鷹潭市酸雨污染現(xiàn)狀及防治對策研究

熊初建

(鷹潭市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站，江西 鷹潭 335000)

鷹潭市酸雨污染現(xiàn)狀及防治對策研究

熊初建

(鷹潭市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站，江西 鷹潭 335000)

在對鷹潭市近十年的降水監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，研究了鷹潭市酸雨污染特征和變化趨勢，分析了酸雨的成因，結(jié)果表明，鷹潭市酸雨冬春兩季較為嚴(yán)重，酸性降水的形成與環(huán)境空氣質(zhì)量、機(jī)動(dòng)車尾氣、區(qū)域輸送、土壤性質(zhì)等多種因素有關(guān)。結(jié)合鷹潭市實(shí)際情況，探索酸雨防治對策。

酸雨 污染現(xiàn)狀 防治對策

清潔雨水一般被CO2飽和，pH值在5.6-5.7之間，降水pH值≤5.6時(shí)稱為酸雨。酸雨給人類生存環(huán)境造成巨大威脅，它可以直接使植被大片死亡，土壤平化，湖泊、河流酸化，并能溶解土壤和水體底泥中的重金屬進(jìn)入水中，毒害魚類，加速建筑物和文物古跡的腐蝕和風(fēng)化過程[1～3]。本文根據(jù)鷹潭市2005-2014年降水的監(jiān)測結(jié)果，分析了鷹潭市酸雨污染特征和變化趨勢，并提出防治對策。

1 降水監(jiān)測概況

1.1 監(jiān)測點(diǎn)位設(shè)置及監(jiān)測項(xiàng)目

鷹潭市設(shè)置了兩個(gè)降水監(jiān)測點(diǎn)位，即市監(jiān)測站、山背監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測項(xiàng)目為降水量、pH、電導(dǎo)率、SO2-、NO3-、F-、Cl-、NH4+、Ca2+、Mg2+、Na+、K+等項(xiàng)目。

1.2 監(jiān)測頻次與方法

2005年5月前降水量、pH、電導(dǎo)率逢雨必測，2005年5月起SO2-、NO3-也逢雨必測，其它降水離子成份每月任選兩次降水進(jìn)行分析；2012年4月起所有項(xiàng)目逢雨必測。監(jiān)測方法為：降水自動(dòng)采樣-實(shí)驗(yàn)室分析法。

1.3 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)據(jù)處理

評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，降水采用國家環(huán)保部推薦標(biāo)準(zhǔn)，降水pH≤5.6為酸雨。酸雨頻率：pH≤5.6的降水次數(shù)占總降水次數(shù)的百分比。

pH均值的計(jì)算：

[H+]i=10-pHi

[H+]平均=∑[H+]i×Vi/∑Vi

pH平均=-log[H+]平均

2 降水污染現(xiàn)狀分析

2.1 降水質(zhì)量概況

2014年鷹潭市酸雨頻率為83.1%，較上年(86.4%)下降3.3個(gè)百分點(diǎn)；降水pH范圍在4.52～5.67之間，降水pH年均值4.91，較上年(4.75)上升了0.16個(gè)pH單位；酸雨污染的程度有所減輕；2005～2014年，鷹潭市降水pH年均值在4.06～4.91之間，酸雨頻率在83.1%～96.2%之間。10年來鷹潭市降水質(zhì)量狀況統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 2005～2014年鷹潭市降水質(zhì)量狀況統(tǒng)計(jì)見表

2.2 酸雨污染年際變化

2005～2014年，鷹潭市降水pH值和酸雨頻率變化年際情況如圖1所示。采用spearman秩相關(guān)系數(shù)法[4]分析10年來鷹潭市降水pH值和酸雨頻率變化趨勢，rs(pH值)和rs(酸雨頻率)計(jì)算結(jié)果分別為0.842和-0.576，降水pH值呈顯著上升趨勢，酸雨頻率呈顯著下降趨勢。可見近年來鷹潭市降水污染程度有所減緩。

圖1 2005-2014年鷹潭市降水pH值、酸雨頻率年變化圖

2.3 酸雨污染月際變化

2005～2014年鷹潭市降水pH月均值和酸雨頻率統(tǒng)計(jì)見表2，鷹潭市降水pH值和酸雨頻率變化月際情況如圖2所示。不同年份的相同月份和相同年份的不同月份pH值和酸雨頻率變化較大，但10年降水pH月均值1至10月波浪形升高，10月達(dá)到高點(diǎn)后又緩慢下降；酸雨頻率前4 個(gè)月較高，5月開始有所下降到8月最低，然后波浪形上。即春冬季節(jié)相比夏秋季節(jié)酸雨污染更嚴(yán)重。

表2 2005～2014年降水月變化統(tǒng)計(jì)表

注：2009、2014年10月無降水。

圖2 2005-2014年鷹潭市降水pH值、酸雨頻率月變化圖

2.4 降水的化學(xué)組成

鷹潭市2005～2014年降水化學(xué)組分統(tǒng)計(jì)表見表3。

表3 2005～2014年降水離子成份年均值統(tǒng)計(jì)表 單位：ueq/L

從2005～2014年鷹潭市降水化學(xué)組分統(tǒng)計(jì)表中可以看出，降水中起致酸作用的陰離子平均濃度SO42-﹥NO3-﹥Cl-﹥F-，SO42-仍然是鷹潭市降水酸化的主要因素，NO3-的致酸作用也不容忽視。SO42-/NO3-的當(dāng)量比是分析酸雨成因的依據(jù)，國內(nèi)外常用SO42-/NO3-的當(dāng)量比來表達(dá)兩者的相對貢獻(xiàn)[5～6]。2005～2014年SO42-/NO3-的當(dāng)量比值在2.42～12.44之間，即鷹潭市降水酸性主要是受大氣中硫氧化物的影響，為典型的硫酸鹽型降水，同時(shí)SO42-/NO3-的當(dāng)量比值呈顯著性下降趨勢，這說明SO42-在陰離子中所占的比例逐漸減小，而NO3-在陰離子中所占的比例逐漸增，氮氧化物對酸雨的貢獻(xiàn)逐年上升；表明空氣污染狀況正由過去的以煤煙型污染為主，向以煤煙型污染和石油型污染并重的趨勢轉(zhuǎn)化。

3 鷹潭市酸雨成因分析

3.1 致酸前體物的排放對酸雨的影響

鷹潭市降水為典型的硫酸鹽型酸雨，酸雨的形成主要是受大氣中二氧化硫的影響，鷹潭市的能源消耗一直以原煤為主，此外，除二氧化硫外，大氣中的氮氧化物也是重要的致酸物質(zhì)，隨著鷹潭市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)，機(jī)動(dòng)車保有量不斷增加，汽車尾氣中含有大量的氮氧化物和許多低碳有機(jī)物，都會(huì)加重酸雨的形成。

3.2 致酸前體物的區(qū)域輸送對酸雨的影響

致酸物質(zhì)在多種不同的氣候條件下可隨風(fēng)輸送到很遠(yuǎn)的地方，造成周邊地區(qū)的大氣污染，鷹潭以東17公里是貴溪冶煉廠、貴溪電廠，排放大量的SO2、NOx；鷹潭以東72公里為永平銅礦，鷹潭的東北方向112公里(均為直線距離)為我國最大的銅礦德興銅礦，大量的礦山廢石排出大量的SO2，他們逸散到空氣中[7]，成為污染下風(fēng)向的主要致酸物質(zhì)；

3.3 土壤性質(zhì)對酸雨的影響

大氣中的堿性離子會(huì)對酸雨的形成起到緩沖作用，其中Ca2+對酸雨的中和起著非常重要的作用，其次是Mg2+[8]。大氣堿性離子主要來源于土壤和沙塵，因此土壤中堿性離子含量及pH值是影響酸雨形成的重要因素之一。鷹潭市土壤結(jié)構(gòu)為酸性紅壤，鹽成土過程為脫硅富鋁化過程，Ca2+、Mg2+、K+、Na+等堿性離子受到強(qiáng)烈淋浴作用流失量大，在地表物質(zhì)中的含量相對較少，土壤中鹽基離子交換量較低，土壤的pH值低于5.0為酸性，使大氣中懸浮顆粒物亦呈酸性，顆粒物對酸雨的緩沖能力較弱，一定程度造成了酸雨嚴(yán)重。

3.4 氣象因素對酸雨的影響

大氣環(huán)境質(zhì)量除受污染物的排放因素影響，還受到氣象條件的約束[9]。鷹潭市屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，具有亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候的典型特，氣溫高、雨量足、氣候潮濕，常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)、東北風(fēng)，靜風(fēng)頻率高，平均風(fēng)速小，大氣穩(wěn)定性高，逆溫持續(xù)時(shí)間長等特點(diǎn)，這種大氣環(huán)境特點(diǎn)對污染物的擴(kuò)散不利，也加劇了酸雨的污染。

4 鷹潭市酸雨防治對策探討

經(jīng)過近十年的努力，鷹潭市酸雨頻率從2010年最高的96.2%下降至2014年的83.1%，降水pH值從2008年最低的4.06上升至2014年的4.91，酸雨污染防治工作已取得一定的成效。但鷹潭市酸雨污染現(xiàn)狀仍然嚴(yán)重，根據(jù)鷹潭市酸雨污染特征及成因分析，結(jié)合鷹潭市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展實(shí)際情況，提出以下防治對策。

4.1 嚴(yán)格環(huán)境準(zhǔn)入，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整

推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，不斷完善產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃大力推廣節(jié)能新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品，大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)，淘汰高耗低效產(chǎn)能和落后工藝。設(shè)施嚴(yán)格的環(huán)境準(zhǔn)入制度，完善大氣主要污染物排放總量審核制度，對超出排放總量控制指標(biāo)、且環(huán)境無容量的地區(qū)，暫停審批新增主要大氣污染物總量建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評價(jià)文件。

4.2 引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)布局，推進(jìn)生態(tài)轉(zhuǎn)型

做好統(tǒng)籌規(guī)劃，抓好工業(yè)園區(qū)資源的重新組合，加強(qiáng)園區(qū)環(huán)保基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，促進(jìn)園區(qū)向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型方向轉(zhuǎn)化，按照產(chǎn)業(yè)集群和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念加快工業(yè)園區(qū)發(fā)展。

4.3 推廣清潔能源，提高企業(yè)能源利用效率

調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，推廣清潔能源，從源頭控制酸性氣體的排放，改變能源結(jié)構(gòu)，增加無污染或少污染的清潔能源比例，大力開發(fā)并利用無污染能源如風(fēng)能、水能、太陽能等。發(fā)展太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿炔划a(chǎn)生酸雨污染的清潔能源。提高企業(yè)能源利用效率，建立重點(diǎn)能耗企業(yè)名錄，深入推動(dòng)實(shí)施重點(diǎn)能耗企業(yè)節(jié)能行動(dòng)，加強(qiáng)節(jié)能管理。

4.4 推進(jìn)煙氣脫硫脫硝，減少SO2和NOx排放

積極開發(fā)新型煙氣脫硫脫硝技術(shù)，從末端控制酸性氣體的排放，加強(qiáng)電力行業(yè)脫硫脫硝建設(shè)和環(huán)保監(jiān)督管理，不斷提升綜合脫硫率、脫硝率，從末端保證SO2和NOx的達(dá)標(biāo)排放及達(dá)到總量控制要求。

4.5 加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車污染防治，減少汽車尾氣排放

進(jìn)一步建立健全機(jī)動(dòng)車年審強(qiáng)制檢測制度、環(huán)保標(biāo)志分級管理制度、環(huán)保標(biāo)志限行制度、聯(lián)合執(zhí)法機(jī)制、黑煙車義務(wù)舉報(bào)、超標(biāo)車輛定期公告等管理制度。采用經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償或激勵(lì)等措施促進(jìn)老舊汽車及“黃標(biāo)車”等高排放汽車提前報(bào)廢。同時(shí)，提倡鼓勵(lì)更新或新增的公交車要采用電動(dòng)汽車、LNG(液化天然氣)汽車等新能源汽車。加快建設(shè)快速公交，改善非機(jī)動(dòng)車交通條件，鼓勵(lì)公眾更多地采用綠色出行的方式。

4.6 加強(qiáng)區(qū)域環(huán)保合作，推進(jìn)聯(lián)防聯(lián)治

酸雨的形成不僅取決于本地污染物的排放，同時(shí)還顯著地受到其它地區(qū)排放污染物的影響。鷹潭地處江西東北部，信江中下游，空氣污染除受本地污染源的影響外，區(qū)域性污染比重更大。酸雨污染不僅是鷹潭的問題，也是江西大部分城市面臨的共同問題，應(yīng)著力推動(dòng)建立鷹潭與周邊城市大氣聯(lián)合防治長效機(jī)制，加強(qiáng)區(qū)域環(huán)保合作，推進(jìn)聯(lián)防聯(lián)治，共同推進(jìn)酸雨污染防治工作。

5 結(jié)論

近年來，鷹潭市酸雨污染防治工作已取得一定的成效，但鷹潭市酸雨污染現(xiàn)狀仍然嚴(yán)重。應(yīng)嚴(yán)格環(huán)境準(zhǔn)入，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)布局，推進(jìn)生態(tài)轉(zhuǎn)型，推廣清潔能源，提高企業(yè)能源利用效率，推進(jìn)煙氣脫硫脫硝，減少SO2和NOx排放，加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車污染防治，減少汽車尾氣排放，加強(qiáng)區(qū)域環(huán)保合作，推進(jìn)聯(lián)防聯(lián)治，逐步解決酸雨污染問題。

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Research on the current situation and countermeasure of acid rain pollution inYingtan city

XIONG Chu-jian

(TheEnvironmentalProtectionandMonitoringStationofYingtanCity，JiangxiYingtan335000)

Based on nearly a decade of precipitation monitoring data of comprehensive analysis，research the features and changing trend of acid rain pollution in，and analysis the causes of acid rain of Yingtan city，the results indicate that the acid rain is more serious in winter and spring of this city.Acid rain is formed by many factors，such as the quality of air environmental，motor vehicle exhaust，regional transport，soil properties and so on.Combined with the actual situation of Yingtan city，exploring the acid rain control countermeasures.

Acid rain Pollution situation Control countermeasure