云陽(yáng)縣降水變化特征分析

向亞芳，任順省，馮　濤，胡芳芳

(云陽(yáng)縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站，重慶 云陽(yáng) 404500)

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云陽(yáng)縣降水變化特征分析

向亞芳，任順省，馮濤，胡芳芳

(云陽(yáng)縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站，重慶 云陽(yáng) 404500)

摘要：對(duì)云陽(yáng)縣2007—2014年降水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析了大氣降水量、pH值的年際變化和月際變化。研究結(jié)果表明：云陽(yáng)縣降水pH值年均值范圍為4.84～5.39，月均值范圍為4.20～6.36；酸雨最多出現(xiàn)在冬季，春、秋季次之，夏季相對(duì)較輕；SO42-/NO3-為5.27，表明云陽(yáng)縣的酸雨屬于硫酸型污染。

關(guān)鍵詞：降水； 酸雨； 離子；變化；云陽(yáng)縣

降水化學(xué)分析是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和環(huán)境保護(hù)等國(guó)家決策的基礎(chǔ)性工作。通過(guò)降水化學(xué)分析可了解降水的時(shí)空分布、污染程度以及降水酸化的情況，進(jìn)而反映一個(gè)地區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量狀況，推斷其能源結(jié)構(gòu)，最終為治理大氣污染和防治酸雨等提供重要科學(xué)理論依據(jù)和決策支持。因此，開(kāi)展降水化學(xué)分析工作有著十分重要的意義。本文根據(jù)云陽(yáng)縣2007—2014年降水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析了云陽(yáng)縣大氣降水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀。

1降水監(jiān)測(cè)概況

1.1樣品采集

云陽(yáng)縣設(shè)置有1個(gè)降水監(jiān)測(cè)點(diǎn)，位于縣環(huán)境保護(hù)局宿舍樓頂，測(cè)點(diǎn)海拔為344m，相對(duì)高度23m，經(jīng)緯度為東經(jīng)108°41.53′，北緯30°56.06′。嚴(yán)格按照中國(guó)氣象局發(fā)布的《酸雨觀測(cè)業(yè)務(wù)規(guī)范》[1]的技術(shù)要求，配備儀器設(shè)備，進(jìn)行手工采集和測(cè)量。大氣降水樣品采集用SCZ-D型降水自動(dòng)采樣器，收集采用上口徑0.4m，深0.45m的專(zhuān)用聚乙烯桶，距地1.2m，以防止地面塵埃濺入。降水樣品的采集、保存和運(yùn)送嚴(yán)格按照《HJ/T165-2004酸沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》中QA/QC要求執(zhí)行。按照當(dāng)日9∶00至次日9∶00的時(shí)段收集降水樣品，樣品取回后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)分析。

1.2數(shù)據(jù)來(lái)源

降水?dāng)?shù)據(jù)采用2007—2014年云陽(yáng)縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站降水監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果，共286個(gè)監(jiān)測(cè)樣品。

1.3監(jiān)測(cè)頻次

按照重慶市監(jiān)測(cè)中心的統(tǒng)一要求，2010年之前為1、4、7、8和10月逢雨采樣監(jiān)測(cè)，2010年起監(jiān)測(cè)時(shí)間和頻率為全年逢雨必測(cè)。

1.4測(cè)定方法

所有降水樣品均采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行分析，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括降水量、pH值、電導(dǎo)率、NO3-、SO42-等，分析方法及依據(jù)見(jiàn)表1。分析儀器如pH計(jì)、電導(dǎo)率儀、離子色譜儀等均在計(jì)量檢定有效期內(nèi)使用。

表1　監(jiān)測(cè)分析方法及依據(jù)

1.5評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)處理

1.5.1評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T19117-2003酸雨觀測(cè)規(guī)范》中的規(guī)定，以pH值<5.6的大氣降水作為酸雨評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，其中pH值<4.0為強(qiáng)酸性降水；4.0< pH值<4.5為較強(qiáng)酸性降水；4.5

1.5.2數(shù)據(jù)處理

(2)降水中硫酸根、硝酸根等項(xiàng)目濃度平均值：采用雨量加權(quán)算術(shù)平均值計(jì)算。計(jì)算公式如下：

(3)酸雨發(fā)生率的計(jì)算公式如下：

式中:A為同一時(shí)間段內(nèi)酸雨發(fā)生的次數(shù)；B為同一時(shí)間段內(nèi)降水發(fā)生的次數(shù)。

2結(jié)果與分析

2.1年際變化

2.1.1降水量年際變化

2007—2014年云陽(yáng)縣降水量年際變化趨勢(shì)見(jiàn)圖1。云陽(yáng)縣常年降水量為810.14mm(1985—2012年)，從圖1可以看出， 2007—2010年降水量低于常年平均水平，其中2009年降雨量最少，僅有453.08mm，2011年降雨量最多，達(dá)1310.55mm。

2.1.2pH值年際變化

云陽(yáng)縣2007—2014年降水pH值監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可見(jiàn)，云陽(yáng)縣2007—2014年無(wú)強(qiáng)酸性降水。降水pH年均值范圍4.84～5.39，均低于5.60，其中2012年降水pH年均值最低為4.84，且2012年出現(xiàn)pH值最小值為4.05，酸雨率最高，酸性降水較其他年份多?？傮w上來(lái)看，云陽(yáng)縣的酸雨頻率較高，酸雨污染較嚴(yán)重。

表2　云陽(yáng)縣2007—2014年降水pH值監(jiān)測(cè)結(jié)果

2.2月際變化

2.2.1降水量月際變化

云陽(yáng)縣處于北回歸線以北的東南中亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，四川盆地中亞熱帶濕潤(rùn)區(qū)，春早、夏熱、秋涼、冬暖。初夏雨量充沛，盛夏炎熱多伏旱，秋多綿雨，冬少日照。年平均氣溫18.4℃。1月平均氣溫7.2℃。7月平均氣溫29.1℃。年平均日照數(shù)1484.8h。無(wú)霜期304d。云陽(yáng)縣2010—2014年月降水量見(jiàn)圖2。

從圖2可看出，云陽(yáng)縣的降水量季節(jié)變化較明顯，主要集中在5—9月，其中6月、8月降水量最高。

2.2.2pH值月際變化

采用氫離子濃度雨量加權(quán)法分析云陽(yáng)縣2010—2014年的204個(gè)有效降水樣本，求得降水pH月均值，見(jiàn)圖3。

2010—2014年云陽(yáng)縣大氣降水pH月均值范圍為4.20～6.36，其中2010年4月份降水pH月均值最大，為6.36，2014年1月份降水pH月均值最小，為4.20。從這五年降水pH月均值的平均值可以看出，云陽(yáng)縣的降水pH月均值從3月份開(kāi)始逐月增大，到7月份最小，8月份最高，之后逐月減小?？傮w上來(lái)看，云陽(yáng)縣的酸雨最多出現(xiàn)在冬季，春、秋季次之，夏季污染相對(duì)較輕。

2.3[SO42-]與[NO3-]的比值

中國(guó)降水中的陰離子主要是硝酸根和硫酸根離子，通常根據(jù)兩者在酸雨樣品中的當(dāng)量濃度比值來(lái)判斷降水的污染類(lèi)型[3]：

(1)硝酸型或燃油型：[SO42-]/[NO3-]≤0.5；

(2)混合型：0.5<[SO42-]/[NO3-]≤3；

(3)硫酸型或燃煤型：[SO42-]/[NO3-]>3，由此可根據(jù)一個(gè)地方酸雨類(lèi)型來(lái)初步判斷酸雨的主要影響因素。

在2010—2014年分析測(cè)定的204個(gè)樣品中，[SO42-]/[NO3-]比值范圍為：0.68～23.27。[SO42-]/[NO3-]<3的樣品44個(gè)，占21.6%。其余160個(gè)樣品的[SO42-]/[NO3-]比值>3。[SO42-]/[NO3-]雨量加權(quán)總均值的比值為5.27，說(shuō)明[SO42-]是云陽(yáng)縣降水酸度的主要貢獻(xiàn)者，[NO3-]對(duì)降水酸度的影響有逐漸增大的趨勢(shì)，但目前云陽(yáng)縣的降水仍為硫酸型。

3結(jié)論

近年云陽(yáng)縣降水pH年均值范圍為4.84～5.39，酸雨pH年均值范圍為4.81～5.18，酸雨發(fā)生的頻率較高，酸雨污染較嚴(yán)重；大氣降水pH月均值范圍為4.20～6.36，酸雨在冬季出現(xiàn)的最多，春、秋季次之，夏季相對(duì)較輕。

[SO42-]/[NO3-]比值范圍為0.68～23.27，多數(shù)樣品比值>3，[SO42-]/[NO3-]雨量加權(quán)總均值的比值為5.27，云陽(yáng)縣的酸雨污染類(lèi)型為硫酸型。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)氣象局,酸雨觀測(cè)業(yè)務(wù)規(guī)范[M].北京:氣象出版社,2005.

[2]李仕安,劉蕾,周榮芳,等.梅縣酸雨與氣象條件的關(guān)系[J].廣東氣象,2010,32(6):41-42.

[3]梅學(xué)英.上海地區(qū)酸雨類(lèi)型格局轉(zhuǎn)變研究[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境,2010,19(9):1075-1079.

Analysis of Change Characteristic of Precipitation in Yunyang County

XIANG Ya-fang，REN Shun-sheng，F(xiàn)ENG Tao，HU Fang-fang

(Yunyang Environment Monitoring Station, Yunyang Chongqing 404500, China)

Abstract：The precipitation monitoring data of Yunyang County in 2007-2014 were statistically analyzed to explore the inter-annual variability and inter-monthly variability of precipitation volume and pH value. The results showed that the range of annual average pH value was 4.84～5.39 and the range of month average value was 4.20～6.36.Acid rain mostly happened in winter, spring and autumn, and less in summer. The ratio of and was 5.27, which indicated that the acid rain in Yunyang belonged to sulfuric acid type pollution.

Key words：precipitation; acid rain; ion; change; Yunyang County

中圖分類(lèi)號(hào)：X51

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1673-9655(2016)01-0048-03

作者簡(jiǎn)介：向亞芳(1984-)，女，重慶人，工學(xué)碩士，云陽(yáng)縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站，工程師，研究方向：環(huán)境監(jiān)測(cè)。

收稿日期：2015-06-17