何洪+才捷
摘 要 本文用2000—2016年柳州市酸雨資料和污染源資料,對(duì)市區(qū)周邊的酸雨?duì)顩r進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,分析表明,柳州市酸雨發(fā)生情況較多,酸雨發(fā)生率達(dá)到20%以上的占總體的64.7%;pH年均值能達(dá)到5.6以上的僅占總體的23.5%,總體上四季降水呈酸性居多。另外,通過(guò)工業(yè)污染源、環(huán)境空氣、天氣氣象等各方面的因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果表明,柳州市由于地理位置關(guān)系,容易受天氣氣象外圍酸雨團(tuán)的影響,形成酸性降水。
關(guān)鍵詞 酸雨;污染來(lái)源;特點(diǎn)分析
中圖分類號(hào) X5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363(2017)06-0022-01
柳州市位于廣西壯族自治區(qū)中北部,屬于中亞熱帶季風(fēng)氣候,影響柳州市的大氣環(huán)流主要是季風(fēng)環(huán)流,夏長(zhǎng)冬短、雨熱同季。柳州是廣西最大的工業(yè)城市,隨之而來(lái)的是工業(yè)污染,城市的空氣質(zhì)量勢(shì)必會(huì)受到影響,隨之也影響到城市的降水質(zhì)量。
近年來(lái),許多文獻(xiàn)也對(duì)各個(gè)地區(qū)的環(huán)境空氣、降雨等進(jìn)行了較多、較全面的研究,對(duì)此筆者也對(duì)2000—2016年期間柳州市的酸雨進(jìn)行分析,針對(duì)柳州市具體情況作詳細(xì)了解,對(duì)整個(gè)環(huán)境保護(hù)措施提供參考。
1 監(jiān)測(cè)分析方法
1.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位
柳州市設(shè)置2個(gè)降水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位:環(huán)保監(jiān)測(cè)站和林校。柳州市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站位于柳州市中心城區(qū),能夠較好地反應(yīng)出柳州市的總體降水情況;林校校區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)反應(yīng)出周邊地區(qū)降水情況。
1.2 采樣及分析方法
目前采用降水自動(dòng)采樣器進(jìn)行降水采集,降水樣品由采樣人員于降水次日上午9時(shí)后收集并送實(shí)驗(yàn)室分析。降水樣品的采集、保存、分析和質(zhì)量控制等技術(shù)要求按照《酸沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 165-2004)執(zhí)行。做到逢雨必測(cè)。
2 酸雨基本概況
酸雨pH值時(shí)間變化特征。2001年以來(lái)柳州市酸雨頻率都存在逐年上升的趨勢(shì),柳州市酸雨率由2001年的27.2%先略有下降,隨后逐步攀升至2005年的57.2%,之后逐年下降至2012年的11.3%,pH年均值達(dá)到5.65;然而,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,環(huán)保治理措施也逐步加大,特別是當(dāng)前柳州市的空氣質(zhì)量處于歷史最好水平,酸雨率卻并沒(méi)有降低,在20%~40%之間呈現(xiàn)波動(dòng),甚至在2016年上半年大幅升高。
3 污染源排放對(duì)酸雨的影響
3.1 本地工業(yè)源排放狀況
為了進(jìn)一步分析降水的年pH值變化的原因,引用柳州市污染物排放數(shù)據(jù)進(jìn)行說(shuō)明。僅選用了二氧化硫、煙(粉)塵排放物。可以看出,2005—2015年SO2總排放量持續(xù)減少,酸雨率的變化趨勢(shì)雖時(shí)有一致性,但是不呈線性關(guān)系;另外酸雨率的變化趨勢(shì)與煙(粉)塵總排放量的變化趨勢(shì)不一致,說(shuō)明酸雨率跟減排量有一定的關(guān)系,但是相關(guān)程度不高。
3.2 本地空氣質(zhì)量狀況
2005年以來(lái)大氣中SO2的濃度年均值逐年下降,在2011年已經(jīng)達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),2014年達(dá)到了一級(jí)標(biāo)準(zhǔn);而NO2在2007年時(shí)就已經(jīng)達(dá)到了一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),之后在一級(jí)范圍內(nèi)波動(dòng),下降到很低的水平,酸雨率則從2005年開始逐年下降,但是到了2012年后開始出現(xiàn)上升,在20%~40%間浮動(dòng)。從另一個(gè)角度看,當(dāng)SO2和NO2下降到一定的水平,酸雨率并沒(méi)有持續(xù)下降,而是徘徊在一定區(qū)間。此現(xiàn)象在別的城市同樣呈現(xiàn),例如,2015年深圳市環(huán)境空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)共340天,占全年監(jiān)測(cè)有效天數(shù)(353天)的96.3%,而它的酸雨率高達(dá)50%以上。
4 氣象條件對(duì)酸雨污染源的影響
4.1 天氣系統(tǒng)的影響
研究表明,柳州市降水主要受高空槽鋒面型大氣環(huán)流模型影響,該類型的天氣除盛夏冷空氣較弱、影響較小外,其他季節(jié)冷空氣均可南下影響柳州并造成降水。從20世紀(jì)80年代末中國(guó)環(huán)科院做大氣環(huán)境容量研究及90年代的全國(guó)酸雨研究至今,結(jié)果表明:湖南省長(zhǎng)株潭上空的SO2高濃度氣團(tuán)對(duì)其周邊及冬季下風(fēng)向區(qū)域的影響較大,桂林市首當(dāng)其沖,若北風(fēng)強(qiáng)勁則柳州也遭其掃尾。
由此可見(jiàn),位于柳州市處于降水由北向南輸送的路徑上,容易受到外圍酸雨團(tuán)的影響。
4.2 降雨量的影響
柳州市2000—2016年的年降水量變化情況。17年來(lái)降水量最低出現(xiàn)在2013年,僅為543.5mm,降水量最高出現(xiàn)在2015年,為3 760.0mm,極差達(dá)3 216.5mm,17年的年均降水量為1 934.7mm。柳州市2000年—2007年降水量變化不大,自2007年起相鄰年間降水量波動(dòng)較大。降水量主要集中在5—7月,除2015年外其余年份的降水量都占到年度總量的50%以上。這與當(dāng)?shù)氐臍夂蛳嚓P(guān),雨量主要集中在夏季。但是根據(jù)2013—2016年降雨量和pH值的統(tǒng)計(jì),日采集雨量達(dá)到50mm雨量以上的大雨的酸雨率為39.6%,結(jié)果表明,大雨的沖刷并未能使pH值升高,反而出現(xiàn)酸性較強(qiáng)的現(xiàn)象。
5 周邊區(qū)域城市的酸雨情況
5.1 研究機(jī)構(gòu)對(duì)南方地區(qū)的酸雨研究狀況
從近年對(duì)酸雨的研究結(jié)果來(lái)看,重慶、湖南、江西和廣東等省長(zhǎng)江以南的廣大地區(qū)、直轄市酸雨污染最為嚴(yán)重;而北方地區(qū)酸根離子濃度高于南方,但酸性降水卻明顯低于南方,這是因?yàn)椴煌貐^(qū)大氣中的SO2含量并不與酸雨的發(fā)生及其酸度成正相關(guān)。
從公報(bào)內(nèi)容可知,2014年,全國(guó)開展監(jiān)測(cè)降水的城市中,酸雨頻率均值為17.4%。其中44.3%的城市出現(xiàn)酸降雨。酸雨污染主要分布在長(zhǎng)江以南—青藏高原以東地區(qū),主要包括浙江、江西、福建、湖南、重慶的大部分地區(qū),以及長(zhǎng)三角、珠三角地區(qū)。
5.2 周邊省份的酸雨情況
根據(jù)環(huán)境質(zhì)量狀況公報(bào)顯示,與廣西交界且位于大氣流路徑上的湖南省2014年和2015年酸雨率分別為63.3和54.9%,其中,2015年長(zhǎng)沙、株洲市酸雨率100%;廣東省2013年和2014年酸雨率分別35.0%和35.5%,其中,清遠(yuǎn)、佛山、深圳為重酸雨區(qū),2014、2015年酸雨率均大于50%,值得注意的是2015年深圳市環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)達(dá)到國(guó)家一級(jí)(優(yōu))和二級(jí)(良)的天數(shù)共340天,占全年監(jiān)測(cè)有效天數(shù)(353天)的96.3%;江西省2015年城市酸雨頻率為61.0%,酸雨頻率大于80%的城市有南昌、景德鎮(zhèn)、鷹潭和撫州,其中南昌市的酸雨頻率為100%(南昌市2015年空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)天數(shù)比例為86.3%)。
5.3 周邊城市的酸雨情況
與柳州市處于同一條風(fēng)帶上的桂林市2013年、2014年和2015年酸雨率分別為56.3%、63.95%和42.5%;來(lái)賓市2013年、2014年和2015年酸雨率分別為24.37% 、33.5%和22.0%。
6 結(jié)論
1)空氣質(zhì)量狀況與酸雨率的關(guān)聯(lián)度不明顯。經(jīng)過(guò)多年的環(huán)境治理,柳州市空氣質(zhì)量得到持續(xù)改善,然而酸雨率卻不降反升。2)柳州市酸雨與氣象的相關(guān)性很高。柳州市地區(qū)酸雨特征與氣象條件有很高的相關(guān)性,氣象場(chǎng)通過(guò)氣流輸送、逆溫層聚集、云下沖刷等一系列的過(guò)程來(lái)影響降水的pH值。天氣系統(tǒng)的影響明顯。3)柳州市的酸雨率與周邊城市的關(guān)聯(lián)系較高。柳州市與周邊城市的酸雨?duì)顩r基本一致。
參考文獻(xiàn)
[1]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法[M].4版.北京:中國(guó)環(huán)境出版社,2003.
[2]柳州市環(huán)境保護(hù)局.柳州市質(zhì)量報(bào)告書.2000-2016.