浙江省酸雨現狀、成因及防治對策研究

張慧玲

（浙江農林大學，浙江 杭州311300）

1 酸雨的概念、形成機理及危害

酸雨通常是指pH值低于5.6的降水，主要是硫氧化物和氮氧化物在大氣中形成硫酸和硝酸并溶于雨水降落到地面所形成的，其形態包括酸性的雨、雪、霧、露等沉降［1］。20世紀40年代開始酸雨問題引起了國際社會的普遍關注，此后對酸雨的研究大量展開［2］。

酸雨的形成是一個十分復雜的過程，是多種因素綜合作用的結果。酸雨的主要形成物質是SO2，其形成過程主要包括以下4個階段［3］：①水蒸汽冷凝在含有硫酸鹽、硝酸鹽等的凝結核上；②在形成云霧時水滴吸收大氣中的SO2、NOX、CO2等氣體；③在云霧的形成過程中氣溶膠顆粒和水滴互相碰撞、聚凝并與雨滴結合在一起；④降水發生時空氣中的一次污染物和二次污染物被沖洗進雨中，形成酸性降雨。

酸雨被稱作“空中死神”和“看不見的殺手”，會給人類生活和地球生態環境帶來嚴重的影響和破壞。酸雨可直接破壞植物的形態結構、損傷植物細胞膜，使植物的代謝功能受到抑制。酸雨能改變土壤的理化性質，降低土壤的陽離子交換量和鹽基飽和度，使植物所需的營養元素特別是K、Na、Ca、Mg等發生淋失，導致植物營養不良。酸雨還可以活化土壤中的有毒有害元素，使植物發生中毒，改變土壤微生物的種類和數量。另外，酸雨也能使歷史文物、建筑、雕像、橋梁等的腐蝕加快。酸雨也直接和間接地影響到人類的健康，如酸雨能引起哮喘等多種呼吸道疾病，將土壤中的有害金屬沖刷進河流、湖泊，一方面威脅到飲用水的安全；另一方面這些有毒的重金屬會通過食物鏈的富集作用對人類的身體健康構成潛在威脅。

目前酸雨已成為我國面臨的嚴重的生態環境問題［4］。我國酸雨面積已占國土面積的40%，且仍不斷增加，已成為繼歐洲和北美之后的世界第3大酸雨區［3］。統計顯示每年酸雨污染給我國造成超過1100億元的損失，整個大氣污染所造成的損失約占GDP的2%～3%［3］。僅在我國酸雨污染比較嚴重的浙江、江蘇、安徽等11個省和自治區，每年酸雨導致的農作物減產和森林木材蓄積量減少帶來的直接經濟損失就高達95億元，造成459億元的年生態效益損失。

2 浙江省酸雨現狀

浙江地處華東沿海酸雨區的東南部，自20世紀80年代以來，年均降水pH值呈不斷下降的趨勢，同時酸雨率表現出快速遞增的趨勢。目前，浙江省90%以上的國土面積被酸雨覆蓋，其中重酸雨區約占20%，酸雨類型以硫酸型酸雨為主（圖1）［5］。20世紀90年代就已形成了以杭州、金華和寧波三大城市為核心的三角形重酸雨區域［6，7］。杭州市區降水pH 值平均為4.68，酸雨頻率為73.6%，重酸雨區面積達82.1%，杭州轄區內的臨安市降水pH均值低至4.04，酸雨頻率更是高達97.5%［8］。

圖1 浙江省酸雨梯度空間分布

3 浙江省形成酸雨的主因

3.1 經濟增長高度依賴煤炭消費

改革開放以來，全省經濟的高速發展帶動了能源消費的快速增長，導致煤炭消費量迅速增加，從而造成工業SO2排放量持續增加，引起降水pH值不斷下降，酸雨率持續 上 升［6，9，10］。宋 曉 東 等［7］基 于 RAINS－ASIA模型對全省SO2排放量及酸雨超臨界負荷面積所占比例進行的模擬結果表明，未來20年內SO2排放量仍會不斷增加，酸雨超臨界負荷面積所占比例會基本維持在50%左右。

3.2 機動車輛的迅猛增加是酸雨的重要來源

隨著經濟社會的快速發展和生活水平的提高，全省機動車快速增加，導致NOx排放量和降水中NO3－質量濃度值逐漸上升，導致降水中與NO3－質量濃度比值不斷下降對酸性降水的貢獻逐漸減弱，呈現出由硫酸型酸雨逐漸向硝酸型酸雨轉變的趨勢。

3.3 外來酸雨前體物的影響

在一定的氣象條件下，致酸物質可傳輸幾百公里甚至更遠的距離。研究發現上海市排入大氣中的SO2會不斷地向周邊地區擴散，即所謂的“酸雨前體物中遠距離傳輸”。特別是在以北到東北風為主導風向的冬春季節，這種遠距離傳輸的外來酸雨前體物對浙江省北部地區酸雨形成的疊加作用比較明顯［8，11］。

3.4 空氣顆粒物的酸堿性

我國北方土壤主要呈堿性，大氣中飄浮的堿性顆粒物對降水中的酸性成分有很強的中和作用，使得我國北方地區盡管煤炭的消費遠大于南方，但酸雨污染程度卻較南方為輕，酸雨發生的頻率也較低［12］。而南方土壤偏酸性，且植被覆蓋度高，大氣顆粒物濃度低，并不能有效中和降水中的酸性成分，導致南方地區酸雨的頻度較高，危害較嚴重。

4 浙江省酸雨防治對策

酸雨給社會經濟發展、人民身體健康和生態環境建設都帶來嚴重的影響。如何有效控制酸雨的發生、降低酸雨的危害，是一個亟待解決的難題。針對浙江省酸雨發生的特點和規律，建議可以從以下幾個方面進行預防和治理。

4.1 改變能源結構，大力推行清潔生產

針對煤炭消費是浙江省主要能量來源的現狀，應加強能源管理，限制、淘汰現有煤耗高、熱效低、污染重的工業設備，堅決關停小火電，推進火電行業的循環式發展。積極開發替代燃煤的清潔能源，如核電、水電、太陽能等，逐漸實現民用燃料氣體化。制定一套節能減排的措施，使酸雨前體物的排放量降到最低。

4.2 加強管理，削減SO2和NOX的排放量

推行污染物排放許可證制度，實行總量控制。每單位SO2的致酸能力是氮氧化物的1.4倍，且脫硫費用相對又低。因此，削減SO2排放量是當前控制酸雨的最根本也是見效最快的措施。另外還要加強對火電廠的NOX排放監測和管理，研發新技術，最大程度減少廢氣中NOX的排放，減輕污染。

4.3 加強對機動車尾氣的治理

汽車是NOX的主要排放源。不斷提高機動車尾氣排放的標準，安裝尾氣凈化裝置，推廣使用清潔燃料，從而降低汽車尾氣中NO2排放。鼓勵開發和推廣使用以天然氣和電能等清潔能源為動力的機動車。

4.4 加強綠化，栽植抗酸性植物

篩選和培植抗酸性較強的農作物和樹種，如常綠闊葉樹種杜英、樟樹有較強的抗酸能力，在植被恢復和生態建設中可用其逐步替代馬尾松等易受酸雨侵害的針葉樹種。在城市綠化工程中可推廣種植一些對空氣中SO2和NO2的吸收能力較強的樹木和花草，從而減輕城市大氣中的SO2和NO2濃度。

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