江北工業(yè)區(qū)大氣中二氧化硫污染現(xiàn)狀研究

陸征宇 胡成明 張長翔

摘要：通過對大氣中二氧化硫的連續(xù)采樣分析，對江北工業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、風(fēng)景區(qū)三個區(qū)域的二氧化硫含量及時間分布進行了研究。結(jié)果表明，該地區(qū)的二氧化硫的污染等級屬于二級污染。工業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、風(fēng)景區(qū)的污染程度依次變小。大氣二氧化硫的主要來源是企業(yè)燃料廢氣的排放和汽車尾氣的污染。

關(guān)鍵詞：大氣污染二氧化硫污染分布

0 引言

大氣污染是生態(tài)污染的主要形式，污染大氣的主要污染物包括二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳以及懸浮顆粒物等等。二氧化硫是一種無色，有強烈刺激性氣體，是大氣主要污染物之一。通常是煤、石油等含硫化合物燃燒產(chǎn)生的。許多工業(yè)生產(chǎn)都會產(chǎn)生大量的二氧化硫。如果二氧化硫不經(jīng)過處理直接排放到空氣中，就會對大氣造成污染，進而直接影響人們的生活。二氧化硫可被吸收進入血液，對全身產(chǎn)生毒副作用，它能破壞酶的活力，從而明顯地影響碳水化合物及蛋白質(zhì)的代謝，對肝臟有一定的損害[1]。

南京是江蘇的省會城市，人口密集，是中國重要的經(jīng)濟中心城市，也是環(huán)境空氣質(zhì)量治理的重點城市。而地處南京北郊的大廠區(qū)是南京市工業(yè)重區(qū)，揚子石化、南鋼、南化、華能電廠等大型、特大型企業(yè)云集。本研究選擇距工業(yè)區(qū)約三公里左右南京信息工程大學(xué)作為采樣點，對大氣中的二氧化硫時間和空間的分布特征進行研究，為有針對性地進行大氣污染防治提供有效依據(jù)。[2]

1 采樣

選取三個較有代表性的地方，分別位于南京信息工程大學(xué)的東門、北門以及濱江門。東門位于江北工業(yè)區(qū)交通主干道上，距工業(yè)區(qū)較近，交通頻繁，空氣質(zhì)量較差，記為工業(yè)區(qū)；北門位于盤錦花苑小區(qū)前，周圍有大量的住房，人口密度較大，大氣的狀況直接影響著人們的生產(chǎn)活動，記為住宅區(qū)；濱江門位于龍王山邊緣，龍王山上覆蓋著大量的植被，記為風(fēng)景區(qū)。分別將多孔玻璃吸收管置于校門前的到路口處，高度1.6米左右（大約一人呼吸高度）。從2013年12月1號開始，連續(xù)采樣一個月，采樣時間一小時，每天三次（分為8：00-9：00、12：00-13：00、17：00-18：00），取其中25組樣品進行分析。

2 儀器和試劑

多孔玻璃吸收管（泰興市明泰科教儀器有限公司）；酸式滴定管；容量瓶、錐形瓶、燒瓶若干；分析純的硫代硫酸鈉（Na2S2O3）、碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)（KIO3）、碘（I2）、碘化鉀（KI）、冰醋酸、淀粉、亞硫酸氫鈉（NaHSO3）。把多孔玻璃吸收管所采得的氣體用標(biāo)準(zhǔn)亞硫酸銨氫鈉來吸收，用碘量法滴定，測出二氧化硫的含量。

3 結(jié)果與討論

3.1 二氧化硫的時間分布特征（見圖1）

從圖1中可以看出，工業(yè)區(qū)二氧化硫的含量在略有波動的情況下還是趨于平穩(wěn)。略有波動是因為天氣原因，溫度較高會使地面的二氧化硫含量降低，雨水的刷洗也會使地面的二氧化硫含量降低。（見圖2）

從圖2中可以看出，住宅區(qū)二氧化硫的含量還是比較平緩的。住宅區(qū)的二氧化硫主要是來自于人們生活、燃燒廢料和汽車尾氣的排放。人口密集大加上距離工業(yè)區(qū)較近，這是造成此處二氧化硫含量較高的主要因素。

從圖3中可以看出，風(fēng)景區(qū)二氧化硫的含量波動很小。風(fēng)景區(qū)的植被覆蓋面積廣，人口密度比較小，對二氧化硫含量的影響比較小。

從上述三個圖可以看出，雖然每天的每個時段波動都很小，但是每天的二氧化硫含量都是隨著時間的推移而有不同程度的增加。所測量的時間是在早中晚的上下班的高峰期，車流量比較大，因此汽車所排放的尾氣也是相較之于平時多了很多。二氧化硫隨時間增加，可以看出周圍所排放的二氧化硫量較多，光靠大氣的自凈能力不足以抵消掉產(chǎn)生的二氧化硫。

3.2 二氧化硫的空間分布特征

從上述圖1、圖2、圖3三個圖可以看出，同一時間不同地點，住宅區(qū)的二氧化硫的含量高于工業(yè)區(qū)而低于風(fēng)景區(qū)。從實際的情況來看，工業(yè)區(qū)的車流量多、工廠排放量大，它比住宅區(qū)的二氧化硫含量大，是屬于正常情況。而住宅區(qū)的車流量和風(fēng)景區(qū)的差不多，但是所測結(jié)果確是風(fēng)景區(qū)的二氧化硫含量明顯比住宅區(qū)的低。根據(jù)在一定范圍內(nèi)，SO2濃度越高對植物表觀光合作用的影響越大，但在SO2濃度較低的情況下，對植物的光合作用降低地也很少。[3]由于植物能吸收、利用大氣中微量SO2中的S元素，以補充體內(nèi)S元素的不足。[4]植物對二氧化硫有一定的吸收能力，而龍王山上覆蓋著一大片樹林，雖然吸收能力稍弱，但好在數(shù)量多，樹木對二氧化硫有一定的凈化能力，可以減少二氧化硫的含量。（見圖4）

采用單因子污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)法對工業(yè)區(qū)大氣的二氧化硫和二氧化氮污染狀況進行評價，其計算公式分別為：

Pi=Ci/Si

式中， Pi為二氧化硫或二氧化氮單因子指數(shù)，Ci為二氧化硫的實測濃度，Si為二氧化硫的二類評價標(biāo)準(zhǔn)。從圖四中所算出的平均值可以看出，該地區(qū)的二氧化硫的污染等級為二級[5]，污染是比較嚴(yán)重的。

4 結(jié)論與討論

①工業(yè)區(qū)的二氧化硫含量主要來源是來自于化工企業(yè)的排放和汽車尾氣；住宅區(qū)的二氧化硫含量主要來自于汽車尾氣以及人們的生產(chǎn)活動；風(fēng)景區(qū)與住宅區(qū)的情況相似，只是有樹木減緩了二氧化硫的增長。

②汽車尾氣是二氧化硫含量變高的重要因素，因此減少汽車的使用，鼓勵大家上下班時盡量乘坐公交車，或者使用清潔能源，減少二氧化硫的排放。就可以減少一些二氧化硫的排放，改善空氣質(zhì)量。

③二氧化硫的高含量對空氣質(zhì)量形成了巨大的挑戰(zhàn)，大大加大了大氣凈化的負(fù)擔(dān)。把測量數(shù)據(jù)和測量地點聯(lián)系起來看，很容易就看出樹木植被對改善空氣質(zhì)量具有顯著的效果。高濃度的二氧化硫?qū)χ参锏纳L有抑制作用，低濃度的二氧化硫?qū)χ参锏纳L有促進作用。多植樹造林可以減少二氧化硫使其濃度降低，而低濃度二氧化硫的環(huán)境又能促進植物的生長，形成了一個良性循環(huán)。

參考文獻：

[1]陳娟.空氣中二氧化硫?qū)θ梭w的危害及相關(guān)問題探討[J].內(nèi)蒙古水利，2012，139（3）：174-175.

[2]高俊.2007-2008年南京江北工業(yè)區(qū)大氣降水化學(xué)特征[J].大氣科學(xué)學(xué)報，2012，35（6）：697-701.

[3]高吉喜.二氧化硫?qū)χ参镄玛惔x的影響對氣孔膜透性與物質(zhì)代謝的影響[J].環(huán)境科學(xué)研究，1997，10（2）：36-39.

[4]周颯.二氧化硫?qū)χ参锏挠绊慬J].三峽環(huán)境與生態(tài)，2013，35(4)：24-27.

[5]國家環(huán)境保護局科技標(biāo)準(zhǔn)司.GB 3095-1996，環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1996.

課題項目：

本項目為2013年江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃資助項目成果，項目編號：201313982002Y。