揚州地區(qū)酸雨現狀及成因分析

惠學香

(儀征市環(huán)境監(jiān)測站，江蘇 儀征 211400)

酸雨問題是當今中國乃至世界的重大環(huán)境污染問題，文章根據2006年1月—2010年12月的酸雨監(jiān)測數據，對揚州地區(qū)酸雨的變化規(guī)律、趨勢及其成因進行了統(tǒng)計分析。

1 酸雨定義及評價標準

1.1 酸雨定義

酸雨(acid rain)是指pH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。未被污染的雨雪是中性的，pH接近于7，當其被大氣中存在的酸性氣體污染，降水 pH 小于5.6時則形成酸雨［1］。

1.2 酸雨出現頻率

一般稱某地區(qū)的酸雨出現頻率為該地區(qū)酸雨出現次數除以降雨的總次數。如果是降雪(冰、雹)，以降雨視之。酸雨出現頻率是除年均降水pH之外，判別某地區(qū)是否為酸雨區(qū)的另一個重要指標。

1.3 酸雨區(qū)評價標準

某地區(qū)是否為酸雨區(qū)，一般要看降水pH年均值，年均降水 pH高于5.60，酸雨出現頻率0～20%，為非酸雨區(qū);pH 在5.30～5.60，酸雨出現頻率10% ～40%，為輕酸雨區(qū);pH 在5.00～5.30，酸雨出現頻率30% ～60%，為中度酸雨區(qū);pH在4.70～5.00，酸雨出現頻率50% ～80%，為較重酸雨區(qū);pH小于4.70，酸雨出現頻率70% ～100%，為重酸雨區(qū)。

1.4 酸雨類型

酸雨中的陰離子主要是硫酸根和硝酸根離子，根據兩者在酸雨樣品中的濃度可以判定降水的主要影響因素是二氧化硫還是氮氧化物。二氧化硫主要來自于礦物燃料(如煤)的燃燒，氮氧化物主要來自于汽車尾氣等污染源。根據硫酸根和硝酸根離子的濃度比值將酸雨的類型分為3類：硫酸型(或燃煤型)：比值 ＞3;混合型：0.5＜比值≤3;硝酸型(或燃油型)：比值≤0.5。

2 揚州地區(qū)酸雨現狀

2.1 揚州地區(qū)酸雨現狀

“十一五”期間揚州地區(qū)降水pH監(jiān)測結果統(tǒng)計見表 1［2］。

表1“十一五”期間揚州地區(qū)降水pH監(jiān)測結果統(tǒng)計

由表1可以看出，揚州地區(qū)酸雨主要集中在揚州市區(qū)與儀征城區(qū)?！笆晃濉逼陂g，揚州地區(qū)酸雨污染狀況有明顯好轉，市區(qū)酸雨呈逐年減少趨勢，2010年市區(qū)酸雨污染有所反彈，酸雨出現頻率由2009年的10.7%上升為32.9%，經評價“十一五”期間揚州市區(qū)屬于非酸雨區(qū)-較重酸雨區(qū)。儀征城區(qū)大氣污染嚴重，降水pH年均值均小于5.6，經評價屬于輕酸雨區(qū)-重酸雨區(qū)。儀征城區(qū)酸雨出現頻率從2007年開始呈逐年上升趨勢，降水pH年均值有逐年下降趨勢，表明儀征城區(qū)酸雨污染狀況在逐年加重。高郵、江都、寶應城區(qū)從2007年起無酸雨出現。

2.2 儀征城區(qū)酸雨變化情況

“十一五”期間，儀征城區(qū)降水pH月度監(jiān)測結果統(tǒng)計見表2，降水中酸雨出現頻率統(tǒng)計見表3［3］。

表2“十一五”期間儀征城區(qū)降水pH月度監(jiān)測結果統(tǒng)計

表3 “十一五”期間儀征城區(qū)降水中酸雨發(fā)生頻率統(tǒng)計

由表2可以看出，“十一五”期間儀征城區(qū)降水pH年均值均小于5.6，降水pH月均值在4.02～7.68，pH月均值最小值為4.02，出現在2009年9月份。

由表3可以看出，“十一五”期間儀征城區(qū)酸雨呈明顯的季節(jié)性變化，酸雨出現頻次秋季最高，由大到小依次為：秋季＞冬季＞春季＞夏季。

3 酸雨形成原因分析

3.1 儀征城區(qū)酸雨陰、陽離子組成分析

對“十一五”期間儀征城區(qū)降水中主要陰、陽離子進行分析，監(jiān)測結果統(tǒng)計見表4。

表4 “十一五”期間儀征城區(qū)降水中主要陰、陽離子監(jiān)測結果統(tǒng)計 mg/L

由表4可以看出，“十一五”期間儀征城區(qū)陰離子組份比例由大到小依次為：硫酸根()＞硝酸根()＞氯離子(Cl－)＞氟離子(F－)，降水中起酸性中和作用的陽離子含量由大到小依次為：鈣離子(Ca2+)＞銨離子()＞鈉離子(Na+)＞鉀離子(K+)＞鎂離子(Mg2+)。在降水陰離子組成中，硫酸根()是主要離子，其次是硝酸根離子()，硫酸根與硝酸根離子的濃度比值約等于2，即0.5＜比值≤3，說明儀征城區(qū)酸雨主要是由燃煤型和燃油型混合空氣污染造成的，酸雨類型屬于混合型。在降水陽離子組成中，鈣離子(Ca2+)是主要離子，其次是銨離子(NH+4)，說明來源于堿性顆粒物中的鈣離子(Ca2+)和銨離子()對酸雨的中和作用占比最大。此外，氯離子(Cl－)與鈉離子(Na+)的濃度比值約等于3，表明儀征城區(qū)降水受到氯化物污染影響。由于Cl－和Na+一般認為是海洋性來源，其當量濃度比值應為1，但化工、有色金屬冶金等工業(yè)生產廢氣中常含有Cl2、HCl等污染物，從而會對陸地降水中Cl－產生影響，由于位于儀征境內的揚州化學工業(yè)園離儀征主城區(qū)的距離較近，其大氣污染物Cl2、HCl等陸地空氣污染對儀征城區(qū)降水Cl－的影響難以避免，而Na+沒有陸地源的污染，導致Cl－/Na+比值各年均大于2。

3.2 大氣污染物排放量與空氣中污染物濃度關系分析

以酸雨嚴重的儀征城區(qū)為例?！笆晃濉逼陂g儀征城區(qū)大氣污染物煙塵、二氧化硫排放量與空氣中二氧化硫、二氧化氮濃度關系見表5。

表5 “十一五”期間儀征城區(qū)大氣污染物排放與空氣中污染物濃度關系

由表5可以看出，“十一五”期間，儀征城區(qū)大氣污染物煙塵、二氧化硫排放量從2007年起逐年下降，其中2010年排放量下降最多，分析原因主要是儀征城區(qū)三個燃煤電廠加強了除塵設施改造，提高了除塵效率，尤其是儀征化纖股份有限公司電廠脫硫設施在2010年全部建成運行，使得煙塵、二氧化硫排放量大幅下降。“十一五”期間，空氣中二氧化硫濃度總體呈下降態(tài)勢，這與二氧化硫排放量逐年下降密切相關，然而空氣中二氧化氮濃度卻呈上升態(tài)勢，這是由于近年來儀征城區(qū)機動車擁有量迅速增加，各種機動車排放的尾氣已成為形成酸雨的重要原因，不容忽視。

4 酸雨的防治對策

揚州市區(qū)與儀征城區(qū)地處沿江酸雨控制區(qū)，為酸雨多發(fā)地區(qū)，尤其是儀征城區(qū)大氣污染嚴重，在“十一五”之前其酸雨主要是由于大量燃燒含硫量高的煤而形成的，多為硫酸型酸雨，“十一五”期間隨著總量控制與節(jié)能減排工作力度的加大，其二氧化硫排放量逐年下降，但是機動車擁有量卻迅速增加，各種機動車排放的尾氣已成為形成酸雨的重要原因。

針對酸雨產生的原因與造成的直接或潛在的危害，酸雨防治對策主要有：

(1)進一步落實大氣污染防治措施，在市區(qū)強制淘汰4 t以下低噸位的燃煤鍋爐，采取集中供熱。逐步關閉一些排放大氣污染物較多的重污染企業(yè)，實施工業(yè)“退城進園”。

(2)改善能源結構，利用天然氣取代人工煤氣;新建建設項目盡量使用天然氣等較清潔的能源，減少用煤量尤其是不用高硫煤。同時開發(fā)利用新能源，如太陽能，地熱能等清潔能源。

(3)加大對工業(yè)企業(yè)大氣污染物排放的治理力度，火電廠、供熱鍋爐等燃煤設施全面實施脫硫技術，進一步減少二氧化硫排放。

(4)繼續(xù)做好污染物總量減排，增加大氣污染源的脫硝，控制機動車保有量，淘汰排放不達標的機動車輛。

［1］國家環(huán)境保護總局《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》編委會.空氣和廢氣監(jiān)測分析方法(第四版增補版)［M］.北京：中國環(huán)境科學出版社，2007.

［2］揚州市環(huán)境保護局.揚州市環(huán)境質量報告書(2006—2010年)［Z］，2011.

［3］儀征市環(huán)境保護局.儀征市環(huán)境質量報告書(2006—2010年度)［Z］，2011.