嘉興市酸雨污染特征及原因研究

金 雪，胡曉東，周國良，曾 雯，蒲鳳蓮

（1.浙江省嘉興市環境保護監測站，浙江 嘉興 314000；2.浙江省嘉興市環境科學研究所有限公司，浙江 嘉興 314000）

1 引言

酸雨是指pH值小于5.60的雨雪或其他形式的降水，主要受人為向大氣中排放大量酸性物質的影響。20世紀70年代開始，酸雨已逐步成為世界的公害［1］。嘉興市區是酸雨重污染區，本文主要分析嘉興市區的酸雨污染特征，并對污染原因做了簡要分析。

2 酸雨污染特征

2.1 酸雨污染現狀及污染類型

2.1.1 降水pH值范圍及酸雨頻率

2010年嘉興市共采集水樣品146個，降水的pH均值（雨量加權均值，下同）為4.36，pH值范圍在3.33～6.87之間，酸雨頻率為69.2%。pH值≤4.50的樣品占樣品總數的30.1%，4.50＜pH 值＜5.60的樣品占39.1%；5.60≤pH 值≤7.00的樣品占30.8%；沒有大于7.0的樣品。2個降水點位均出現了不同程度的酸雨，相比之下，嘉北街道的酸雨頻率較高，而pH值均值較低，說明該處的酸雨污染較監測站所在區域嚴重（圖1）。

圖1 2010年各點位酸雨頻率

2.1.2 降水離子組分分布

表1 2010年降水離子統計結果

2.2 酸雨季節變化

2.2.1 降水pH值及酸雨頻率季節變化

季節降水pH值和酸雨頻率的變化見表2。盡管2個測點均出現酸雨，但季節變化仍然明顯，夏、秋季節的pH值高于其他季節，酸雨污染程度相對較輕，春、冬季的酸雨污染程度明顯較高，這與嘉興市區夏、秋季大氣污染輕、雨水較為充沛，而春、冬季大氣擴散不利、雨量相對較少有直接關系。酸雨頻率變化中冬季最為嚴重，其他季節2個測點的變化不一致。

表2 2010年降水pH值和酸雨頻率的季節分布

2.2.2 降水離子組分季節變化

2.3 酸雨污染趨勢

2.3.1 降水pH值及酸雨頻率變化趨勢

2006～2010年降水pH均值和酸雨頻率統計結果見表3。酸雨pH均值與酸雨頻率均呈現波動變化，但2010年pH均值較2006年上升，而酸雨頻率下降，根據秩相關系數進行檢驗，酸雨污染變化趨勢不明顯。這5年間，酸雨pH年均值均小4.5，說明嘉興市區一直處于酸雨重污染區。

圖2 2010年嘉興市區主要降水離子濃度月變化

表3 2006～2010年嘉興市降水相關指標統計

2.3.2 離子濃度變化趨勢

3 嘉興市區酸雨成因分析

3.1 大氣中二氧化硫和二氧化氮濃度的影響

降水酸度與環境空氣中致酸物質有一定的關系，二氧化硫與二氧化氮是致酸前體物，在空氣污染較重的季節降水質量較差，酸雨污染就會比較嚴重。從圖3可以看出，二氧化硫和二氧化氮濃度均值與降水酸雨率基本呈正相關，而與pH值呈負相關，說明嘉興市區酸雨污染很大程度上受大氣中二氧化硫和二氧化氮濃度的影響（圖4）。

圖3 嘉興市區大氣中SO2和NO2濃度與酸雨率的關系

3.2 氣象條件的影響

圖4 嘉興市區大氣中SO2和NO2濃度與降水pH值的關系

3.3 污染物排放的影響

酸雨的形成被認為是向大氣排放的二氧化硫和氮氧化物逐年增加的結果，在云滴、雨滴內或在大氣中二氧化硫被臭氧等氧化劑氧化生成硫酸，氮氧化物最后被氧化轉化成硝酸或硝酸鹽，而使降水呈現較大的酸性［2］。盡管2010年嘉興市區的酸雨類別已為混合型污染，但硫酸根對酸雨的貢獻最高。酸雨的時空分布與其大氣污染的時空分布相一致，說明受大氣污染物濃度的影響較大，而大氣中的酸性氣體，如二氧化硫又主要與區域排放量相關。從“十一五”期間嘉興市二氧化硫排放量的變化情況來看，總量下降39.3%，工業廢氣中二氧化硫排放量下降38.8%，生活及其它二氧化硫排放量下降48.9%，這與“十一五”期間大氣中二氧化硫濃度的變化趨勢不一致，說明大氣污染物的來源更多的是受到整個區域的影響，而不僅僅是某局部地區的影響，這也表明嘉興市區的酸雨污染受到區域性大氣污染的影響。

4 結語

［1］川村降.日本“第3次酸性雨全國調查報告書”［R］.東京：全國環境研會志，2003.

［2］蔣維楣.空氣污染氣象學［M］.南京：南京大學出版社，2003.