论文部分内容阅读
摘要：酸雨，被视为“无声的灾祸”，是当今人类最关注的环境问题之一。近年来，我国一些地区已经成为酸雨多发区，降水质量及酸雨污染特征逐渐引起人们的密切关注。本文通过统计、整理嘉兴市“十一五”期间降水pH值、酸雨率、降水离子组分的相关数据对降水质量进行分析，阐述了降水质量变化趋势、酸雨污染季节分布和空间分布特征，并提出了控制我市酸雨污染的相应对策建议。
关键词：酸雨 酸碱平衡 重度酸雨区
1 降水质量现状
地面从大气中获得的水汽凝结物总称为降水，酸雨是指PH值小于5.60的雨雪或其他形式的降水。以pH值5.60作为划分酸雨的界限，pH值小于5.60的降水即为酸雨。根据国家对于“酸雨控制区和二氧化硫污染控制区”酸雨污染控制的要求，评价目前我市的酸雨污染现状（见表1）。
表1 酸雨类别划分情况
■
1.1 pH值及酸雨率
2010年，嘉兴市6个城市均开展了酸雨监测，全市6个降水监测点共收集降水样品519个，其中酸雨样品471个，酸雨样品率为90.8%；采水量8181毫米，其中酸雨量7602毫米，酸雨量占比为92.9%。全市降水pH值范围处于3.39 ～ 6.87之间，均值为4.50，属于中酸雨区，但也是重度酸雨区的临界线。pH均值最高的是平湖（4.89），最低的是海盐（4.05）。酸雨样品率最高的是嘉善（100%），最低的是嘉兴市区（67.9%）。
与2009年相比，全市pH均值上升0.12个pH单位，酸雨率下降了5.7个百分点，各城市pH均值都有所上升，酸雨样品率除嘉善外都略微下降，我市由重酸雨区上升为中酸雨区，酸雨污染有所减轻，酸雨状况得到缓解。其中，市区和海宁的降水质量有显著改善，酸雨样品率降幅分别为20.9个百分点和8.8个百分点。
1.2 降水离子组分
2010年，市区、海宁、海盐和桐乡开展了降水离子组分分析。结果如表2显示，各县（市、区）降水的pH均值处于4.05～4.64之间。降水中主要阴离子为SO42-和NO3-，分别占阴离子总量的58.1%和25.8%；主要阳离子为NH4+和Ca2+，分别占阳离子总量的35.5%和38.7%。阴离子占离子总量的75%，而阳离子仅占离子总量的25%，酸碱难以达到平衡，这与我市降水呈酸性的结果是一致的。全市降水离子组分中SO42-和NO3-离子平均当量浓度比为3.2：1，与2009年相比有所上升，表明二氧化硫对降水酸化的影响在扩大，酸雨类型属燃煤型。
表2 2010年嘉兴市降水的pH值和主要化学组分分析结果
■
2010年嘉兴市降水中各项离子所占比例，如图1所示。
■
图1
2 “十一五”期间降水质量变化趋势及酸雨污染特征
2.1 降水質量变化趋势
“十一五”期间，全市共收集降水样品1873个，酸雨样品率为93.6%，全市降水pH范围在4.09～4.50之间，2008年最低，2010年最高；酸雨样品率在87.3%～97.7%之间，2006年最低，2008年最高。2006年～2008年全市酸雨污染呈加重趋势，pH均值从4.33降到4.09，酸雨率从87.3%升到97.7%；而2009年～2010年全市酸雨污染呈缓解趋势，pH均值从4.38上升到4.50，酸雨率从96.5%下降到90.8%。2006～2009年我市一直属于重酸雨区，2010年上升为中酸雨区。如表3所示：
2.2 酸雨污染季节分布特征
与空气污染的季节变化规律相似，酸雨污染也有一定的季节变化特征。从“十一五”期间我市各季度降水监测结果来看，夏季pH值高于其他季节，酸雨污染程度相对较轻，冬季的酸雨污染程度明显重于夏季，这与嘉兴市夏季大气污染轻、雨水较为充沛，而冬季大气污染严重、雨量相对较少有直接关系。春季和秋季酸雨率基本一致，降水的pH值也差别不大，位于夏季和冬季之间。
■
图2 “十一五”期间嘉兴市各季度降水pH均值比较
2.3 酸雨污染空间分布特征
“十一五”期间，以2008年为界限，前期酸雨污染程度加重，后期得到缓解。各市的pH均值在2008年后都略微上升，酸雨样品率除嘉善外都有所降低，市区和海宁的降低幅度尤为明显。
3 酸雨防治的对策建议
随着工业的高速发展，化工燃料的大量燃烧，使大气中的硫和氮的氧化物含量急剧增加，引起降水的不断酸化。我国的酸雨主要是由于大量燃烧含硫量高的煤而形成的，多为硫酸雨，少为硝酸雨，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。酸雨给地球生态环境和人类社会经济都带来严重的影响和破坏。研究表明，酸雨对土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等人文景观均带来严重危害，不仅造成重大经济损失，更危及人类生存和发展要减缓酸雨的出现率和酸化程度。结合我市的实际情况，提出以下几点酸雨防治对策：
3.1 推进清洁生产，控制污染源排放
SO2和 NOX等污染物是酸雨的罪魁祸首，为此，首先要调整以煤电为主的单一能源结构，大力发展清洁能源和可再生能源。强力推进清洁生产，将污染物消除或削减在生产过程中，使生产末端处于无废或少废排放状态的一种全新生产工艺。
对一些有发展前途的企业要加以资金和技术的支持和帮助，同时要取缔一些污染物排放量大，经济效益不高，工艺和技术落后的企业。
此外，还要进一步改善交通环境，减少机动车NOX的排放。制订和完善汽车尾气排放和机动车定期淘汰标准，积极推行城市公交优先政策，努力改进汽车、摩托车发动机技术、安装尾气净化和节能装置，推广使用清洁燃料。
3.2 依靠科技进步，完善环境监测建设 目前，酸雨的大气迁移、沉降和发展趋势，及酸雨对水体和陆地生态系统的影响在我市尚未开展系统研究。为此，必须增加对酸雨基本科研的投入和完善环境监测网络建设，逐步建立起区域性酸雨控防体系，为环境监测管理和防治工作提供可靠的技术保证。全市大气环境的公示和气象预报应增加大气中SO2、NOX浓度和酸雨概率、雨水PH值等相关内容。有关部门应将脱硫、脱氮技术的研究、开发、推广应用工作列入计划，积极开展脱硫、脱氮技术的研究、引进和消化适合本市实际的SO2、NOX控制技术。要把开发节约资源、能源、低污染、无污染的生产技术和工艺，列为设计和技改的一条指导原则，逐步形成合理的有利于生态系统良性循环的经济技术结构。加强对政府领导、环境管理干部和技术人员的培训，广泛进行国内外酸雨和SO2、NOX污染控制管理经验和防治技术的交流，促进我市环境保护科学技术的发展。
3.3 采取针对措施，缓解酸雨危害程度
森林是SO2的天然净化器，对SO2的吸收量比无林地大五至十倍。许多植物都可以吸收一些有毒害的物质，或富集其体内，或转化为无害物质。还可利用敏感植物来监测指示大气中SO2的污染，对净化大气，保护环境起到报警的作用。
为此，在城市规划和森林生态系统中，应贯彻“适地、适树、适林”原则，以创建森林城市为抓手，大力发展一些对SO2的抗性和吸收都较强的青冈、苦槠、构树、女贞、槐树、棕榈、银杏等树种，大力营造阔叶林和混交林，尽量少造抗性较弱的松、杉等针叶纯林。
对粮、经作物，土壤应多施有机肥，减少其酸性底值。在酸雨频率较高地区，少种紫花苜蓿、小麦等敏感作物，多种芹菜、黄瓜、马玲薯等抗性作物。在强酸雨过后，在2小时内喷水（PH±0.2），以驱除留叶面上的酸性水滴，减轻其受害程度。對已酸化的水体、土壤，可适量施用石灰中和，缓解其酸性程度。对建筑应采用抗腐蚀较强的材料，露天建筑少用大理石等石灰质材料，对金属物件表面加强防腐蚀处理。
4 结束语
本文通过统计、整理嘉兴市“十一五”期间降水pH值、酸雨率、降水离子组分的相关数据对降水质量进行分析，阐述了降水质量变化趋势、酸雨污染季节分布和空间分布特征，并提出了推进清洁生产，控制污染源排放，依靠科技进步，完善环境监测建设，采取针对措施，缓解酸雨危害程度等措施。
参考文献：
[1]罗金陵，马长举.酸雨对翅荚木的生理反应及其机理的研究[J].西北植物学报.
[2]姜欣.丹东市酸雨污染现状浅析[J].环境保护与循环经济，2011（02）.
[3]徐航.浅析我国燃煤燃前脱硫技术的应用现状与展望[J].价值工程，2011（14）.
关键词：酸雨 酸碱平衡 重度酸雨区
1 降水质量现状
地面从大气中获得的水汽凝结物总称为降水，酸雨是指PH值小于5.60的雨雪或其他形式的降水。以pH值5.60作为划分酸雨的界限，pH值小于5.60的降水即为酸雨。根据国家对于“酸雨控制区和二氧化硫污染控制区”酸雨污染控制的要求，评价目前我市的酸雨污染现状（见表1）。
表1 酸雨类别划分情况
■
1.1 pH值及酸雨率
2010年，嘉兴市6个城市均开展了酸雨监测，全市6个降水监测点共收集降水样品519个，其中酸雨样品471个，酸雨样品率为90.8%；采水量8181毫米，其中酸雨量7602毫米，酸雨量占比为92.9%。全市降水pH值范围处于3.39 ～ 6.87之间，均值为4.50，属于中酸雨区，但也是重度酸雨区的临界线。pH均值最高的是平湖（4.89），最低的是海盐（4.05）。酸雨样品率最高的是嘉善（100%），最低的是嘉兴市区（67.9%）。
与2009年相比，全市pH均值上升0.12个pH单位，酸雨率下降了5.7个百分点，各城市pH均值都有所上升，酸雨样品率除嘉善外都略微下降，我市由重酸雨区上升为中酸雨区，酸雨污染有所减轻，酸雨状况得到缓解。其中，市区和海宁的降水质量有显著改善，酸雨样品率降幅分别为20.9个百分点和8.8个百分点。
1.2 降水离子组分
2010年，市区、海宁、海盐和桐乡开展了降水离子组分分析。结果如表2显示，各县（市、区）降水的pH均值处于4.05～4.64之间。降水中主要阴离子为SO42-和NO3-，分别占阴离子总量的58.1%和25.8%；主要阳离子为NH4+和Ca2+，分别占阳离子总量的35.5%和38.7%。阴离子占离子总量的75%，而阳离子仅占离子总量的25%，酸碱难以达到平衡，这与我市降水呈酸性的结果是一致的。全市降水离子组分中SO42-和NO3-离子平均当量浓度比为3.2：1，与2009年相比有所上升，表明二氧化硫对降水酸化的影响在扩大，酸雨类型属燃煤型。
表2 2010年嘉兴市降水的pH值和主要化学组分分析结果
■
2010年嘉兴市降水中各项离子所占比例，如图1所示。
■
图1
2 “十一五”期间降水质量变化趋势及酸雨污染特征
2.1 降水質量变化趋势
“十一五”期间，全市共收集降水样品1873个，酸雨样品率为93.6%，全市降水pH范围在4.09～4.50之间，2008年最低，2010年最高；酸雨样品率在87.3%～97.7%之间，2006年最低，2008年最高。2006年～2008年全市酸雨污染呈加重趋势，pH均值从4.33降到4.09，酸雨率从87.3%升到97.7%；而2009年～2010年全市酸雨污染呈缓解趋势，pH均值从4.38上升到4.50，酸雨率从96.5%下降到90.8%。2006～2009年我市一直属于重酸雨区，2010年上升为中酸雨区。如表3所示：
2.2 酸雨污染季节分布特征
与空气污染的季节变化规律相似，酸雨污染也有一定的季节变化特征。从“十一五”期间我市各季度降水监测结果来看，夏季pH值高于其他季节，酸雨污染程度相对较轻，冬季的酸雨污染程度明显重于夏季，这与嘉兴市夏季大气污染轻、雨水较为充沛，而冬季大气污染严重、雨量相对较少有直接关系。春季和秋季酸雨率基本一致，降水的pH值也差别不大，位于夏季和冬季之间。
■
图2 “十一五”期间嘉兴市各季度降水pH均值比较
2.3 酸雨污染空间分布特征
“十一五”期间，以2008年为界限，前期酸雨污染程度加重，后期得到缓解。各市的pH均值在2008年后都略微上升，酸雨样品率除嘉善外都有所降低，市区和海宁的降低幅度尤为明显。
3 酸雨防治的对策建议
随着工业的高速发展，化工燃料的大量燃烧，使大气中的硫和氮的氧化物含量急剧增加，引起降水的不断酸化。我国的酸雨主要是由于大量燃烧含硫量高的煤而形成的，多为硫酸雨，少为硝酸雨，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。酸雨给地球生态环境和人类社会经济都带来严重的影响和破坏。研究表明，酸雨对土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等人文景观均带来严重危害，不仅造成重大经济损失，更危及人类生存和发展要减缓酸雨的出现率和酸化程度。结合我市的实际情况，提出以下几点酸雨防治对策：
3.1 推进清洁生产，控制污染源排放
SO2和 NOX等污染物是酸雨的罪魁祸首，为此，首先要调整以煤电为主的单一能源结构，大力发展清洁能源和可再生能源。强力推进清洁生产，将污染物消除或削减在生产过程中，使生产末端处于无废或少废排放状态的一种全新生产工艺。
对一些有发展前途的企业要加以资金和技术的支持和帮助，同时要取缔一些污染物排放量大，经济效益不高，工艺和技术落后的企业。
此外，还要进一步改善交通环境，减少机动车NOX的排放。制订和完善汽车尾气排放和机动车定期淘汰标准，积极推行城市公交优先政策，努力改进汽车、摩托车发动机技术、安装尾气净化和节能装置，推广使用清洁燃料。
3.2 依靠科技进步，完善环境监测建设 目前，酸雨的大气迁移、沉降和发展趋势，及酸雨对水体和陆地生态系统的影响在我市尚未开展系统研究。为此，必须增加对酸雨基本科研的投入和完善环境监测网络建设，逐步建立起区域性酸雨控防体系，为环境监测管理和防治工作提供可靠的技术保证。全市大气环境的公示和气象预报应增加大气中SO2、NOX浓度和酸雨概率、雨水PH值等相关内容。有关部门应将脱硫、脱氮技术的研究、开发、推广应用工作列入计划，积极开展脱硫、脱氮技术的研究、引进和消化适合本市实际的SO2、NOX控制技术。要把开发节约资源、能源、低污染、无污染的生产技术和工艺，列为设计和技改的一条指导原则，逐步形成合理的有利于生态系统良性循环的经济技术结构。加强对政府领导、环境管理干部和技术人员的培训，广泛进行国内外酸雨和SO2、NOX污染控制管理经验和防治技术的交流，促进我市环境保护科学技术的发展。
3.3 采取针对措施，缓解酸雨危害程度
森林是SO2的天然净化器，对SO2的吸收量比无林地大五至十倍。许多植物都可以吸收一些有毒害的物质，或富集其体内，或转化为无害物质。还可利用敏感植物来监测指示大气中SO2的污染，对净化大气，保护环境起到报警的作用。
为此，在城市规划和森林生态系统中，应贯彻“适地、适树、适林”原则，以创建森林城市为抓手，大力发展一些对SO2的抗性和吸收都较强的青冈、苦槠、构树、女贞、槐树、棕榈、银杏等树种，大力营造阔叶林和混交林，尽量少造抗性较弱的松、杉等针叶纯林。
对粮、经作物，土壤应多施有机肥，减少其酸性底值。在酸雨频率较高地区，少种紫花苜蓿、小麦等敏感作物，多种芹菜、黄瓜、马玲薯等抗性作物。在强酸雨过后，在2小时内喷水（PH±0.2），以驱除留叶面上的酸性水滴，减轻其受害程度。對已酸化的水体、土壤，可适量施用石灰中和，缓解其酸性程度。对建筑应采用抗腐蚀较强的材料，露天建筑少用大理石等石灰质材料，对金属物件表面加强防腐蚀处理。
4 结束语
本文通过统计、整理嘉兴市“十一五”期间降水pH值、酸雨率、降水离子组分的相关数据对降水质量进行分析，阐述了降水质量变化趋势、酸雨污染季节分布和空间分布特征，并提出了推进清洁生产，控制污染源排放，依靠科技进步，完善环境监测建设，采取针对措施，缓解酸雨危害程度等措施。
参考文献：
[1]罗金陵，马长举.酸雨对翅荚木的生理反应及其机理的研究[J].西北植物学报.
[2]姜欣.丹东市酸雨污染现状浅析[J].环境保护与循环经济，2011（02）.
[3]徐航.浅析我国燃煤燃前脱硫技术的应用现状与展望[J].价值工程，2011（14）.