寧德市中心城區(qū)酸雨變化趨勢及成因淺析

寧德市環(huán)境監(jiān)測站 陸 杰

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寧德市中心城區(qū)酸雨變化趨勢及成因淺析

寧德市環(huán)境監(jiān)測站 陸 杰

根據(jù)2011—2015年寧德市環(huán)境監(jiān)測站降水監(jiān)測資料，對寧德市中心城區(qū)降雨變化趨勢及酸雨成因進(jìn)行分析。結(jié)果表明，2011—2015年，總體酸雨頻率為26.2%。酸雨pH值從2011年開始呈下降趨勢，到2015年有一定程度的回升；酸雨頻率從2011年開始呈上升趨勢，到2015年有一定程度的下降；影響寧德市降水的主要陰離子是SO2- 4和NO- 3，寧德市酸雨類型主要為混合型；酸雨的成因與地形、氣象條件、二氧化硫及氮氧化物的排放、外來源等多種因素有關(guān)。

酸雨 變化趨勢 成因 寧德市

酸雨是指pH值小于5.6的雨水、凍雨、雪、雹、露等大氣降水，酸雨又被稱為“空中死神”[1]，它是大氣受污染的一種表現(xiàn)。大量的環(huán)境監(jiān)測資料明，這樣的降水現(xiàn)象已經(jīng)逐年增多，如不加控制，酸雨區(qū)的面積將繼續(xù)擴(kuò)大，將會嚴(yán)重影響人類賴以生存的環(huán)境及人類本身。本文根據(jù)2011—2015年寧德市環(huán)境監(jiān)測站的降雨監(jiān)測數(shù)據(jù)，對寧德市中心城區(qū)酸雨的變化趨勢及致酸污染物的成因進(jìn)行初步探討、分析，為今后進(jìn)一步開展全市酸雨研究提供科學(xué)依據(jù)和研究基礎(chǔ)。

1 資料來源和分析方法

數(shù)據(jù)資料全部來源于2011—2015年寧德市環(huán)境監(jiān)測站降水監(jiān)測資料。區(qū)域內(nèi)共設(shè)置了2個監(jiān)測點(diǎn)，分別是寧德市金涵水庫管理處（測點(diǎn)編碼：900601），寧德市環(huán)境監(jiān)測站（測點(diǎn)編碼：900602）。設(shè)置符合《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法(第四版)》和《酸沉降監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T165 －2004) 的要求。降水的分析項(xiàng)目為 pH 值、降水量和電導(dǎo)率以及SO2- 4，NO- 3，Cl-，NH+ 4，F(xiàn)-，K+，Na+，Ca2+，Mg2+9項(xiàng)離子，分析方法、分析用水等均按照 HJ/T165－2004 的要求執(zhí)行。降水 pH 值＜5.6 為酸雨，pH 值＜4.5 為強(qiáng)酸雨。酸雨出現(xiàn)率是指酸雨出現(xiàn)次數(shù)占降水總出現(xiàn)次數(shù)的百分比。降水pH 平均值采用下列公式計(jì)算：

pH

其中，為酸雨監(jiān)測期間的降水量，單位為 mm。

2 結(jié)果與分析

2.1 pH值和酸雨頻率變化趨勢

2011—2015年共收集到有效降水樣品1000個，其中酸雨樣品262個，總體酸雨頻率為26.2%。從表1和圖1可以看出，酸雨pH值范圍在3.40~7.72之間，最大值出現(xiàn)在2011年，最小值出現(xiàn)在2014年；從2011年開始，pH值呈下降趨勢，到2015年有一定程度的回升。酸雨頻率最高年份為2014年，酸雨頻率為57.8%；酸雨頻率最低的年份是2011年，酸雨頻率僅為13.5%；酸雨頻率的變化趨勢則相反，從2011年開始呈上升趨勢，到2015年有一定程度的下降。

表1 2011—2015年寧德市中心城區(qū)降水基本信息統(tǒng)計(jì)結(jié)果

圖1 寧德市中心城區(qū)酸雨pH值和酸雨頻率年際變化

2.2 離子特性組成

從表2可以看出，影響寧德市降水的主要陰離子是SO2- 4和NO- 3，SO2- 4和NO- 3比值范圍在1.16~1.37之間，表明寧德市酸雨類型主要為混合型。降水中的陽離子主要是NH+ 4、Ca2+、Na+，其他陽離子所占比重相對較小。

表2 2011~2015年寧德市降水各離子濃度統(tǒng)計(jì)結(jié)果 （單位：mg/L）

2.3 酸雨成因分析

酸雨的成因是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理的現(xiàn)象，與地形、氣象條件、工業(yè)發(fā)展、致酸物質(zhì)的濃度等多種因素有關(guān)。

2.3.1地形和氣象條件的影響

寧德市位于中國海岸線和太平洋西岸中點(diǎn)，地處閩東山地北部，區(qū)內(nèi)山脈、丘陵、山間盆地、河谷平原、濱海平原相見交錯。區(qū)內(nèi)地勢自西向東依次構(gòu)成西、北、南三面高，東部低的地勢特征，地勢呈三級階梯下降，階梯開頭為向西半弧形，總體地形如口小腹大的土箕形狀。寧德常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，這種地形與盛行風(fēng)向不利于大氣污染物向外擴(kuò)散，降水時易形成酸雨。

2.3.2二氧化硫與氮氧化物排放的影響

酸雨的形成普遍被認(rèn)為是向大氣排放的二氧化硫和氮氧化物逐年增加的結(jié)果，二氧化硫和氮氧化物在云滴、雨滴內(nèi)或在大氣中被氧化吸收，而使降水呈現(xiàn)較大的酸性[2]。

寧德市中心城區(qū)二氧化硫和氮氧化物排放總量年際變化見圖2，可以看出，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，2011—2014年二氧化硫排放量比較平穩(wěn)，2015年有一定程度的增加；氮氧化物排放量2011—2014年呈上升趨勢，2015年有一定程度的減少。

圖2 寧德市中心城區(qū)二氧化硫和氮氧化物排放總量年際變化

2.3.3外來源的影響

酸雨的來源與成因比較復(fù)雜，除了局地人為排放的污染物影響外，在一定的氣象條件下也會受遠(yuǎn)距離輸送的外來源的影響。寧德市中心城區(qū)周邊分布有霞浦、古田、屏南、壽寧、周寧、柘榮、福安、福鼎等8個縣市區(qū)，所排放的主要污染物包括工業(yè)煙粉塵、二氧化硫、氮氧化物等，這也是寧德市酸雨的形成原因之一。

3 結(jié)論

(1) 2011—2015年，總體酸雨頻率為26.2%。酸雨pH值從2011年開始呈下降趨勢，到2015年有一定程度的回升；酸雨頻率的變化趨勢則相反，從2011年開始呈上升趨勢，到2015年有一定程度的下降。

(2) 影響寧德市降水的主要陰離子是SO2- 4和NO- 3，寧德市酸雨類型主要為混合型。

(3) 酸雨的成因是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理的現(xiàn)象，與地形、氣象條件、二氧化硫和氮氧化物的排放、外來源等多種因素有關(guān)。

(4) 由于酸雨監(jiān)測站點(diǎn)較少且位于市區(qū)，這會影響到分析結(jié)果的普遍性，對于寧德市中心城區(qū)影響酸雨形成的因素等需要進(jìn)一步探討。

4 防治對策

(1) 嚴(yán)格實(shí)行總量控制，控制和削減二氧化硫與氮氧化物的排放量，進(jìn)而達(dá)到防治酸雨的目的。

(2) 建立健全污染物監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，對大氣環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行分析評價，預(yù)測預(yù)報大氣環(huán)境污染，把酸雨的發(fā)展趨勢納入重點(diǎn)研究對象。

(3) 研發(fā)新技術(shù)，開發(fā)新能源，如氫能、太陽能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉?，用以替代傳統(tǒng)能源，從源頭上對酸雨進(jìn)行防治。

(4) 加強(qiáng)植樹栽花，擴(kuò)大綠化面積，多種植可吸收污染物的樹木，如柳杉、銀杉等樹木。

(5) 加大宣傳，通過各種渠道宣傳酸雨危害，號召群眾綠色出行，提高群眾環(huán)保意識。

[1] 劉彬. 酸雨的形成、危害及防治對策[J]. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2001，25（4）：21-23.

[2] 蔣維楣．空氣污染氣象學(xué)[M]．南京: 南京大學(xué)出版社，2003．