同時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)pH值和電導(dǎo)率，降雨量，降雨時(shí)間，收集時(shí)間等參數(shù)。
分析單元采用全自動(dòng)微量注射和全波段（濾波輪）自動(dòng)比色法進(jìn)行化學(xué)成分分析，測(cè)量參數(shù)包括：堿度、氨、氯化物、六價(jià)鉻、、硬度、可溶性鐵、亞硝酸鹽、硝酸鹽、硝酸鹽＋亞硝酸鹽、聯(lián)氨、正磷酸鹽、揮發(fā)酚、硅酸鹽、總磷、總氮、硫酸鹽等，一次可進(jìn)行多樣品多參數(shù)測(cè)量分析，效率高，樣品檢測(cè)速度，可達(dá)120~140次/小時(shí)。
亦可根據(jù)研究需要選用激光光譜分析系統(tǒng)進(jìn)行分析，不需要進(jìn)行樣品預(yù)處理、對(duì)樣品幾乎無損傷、靈敏度高、檢測(cè)限低，無廢液，數(shù)秒內(nèi)可快速檢測(cè)可得到化學(xué)元素周期表上幾乎所有元素含量。
2.2 采樣點(diǎn)布設(shè)
選取具有代表性的典型區(qū)域作為采樣樣地，安置干濕沉降采集器。觀測(cè)點(diǎn)數(shù)目，根據(jù)研究的目的和需要來確定。
對(duì)于城市生態(tài)系統(tǒng)一般常規(guī)監(jiān)測(cè)，人口在五十萬以上的城市布三個(gè)點(diǎn)，人口在五十萬以下的城市布設(shè)二個(gè)點(diǎn)。要盡可能照顧到氣象地形、地貌。觀測(cè)點(diǎn)位應(yīng)盡可能的遠(yuǎn)離局部污染源，四周無遮擋雨、雪的高大樹木或建筑物。
草原、濕地、海洋等生態(tài)系統(tǒng)基本原則類似，選取有代表性的典型區(qū)域設(shè)立1~2個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。而森林生態(tài)系統(tǒng)依據(jù)研究需要，觀測(cè)林外干濕沉降的同時(shí)通常要收集林內(nèi)穿透雨，因此林內(nèi)外通常各設(shè)一個(gè)采樣點(diǎn)或幾個(gè)，必要時(shí)也可同時(shí)收集樹干徑流進(jìn)行分析。
各采樣點(diǎn)常同時(shí)采集土壤或水樣進(jìn)行同步分析來說明干濕沉降對(duì)下墊面理化性質(zhì)的影響。
2.3 采樣頻率
濕沉降通常于每次降水后馬上進(jìn)行取樣分析，對(duì)于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)也可每月采集一次。
干沉降通常每月采集一次，也有長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)每年采集一次，各次干沉降采集要保證采集前期及采集過程無降水。
2.4 觀測(cè)指標(biāo)
| 觀測(cè)目標(biāo) | 測(cè)量指標(biāo) |
| 酸沉降 | pH、EC、SO42+、NO3-、Cl-、 NH4+、降水量 |
| 生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生態(tài)力 | N、P、S |
| 重金屬污染 | Pb（鉛）、Hg（汞）、As（砷）、Cd（鎘）等重金屬 |
| 物質(zhì)循環(huán)傳輸 | 痕量元素乃至整個(gè)元素周期表上各種元素 |
2.5 觀測(cè)系統(tǒng)組成
AZ-M0400大氣干濕沉降觀測(cè)系統(tǒng)由干濕沉降采樣器和樣本分析單元組成。
樣本分析根據(jù)研究需要可選取自動(dòng)比色法分析系統(tǒng)（包括樣品盤、試劑盤、反應(yīng)池、微量自動(dòng)注射器、比色計(jì)、軟件）或激光光譜分析系統(tǒng)。
3 數(shù)據(jù)處理
3.1 自動(dòng)比色法分析系統(tǒng)軟件：
l 樣品分析：?jiǎn)为?dú)列出的參數(shù)儲(chǔ)存穩(wěn)定，可供樣品測(cè)試時(shí)選擇
l 3種級(jí)別安全保護(hù)；
l 自動(dòng)運(yùn)行樣品預(yù)稀釋；
l 自動(dòng)運(yùn)行少量重測(cè)樣品稀釋；
l 從儲(chǔ)存溶液中自動(dòng)制備標(biāo)準(zhǔn)樣品；
l QC圖表：
l 樣品ID：字母排列；
l 自我診斷：已包括
3.2 激光光譜分析系統(tǒng)：
1）利用多功能系統(tǒng)軟件，優(yōu)化采樣方法有效識(shí)別發(fā)射峰，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。此外，利用化學(xué)統(tǒng)計(jì)分析軟件模塊，通過預(yù)先設(shè)定的或?qū)挿秶庾V特征識(shí)別和分類樣品的不同組分；
2）利用光譜數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，選擇一組或全部元素進(jìn)行譜線篩查，快速、準(zhǔn)備地識(shí)別樣品的譜峰；
3）利用強(qiáng)大的光譜分析工具：任意選取譜線及背景，自動(dòng)計(jì)算峰值下的面積，提供譜線的“凈”強(qiáng)度；
4）選取光譜段，自動(dòng)去除背景強(qiáng)度，為以后的分析提供高質(zhì)量光譜數(shù)據(jù)；
5）可采用各種數(shù)據(jù)格式保存譜線，并隨時(shí)調(diào)用作比較分析；
6）系統(tǒng)軟件采用多激光脈沖技術(shù)在信號(hào)采集時(shí)同時(shí)進(jìn)行光譜強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)分析，將結(jié)果用于優(yōu)化采樣方法；
7）制定標(biāo)定曲線，完成高精度定量分析；
8) 利用系統(tǒng)軟件所提供得多種數(shù)據(jù)分析工具，如：PCA、PLS、多參數(shù)線性回歸、化學(xué)統(tǒng)計(jì)分析等，將隨機(jī)樣品的譜線與數(shù)據(jù)庫(kù)中的譜線進(jìn)行比較，得到復(fù)雜的、多組分樣品的定量分析結(jié)果。
