遂寧市降水酸性特征分析及變化趨勢研究

張海柱,唐松,蔣紅斌,馮琳,楊政

(四川省遂寧生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心站,四川遂寧,629000)

遂寧,四川省地級(jí)市,成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)區(qū)域性中心城市,四川省現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)基地,是以“養(yǎng)心”文化為特色的現(xiàn)代生態(tài)花園城市,自古有“東川巨邑”“川中重鎮(zhèn)”等美譽(yù)[1]。伴隨著經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展,遂寧市大氣污染問題日益突出,研究大氣降水的化學(xué)組成可以間接地反映出大氣污染的性質(zhì)和程度[2]。酸雨屬于空氣污染,可分為干沉降和濕沉降兩大類,我國酸雨主要屬于硫酸型,西南酸雨區(qū)是僅次于華中酸雨區(qū)降水嚴(yán)重污染的區(qū)域[3-4]。侯思雨等[5]對(duì)重慶市大氣降水污染及其沉降特征進(jìn)行了研究,并對(duì)市區(qū)和郊區(qū)酸化程度進(jìn)行了比較;陳摯秋[6]分析了2014年重慶市大氣污染物濃度變化特征并探討了與氣象條件的關(guān)系;羅霜等[7]對(duì)成都市“十三五”期間大氣降水離子組分和來源進(jìn)行了研究,pH值加權(quán)平均值呈現(xiàn)上升趨勢,降水酸性呈現(xiàn)下降趨勢。為應(yīng)對(duì)并解決西南地區(qū)酸雨污染問題,近幾年,專家學(xué)者對(duì)成渝周邊地區(qū)降水情況研究較多[8-11],為西南地區(qū)酸雨控制和大氣治理提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。同時(shí),為解決遂寧市降水污染這一突出問題,唐紅軍等[12]研究了遂寧市酸雨特征和降水化學(xué)組成,許肖云等[13]對(duì)大氣降水中化學(xué)組分和來源進(jìn)行了解析。本文利用“十三五”期間遂寧市降水監(jiān)測數(shù)據(jù),分析了降水酸度和主要離子變化趨勢,并比較了市區(qū)和郊區(qū)的降水情況,探討了工業(yè)廢氣污染源和機(jī)動(dòng)車外排廢氣對(duì)大氣降水影響,提出了具有針對(duì)性的措施。

1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.1 遂寧市污染源情況

遂寧市工業(yè)企業(yè)能源消耗主要以電力、燃?xì)狻⑷剂厦簽橹?其中燃料煤是造成環(huán)境污染的主要能源,工業(yè)廢氣中主要污染物是二氧化硫和氮氧化物,也是造成酸雨的主要來源。由于工業(yè)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,遂寧市工業(yè)廢氣排放量基本呈逐年遞增趨勢。隨著人民生活水平的日益提高,機(jī)動(dòng)車保有量快速增加,機(jī)動(dòng)車尾氣排放造成的空氣污染呈上升趨勢。

1.2 監(jiān)測項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)方法

1.3 采樣點(diǎn)位和頻率

根據(jù)遂寧市地理位置和降水分布特點(diǎn),共布設(shè)三個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位,兩個(gè)市區(qū)監(jiān)測點(diǎn)位石溪浩、市監(jiān)測站和郊區(qū)監(jiān)測點(diǎn)位老池,降水采樣實(shí)行逢雨必測。

1.4 評(píng)價(jià)方法

衡量一個(gè)地區(qū)酸雨污染程度的指標(biāo)主要有兩個(gè):降水酸度和酸性降水發(fā)生的頻率。根據(jù)遂寧市實(shí)際情況并參照國內(nèi)外有關(guān)資料,采用酸雨污染程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[19](表1)對(duì)遂寧市酸雨污染程度進(jìn)行分級(jí)。

表1 酸雨污染程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 遂寧市降水現(xiàn)狀

表2 2022年降水監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計(jì)

2.2 “十三五”期間降水特征和變化趨勢分析

2.2.1 pH值和酸度變化趨勢

“十三五”期間,遂寧市城區(qū)降水pH值范圍為6.01(2019年)～8.53(2020年),降水pH年均值范圍為7.13(2019年)～7.54(2016年),2016-2020年期間無酸雨年份,整個(gè)“十三五”期間也無酸雨出現(xiàn)?！笆濉逼陂g遂寧市降水監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計(jì)見表3。根據(jù)酸雨污染程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[16],“十三五”期間遂寧市沒有酸雨降落,屬于非酸雨區(qū)。pH年均值從2016年逐漸降低,降水酸度逐年升高,2020年隨著降水量出現(xiàn)最大值,pH年均值有所升高,降水酸度才有所下降。

表3 “十三五”期間大氣降水統(tǒng)計(jì)

2.2.2 特征離子變化趨勢

即使在魏格納的觀點(diǎn)遭到廣泛蔑視的情況下，澳大利亞著名地質(zhì)學(xué)家塞繆爾·沃倫·凱里（Samuel Warren Carey）仍然支持了他的觀點(diǎn)，并且使用對(duì)數(shù)測試了數(shù)百種重建泛大陸的方法。與之前的其他人一樣，凱里注意到在縮小的地球上能夠?qū)崿F(xiàn)最連貫的接合。凱里認(rèn)為，他已經(jīng)找到了支持大陸漂移的那股無形的力量。但是，在整個(gè)20世紀(jì)，凱里仍然是地球膨脹論最活躍的倡導(dǎo)者，出版了6本關(guān)于這一主題的科學(xué)論著和多篇論文。

表4 “十三五”期間降水特征離子監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計(jì) 單位:mmol/L

圖2 “十三五”期間降水和兩者比值變化趨勢

2.2.3 城區(qū)和郊區(qū)降水情況

表5 “十三五”期間遂寧市城區(qū)和郊區(qū)降水結(jié)果統(tǒng)計(jì)

3 對(duì)策與建議

加大天然氣管網(wǎng)改造和煤改氣工程,提倡使用新型能源,大力開發(fā)綠色能源,從根源上減少二氧化硫和氮氧化物的排放。根據(jù)城市機(jī)動(dòng)車承載量,制定機(jī)動(dòng)車限制方案(限購、限行等),加快城市的“老舊小”道路改造,減少汽車擁堵,大力發(fā)展、宣傳公共交通,加快公共汽車的“氣改電”,讓公共交通既干凈又安靜,減少交通源中氮氧化物的排放。加大區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控,打破行政界限,對(duì)西南酸雨區(qū)建立信息共享、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)、聯(lián)席會(huì)議和預(yù)警預(yù)報(bào)等工作制度,組織開展區(qū)域污染傳輸影響機(jī)制研究,推進(jìn)區(qū)域污染聯(lián)防聯(lián)控的科學(xué)決策。

4 結(jié)論