伴隨著人類經濟社會的發展，能源消耗的快速增長使得向大氣中排放的二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）等大氣污染物總量不斷增加，這些污染物經光化學反應生成硫酸、硝酸等酸性物質，使得雨水的pH值降低，形成酸雨。我國南方是酸雨最嚴重的地區，主要分佈在長江以南的四川盆地、貴州、湖南、湖北、江西以及沿海的福建、廣東等省，是僅次於歐洲和北美的世界第三大酸雨區。然而，在我國北方地區卻是以鹼性降雨為主，鮮有酸雨的記錄，通常認為這與我國西北乾旱和半乾旱地區大面積分佈的沙漠和黃土有關。但是目前對我國北方降雨的研究相對較少，對雨水中鹼性物質（主要是鈣和鎂）的來源更是缺乏同位素地球化學研究證據。然而，正是這些鹼性物質對降雨的酸度起到了中和作用，從而具有重要的環境意義。
近日，中科院地質與地球物理研究所工程地質與水資源研究室徐志方副研究員等人以我國北方地區空氣污染最為嚴重的城市之一蘭州為研究區，對蘭州市2007年的降雨進行了連續觀測，利用元素和Sr同位素地球化學理論和方法，對其雨水的酸度、化學和同位素組成特徵的時間變化趨勢和物質的來源進行了分析研究（Xu et al. Chemical and strontium isotope characterization of rainwater at an urban site in Loess Plateau, Northwest China. 《大氣研究》Atmospheric Research, 2009, 94: 481–490，）。
研究結果表明：首先，儘管蘭州是我國北方地區空氣污染最為嚴重的城市之一，其雨水中含有高濃度的酸性離子（如SO42-和NO3-），然而其pH值卻是鹼性（pH＝6.82~8.28）；同時雨水具有高的Ca2＋含量和鍶同位素比值（87Sr/86Sr）特徵；其次，從其元素和同位素組成特徵的時間變化趨勢來看，蘭州地區雨季初期和末期降雨中的物質組成特徵和來源明顯地受到空氣中沙塵物質的影響；最後，元素和同位素地球化學分析研究表明，其鹼性物質主要有三個來源：沙漠和黃土覆蓋區的沙塵、海鹽或蒸發巖以及人為活動。蘭州地區降雨的高pH值、高Ca和Sr含量、高鍶同位素比值（87Sr/86Sr）主要歸因於空氣沙塵中物質的溶解。 |
