嘉興市酸雨污染特征及原因研究

金 雪，胡曉東，周國良，曾 雯，蒲鳳蓮

（1.浙江省嘉興市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站，浙江 嘉興 314000；2.浙江省嘉興市環(huán)境科學(xué)研究所有限公司，浙江 嘉興 314000）

1 引言

酸雨是指pH值小于5.60的雨雪或其他形式的降水，主要受人為向大氣中排放大量酸性物質(zhì)的影響。20世紀(jì)70年代開始，酸雨已逐步成為世界的公害［1］。嘉興市區(qū)是酸雨重污染區(qū)，本文主要分析嘉興市區(qū)的酸雨污染特征，并對污染原因做了簡要分析。

2 酸雨污染特征

2.1 酸雨污染現(xiàn)狀及污染類型

2.1.1 降水pH值范圍及酸雨頻率

2010年嘉興市共采集水樣品146個，降水的pH均值（雨量加權(quán)均值，下同）為4.36，pH值范圍在3.33～6.87之間，酸雨頻率為69.2%。pH值≤4.50的樣品占樣品總數(shù)的30.1%，4.50＜pH 值＜5.60的樣品占39.1%；5.60≤pH 值≤7.00的樣品占30.8%；沒有大于7.0的樣品。2個降水點位均出現(xiàn)了不同程度的酸雨，相比之下，嘉北街道的酸雨頻率較高，而pH值均值較低，說明該處的酸雨污染較監(jiān)測站所在區(qū)域嚴(yán)重（圖1）。

圖1 2010年各點位酸雨頻率

2.1.2 降水離子組分分布

表1 2010年降水離子統(tǒng)計結(jié)果

2.2 酸雨季節(jié)變化

2.2.1 降水pH值及酸雨頻率季節(jié)變化

季節(jié)降水pH值和酸雨頻率的變化見表2。盡管2個測點均出現(xiàn)酸雨，但季節(jié)變化仍然明顯，夏、秋季節(jié)的pH值高于其他季節(jié)，酸雨污染程度相對較輕，春、冬季的酸雨污染程度明顯較高，這與嘉興市區(qū)夏、秋季大氣污染輕、雨水較為充沛，而春、冬季大氣擴散不利、雨量相對較少有直接關(guān)系。酸雨頻率變化中冬季最為嚴(yán)重，其他季節(jié)2個測點的變化不一致。

表2 2010年降水pH值和酸雨頻率的季節(jié)分布

2.2.2 降水離子組分季節(jié)變化

2.3 酸雨污染趨勢

2.3.1 降水pH值及酸雨頻率變化趨勢

2006～2010年降水pH均值和酸雨頻率統(tǒng)計結(jié)果見表3。酸雨pH均值與酸雨頻率均呈現(xiàn)波動變化，但2010年pH均值較2006年上升，而酸雨頻率下降，根據(jù)秩相關(guān)系數(shù)進(jìn)行檢驗，酸雨污染變化趨勢不明顯。這5年間，酸雨pH年均值均小4.5，說明嘉興市區(qū)一直處于酸雨重污染區(qū)。

圖2 2010年嘉興市區(qū)主要降水離子濃度月變化

表3 2006～2010年嘉興市降水相關(guān)指標(biāo)統(tǒng)計

2.3.2 離子濃度變化趨勢

3 嘉興市區(qū)酸雨成因分析

3.1 大氣中二氧化硫和二氧化氮濃度的影響

降水酸度與環(huán)境空氣中致酸物質(zhì)有一定的關(guān)系，二氧化硫與二氧化氮是致酸前體物，在空氣污染較重的季節(jié)降水質(zhì)量較差，酸雨污染就會比較嚴(yán)重。從圖3可以看出，二氧化硫和二氧化氮濃度均值與降水酸雨率基本呈正相關(guān)，而與pH值呈負(fù)相關(guān)，說明嘉興市區(qū)酸雨污染很大程度上受大氣中二氧化硫和二氧化氮濃度的影響（圖4）。

圖3 嘉興市區(qū)大氣中SO2和NO2濃度與酸雨率的關(guān)系

3.2 氣象條件的影響

圖4 嘉興市區(qū)大氣中SO2和NO2濃度與降水pH值的關(guān)系

3.3 污染物排放的影響

酸雨的形成被認(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，在云滴、雨滴內(nèi)或在大氣中二氧化硫被臭氧等氧化劑氧化生成硫酸，氮氧化物最后被氧化轉(zhuǎn)化成硝酸或硝酸鹽，而使降水呈現(xiàn)較大的酸性［2］。盡管2010年嘉興市區(qū)的酸雨類別已為混合型污染，但硫酸根對酸雨的貢獻(xiàn)最高。酸雨的時空分布與其大氣污染的時空分布相一致，說明受大氣污染物濃度的影響較大，而大氣中的酸性氣體，如二氧化硫又主要與區(qū)域排放量相關(guān)。從“十一五”期間嘉興市二氧化硫排放量的變化情況來看，總量下降39.3%，工業(yè)廢氣中二氧化硫排放量下降38.8%，生活及其它二氧化硫排放量下降48.9%，這與“十一五”期間大氣中二氧化硫濃度的變化趨勢不一致，說明大氣污染物的來源更多的是受到整個區(qū)域的影響，而不僅僅是某局部地區(qū)的影響，這也表明嘉興市區(qū)的酸雨污染受到區(qū)域性大氣污染的影響。

4 結(jié)語

［1］川村降.日本“第3次酸性雨全國調(diào)查報告書”［R］.東京：全國環(huán)境研會志，2003.

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