湖州地區(qū)酸雨特征及變化趨勢分析

胡景波

摘 要：利用湖州站2008年1月至2015年8月酸雨觀測數(shù)據(jù)，該文對近幾年湖州地區(qū)的降水pH值、電導率、月變化、季節(jié)變化、年變化以及連續(xù)降水對酸雨pH值的影響進行了初步分析。結果表明，2008-2014年酸雨出現(xiàn)有明顯的季節(jié)性變化，酸雨出現(xiàn)頻率呈波動下降趨勢。結合環(huán)境觀測數(shù)據(jù)分析，酸雨頻率降低與環(huán)境條件改善有一定關系。此外，在以上數(shù)據(jù)分析的基礎上，結合2015年前8個月觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)近幾年來降水pH值有明顯從弱酸性變?yōu)閴A性的趨勢。

關鍵詞：湖州市；酸雨；變化趨勢

中圖分類號 X517 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）19-129-03

The Analysis of Characteristics and Changing Tendency of Acid Rain in the City of Huzhou

Hu Jingbo

（Weather Bureau of Huzhou City，Huzhou 313000，China）

Abstract：With the data of acid rain observation from August 2015 to January 2008 by Huzhou Weather Station，this paper preliminarily analyzes the influence of the precipitation pH，electrical conductivity of rainwater，monthly precipitation，seasonally precipitation，yearly precipitation and continuing precipitation on the ph values of acid rain in the city of Huzhou. The result shows that during 2008-2014，there is an obvious seasonal variation of the appearance of acid rain and its frequency of occurrence showed a wavelike decrease. According to the data of environmental observation，the decrease in the occurrence of acid rain is related to the improvement of environment. In addition，with the data of the first eight months in 2015，the author of this paper finds that precipitation ph value has a tendency from weakly acidic to alkalinity.

Key words：Huzhou City；Acid rain；Changing tendency

雨、雪等在形成和降落過程中，會吸收并溶解空氣中的二氧化硫、氮氧化合物等物質，從而形成pH低于5.6的酸性降水。酸雨主要是人為的向大氣中排放大量酸性物質造成的，此外，各種機動車排放的尾氣也是形成酸雨的重要原因。酸雨可導致土壤酸化，對森林植物產生很大的危害，并且能使非金屬建筑材料表面硬化水泥溶解，出現(xiàn)空洞和裂縫，導致強度降低，從而損壞建筑物。近年來，隨著經濟社會的不斷發(fā)展，環(huán)境問題越來越引起廣泛的重視，我國一些地區(qū)已經成為酸雨多發(fā)區(qū)，酸雨污染的范圍和程度已經引起人們的密切關注。例如，2014年李明明等進行了山西省酸雨分析研究[1]，洪綱等對石家莊市酸雨污染特征及其成因進行了分析[2]，王若男等對2007-2013年丹東地區(qū)酸雨特征及成因分析[3]。

湖州市位于東經119°14′～120°29′、北緯30°22′～31°11′，處于浙江北部，太湖南岸，東部為水鄉(xiāng)平原，西部以山地、丘陵為主，風向季節(jié)變化明顯，冬半年盛行西北風，夏半年盛行東南風，3月和9月是季風轉換的過渡時期，以東北和東風為主。本文所統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)為湖州國家基本氣象站2008年1月至2015年8月酸雨觀測數(shù)據(jù)。湖州國家基本氣象站從2008年開始，依據(jù)《酸雨觀測業(yè)務規(guī)范》[4]開始進行酸雨觀測，日降水量大于1.0mm均進行觀測。本文考慮到2015年只有8個月的數(shù)據(jù)，所以統(tǒng)計分析變化趨勢只選取整年數(shù)據(jù)，即2008-2014年7a的數(shù)據(jù)。在該統(tǒng)計時段內，湖州站共進行了749次觀測，觀測內容包括樣品的pH值和電導率以及風向風速、天氣現(xiàn)象等天氣要素。本站在中國氣象局每年進行的酸雨考核中成績穩(wěn)定，觀測數(shù)據(jù)真實可靠。

1 統(tǒng)計結果分析

1.1 酸雨年變化情況 按照中國定義酸雨區(qū)的標準，一般認為年均降水pH值高于5.65，酸雨頻率在0～20%為非酸雨區(qū)；pH值在5.30～5.60，酸雨頻率在10%～40%為輕酸雨區(qū)。由表1可知，在過去的7a中，酸雨頻率波動下降，按照統(tǒng)計結果劃分，湖州地區(qū)已從輕度酸雨區(qū)變?yōu)榉撬嵊陞^(qū)，而湖州地區(qū)降水年平均電導率的變化呈現(xiàn)波動變化的趨勢，總體較穩(wěn)定。

表1 酸雨年變化統(tǒng)計

[年份＼&降水日數(shù)

（d）＼&酸雨日數(shù)（d）＼&酸雨頻率（%）＼&平均

pH值＼&平均

電導率值＼&2008＼&100＼&57＼&57.00＼&5.60 ＼&73.1＼&2009＼&106＼&53＼&50.00＼&5.52 ＼&69.5＼&2010＼&116＼&53＼&45.69＼&5.71 ＼&55.9＼&2011＼&93＼&29＼&31.18＼&6.24 ＼&72.1＼&2012＼&122＼&76＼&62.30＼&5.38 ＼&56.9＼&2013＼&95＼&44＼&46.32＼&5.84 ＼&65.8＼&2014＼&117＼&23＼&19.66＼&6.35 ＼&62.7＼&]

1.2 酸雨月變化情況 由表2可知，2008-2014年湖州市每個月均有酸雨出現(xiàn)的記錄，其中2、3月出現(xiàn)酸雨的次數(shù)較高，分別占酸雨出現(xiàn)總次數(shù)的16.72%和15.52%；7月份和11月份出現(xiàn)酸雨的次數(shù)較低，占酸雨出現(xiàn)總次數(shù)的比例均為4.18%。

表2 酸雨月變化統(tǒng)計

[月份＼&2008（次）＼&2009

（次）＼&2010

（次）＼&2011

（次）＼&2012

（次）＼&2013

（次）＼&2014

（次）＼&頻率

（%）＼&1＼&5＼&2＼&2＼&3＼&8＼&3＼&0＼&6.87＼&2＼&3＼&13＼&9＼&2＼&13＼&14＼&2＼&16.72＼&3＼&6＼&10＼&9＼&2＼&17＼&8＼&0＼&15.52＼&4＼&4＼&4＼&3＼&3＼&5＼&4＼&2＼&7.46＼&5＼&4＼&2＼&4＼&2＼&8＼&6＼&3＼&8.66＼&6＼&9＼&1＼&3＼&4＼&5＼&5＼&3＼&8.96＼&7＼&2＼&2＼&3＼&0＼&0＼&1＼&6＼&4.18＼&8＼&5＼&6＼&3＼&5＼&1＼&1＼&6＼&8.06＼&9＼&6＼&4＼&6＼&2＼&4＼&2＼&1＼&7.46＼&10＼&6＼&2＼&7＼&5＼&1＼&0＼&0＼&6.27＼&11＼&5＼&3＼&1＼&0＼&5＼&0＼&0＼&4.18＼&12＼&2＼&4＼&3＼&1＼&9＼&0＼&0＼&5.67＼&]

另外，關于每個月內的酸雨pH進行的平均統(tǒng)計結果如表3，從圖3可以看出，12月份酸雨的平均酸度最強，7月份最弱。

表3 酸雨強度月變化統(tǒng)計（次數(shù)）

[月份＼&2008＼&2009＼&2010＼&2011＼&2012＼&2013＼&2014＼&平均＼&1＼&5.06＼&4.75＼&4.37＼&5.00＼&5.13＼&4.78＼&＼&4.85＼&2＼&4.67＼&4.22＼&4.44＼&4.75＼&4.53＼&4.37＼&4.85＼&4.55＼&3＼&4.71＼&4.24＼&4.16＼&4.76＼&4.45＼&4.55＼&＼&4.48＼&4＼&5.10＼&4.39＼&4.93＼&4.82＼&4.80＼&4.74＼&5.25＼&4.86＼&5＼&4.48＼&5.55＼&5.15＼&5.51＼&4.66＼&4.84＼&5.09＼&5.04＼&6＼&4.71＼&5.51＼&4.72＼&5.08＼&5.12＼&4.64＼&5.07＼&4.98＼&7＼&4.71＼&4.45＼&5.34＼&＼&＼&5.53＼&5.35＼&5.08＼&8＼&4.60＼&4.50＼&4.94＼&4.53＼&5.46＼&5.50＼&5.13＼&4.95＼&9＼&4.57＼&5.11＼&4.61＼&4.95＼&4.54＼&4.51＼&5.31＼&4.80＼&10＼&4.80＼&4.61＼&4.48＼&4.60＼&4.47＼&＼&＼&4.59＼&11＼&4.65＼&4.74＼&5.25＼&＼&4.73＼&＼&＼&4.84＼&12＼&3.57＼&3.95＼&4.91＼&4.55＼&4.56＼&＼&＼&4.31＼&]

1.3 酸雨季節(jié)變化情況 由表4可知，相對于月變化來說，湖州市酸雨季節(jié)變化更加明顯，冬季和春季酸雨出現(xiàn)頻率較高，分別達到29.25%，31.64%。造成季節(jié)性差異明顯的原因可能是風向的變化，湖州屬于東南沿海地區(qū)，夏季的風大多是從海上吹向陸地，因此酸雨的可能性變小，酸性濃度較低，冬春兩季的風大多來自內陸，夾帶著酸性污染物較多，造成了酸雨偏多的情況。

表4 酸雨季節(jié)變化統(tǒng)計

[季節(jié)＼&2008

（次）＼&2009

（次）＼&2010

（次）＼&2011

（次）＼&2012

（次）＼&2013

（次）

＼&2014

（次）＼&所占比例

（%）＼&冬季＼&10＼&19＼&14＼&6＼&30＼&17＼&2＼&29.25＼&春季＼&14＼&16＼&16＼&7＼&30＼&18＼&5＼&31.64＼&夏季＼&16＼&9＼&9＼&9＼&6＼&7＼&15＼&21.19＼&秋季＼&17＼&9＼&14＼&7＼&10＼&2＼&1＼&17.91＼&]

1.4 連續(xù)降水對pH的影響 從現(xiàn)有資料中找出連續(xù)降水日數(shù)超過4d的降水過程，分為夏半年（4～9月）和冬半年（10月至次年3月）2段時間分析pH值的連續(xù)變化，發(fā)現(xiàn)冬半年和夏半年存在著明顯的差異（圖1、圖2）。

圖1 冬半年連續(xù)降水pH變化趨勢

圖2 冬半年連續(xù)降水pH變化趨勢

冬半年的連續(xù)降水開始階段pH值幾乎都是下降的，主要原因為風向是偏北風，將內陸地區(qū)的酸性顆粒帶到該地區(qū)并隨著雨水下降。在連續(xù)降水3～4d后，pH值有上升趨勢，此時前期隨風而來的酸性顆粒已經大多隨著雨水降落到地面，雨水的酸性減小。若降水仍在持續(xù)，在之后的降水中，pH值又有下降趨勢，筆者認為這一階段的主要原因是連續(xù)降水導致土壤中的酸性粒子進入大氣中，湖州地區(qū)本身就是酸性土壤，從而導致降水的pH值有下降趨勢。 （下轉134頁）

（上接130頁）

夏半年的連續(xù)降水開始階段pH值幾乎都是上升的，主要原因為風向是偏南風，有利于酸性粒子的擴散，加上隨風而來的堿性粒子，造成pH值的上升。在連續(xù)降水3～4d后，pH值有下降趨勢，主要是因為連續(xù)降水導致土壤中的酸性粒子進入大氣中，導致降水的pH值有下降趨勢。降水過程的末期pH值仍然有小的波動，但總的趨勢是平穩(wěn)的。

1.5 pH值大于7.0的降水日數(shù)變化趨勢分析 從年平均pH值來分析，湖州地區(qū)降水的pH值在過去幾年內是波動下降的，但pH值大于7的天數(shù)在過去幾年中逐年增多，2013年有23d，2014年有24d，2015年前8個月數(shù)據(jù)中出現(xiàn)了57d，處于明顯增多的趨勢。

2 結論與討論

2.1 湖州近年來酸雨情況明顯好轉，正從輕酸雨區(qū)向非酸雨區(qū)轉化 這與日益優(yōu)化的自然環(huán)境有很大的關系，如今環(huán)境保護越來越受到重視，節(jié)能減排，控制污染成效顯著。酸雨頻率呈現(xiàn)波動下降的趨勢，酸雨酸性也越來越弱。

2.2 酸雨的月變化和季節(jié)變化與當?shù)氐氖⑿酗L向和地理位置有關 湖州東部地勢平坦，靠近海洋，有利于污染物擴散，西部以山地、丘陵為主，天然阻礙污染物，加之從北方吹來的空氣中夾帶著大量的酸性顆粒，容易在本地區(qū)上空聚集，造成酸雨的下落。由于風向季節(jié)變化明顯，本地區(qū)酸雨日數(shù)也有明顯的季節(jié)變化。

2.3 pH值大于7.0的降水日數(shù)變化應引起重視 pH值大于7.0的降水稱之為堿雨，雖然堿雨造成的危害沒有酸雨大，但也是不可忽視的問題。湖州地區(qū)土壤大多為酸性土壤，理論上不應該有很多的堿雨日數(shù)，但近年來的數(shù)據(jù)顯示堿雨日數(shù)正逐漸增多。造成堿雨最大的可能性是堿性污染物被排放到空中，溶解進雨水里，從而造成帶堿性的濕沉降，對酸性土壤有一定的危害。上述結論沒有充足的數(shù)據(jù)支持，只是從變化趨勢中發(fā)現(xiàn)了一些征兆，今后應通過后續(xù)的研究繼續(xù)加以分析。

參考文獻

[1]李明明.山西省酸雨分析評估系統(tǒng)研究[D].成都：電子科技大學，2012.

[2]洪綱，周靜博，蘭雅莉，等.石家莊市酸雨污染特征及其成因分析[J].河北工業(yè)科技，2014，06：547-551.

[3]王若男，馬鑫，李美竹，等.2007-2013年丹東地區(qū)酸雨特征及成因分析[J].安徽農業(yè)科學，2014，33：11911-11913.

[4]中國氣象局.酸雨觀測業(yè)務規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2005.

（責編：張長青）