蘇州地區酸雨變化特征及趨勢分析

蘇明玉 楊倩

摘 要：利用2006-2015年期間降水監測數據，分析了蘇州地區降水隨時間和季節的變化特征及趨勢，并且對致酸原因進行了探討。結果表明，2006-2015年期間蘇州地區酸雨污染程度在較高水平，冬春兩季較夏季的酸化程度明顯上升，頻率也相對較高；工業二氧化硫、汽車尾氣的排放是致酸的主要原因，化工、有色金屬冶煉產生的工業廢氣對酸雨的形成也起到了一定的作用。

關鍵詞：酸雨；變化趨勢；蘇州

中圖分類號 X517 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）08-93-03

Abstract：Using the precipitation monitoring data during 2006-2015，analyzed the precipitation over time and seasonal variation characteristics and trends in Suzhou，discussed the reason to cause acid. The results showed that the pollution of acid rain in Suzhou during 2006-2015 at a higher level，the degree of acidification in winter and spring was more than in summer，and the frequency was relatively high；Industrial emissions of sulphur dioxide，automobile exhaust were the main reasons for acid. In addition，produced by the chemical industry，non-ferrous metal smelting industry waste gas has also played a role on the formation of acid rain.

Key words：Acid rain；Trend；Suzhou City

酸雨是指pH值小于5.6的雨水、凍雨、雪、雹、露等大氣降水。形成酸雨的原因主要有大量燃燒含硫量高的煤、各種機動車尾氣的排放等。酸雨可導致土壤酸化，使土壤中大量的營養元素被淋失，造成土壤中營養元素的嚴重不足，從而使土壤變得貧瘠；還能使非金屬建筑材料表面硬化水泥溶解，出現空洞和裂縫，導致強度降低，從而使建筑物遭到損壞。近年來，我國一些地區成為了酸雨多發區，酸雨污染的范圍和程度已經引起人們的密切關注。

蘇州地處溫帶，坐落于長江三角洲地區的地理中心，太湖之濱，長江南岸的入海口處，春夏秋冬四季分明，屬北亞熱帶季風氣候，年均降水量1 100mm，雨量充沛。本文將結合蘇州市2006-2015年間的降水監測數據，對酸雨變化特征及趨勢進行分析，并討論形成酸雨的主要原因，為蘇州今后預防和控制酸雨提供客觀依據。

1 蘇州市酸雨變化特征

1.1 監測點位及分析項目 蘇州市目前共有5個監測點，覆蓋了全市各區，監測項目為pH值、電導率、NH4+、SO4-、NO3-、Cl-、F-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+，均采用國家標準方法分析，以降水pH值<5.6作為評價酸雨的標準，年度統計數據采用余量加權平均計算方法進行計算。分析方法詳見表1。

1.2 隨時間變化的主要特征

1.2.1 年際變化 2006-2015年期間，蘇州市區降水的年際pH均值基本都低于5.0，2009年最低，pH均值為4.35，2015年最高，pH值為5.04；其中降水判定為酸雨的pH均值最低為4.26，出現在2009年，pH均值最高為4.78，出現在2015年，由此可見，蘇州長年屬于酸雨較嚴重地區。從頻率來看，年際平均酸雨率為58.1%，最高值出現在2009年，為80.5%，最低值出現在2013年，為42.2%（表2）。

1.2.2 季節變化特征 根據2006-2015年各月份降水監測結果，對每個月的酸雨發生率、降水pH均值進行統計，繪制成圖1和圖2。由監測結果可以看出，月度pH均值呈現為冬春兩季低，夏季高的特點，其中最低點出現在3月，為4.70，最高值出現在7月，為5.28（圖1）；從酸雨發生率上來看，最高值出現在11月，為72.2%，最低值出現在7月，為40.1%，季節變化明顯呈現出夏季低、冬春高的特點（圖2）。

1.3 降水的化學組分特征 按照國標方法，對降水當中的化學組分進行分析，分別分析了NH4+、SO4-、NO3-、Cl-、F-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+，共9種離子。根據2006-2015年降水中各離子的質量濃度的年平均值計算各離子的當量濃度百分比，結果見表3。由表3可以看出，降水中的化學組分：陰離子組分中，F-當量濃度百分比呈逐年上升的趨勢，SO42-和Cl-在10a中呈逐年下降的趨勢，NO3-在2009年濃度最高，2010年后逐漸下降，但近幾年又有逐年增高的趨勢；陽離子組分中，Ca2+、Mg2+的濃度呈現出逐年上升的趨勢，而NH4+當量百分比濃度則由高轉低，再在近幾年有所增高。

從表3還可以看出，起致酸作用的陰離子含量SO42->NO3->Cl->F-，由此可見二氧化硫仍是蘇州市降水酸化的主要因素，但是NO3-的致酸作用不容忽視。主要陽離子中Ca2+的含量在2013年達到了一個最高值為36.7%，2006年-2014年陽離子含量一直是Ca2+>NH4+>Na+>Mg2+>K+，到了2015年陽離子含量百分比發生了變化，為NH4+>Ca2+>Na+>Mg2+>K+，銨離子超過了鈣離子的百分比，但堿性顆粒物中的銨離子和鈣離子仍然是對酸雨起中和作用最重要的物質。

2 蘇州市酸雨形成的影響因素

2.1 工業SO2和機動車尾氣的排放 對蘇州2006-2015年降水中的SO42-/NO3-進行計算，變化趨勢見圖3。趨勢檢驗表明，SO42-/NO3-呈先高后低，顯著下降的趨勢，由2006年的2.90上升至2008年的5.43，后又逐年下降至2015年的1.81，而比值仍大于1，表明SO42的致酸作用雖為主導，但呈現出逐年弱化的趨勢，而NO3-的致酸作用逐年增強。該結果表明，工業SO2的排放得到控制，但機動車保有量的增加帶來的尾氣排放導致了NOx排放逐年加強。

2.2 化工、有色金屬冶煉產生的工業廢氣 對蘇州2006-2015年降水中的Cl-/Na+進行計算，變化趨勢見圖4。趨勢檢驗表明，Cl-/Na+呈先高后低，顯著下降的趨勢，由2006年的0.95上升至2009年的2.11，后又逐年下降至2013年的0.48，在2015年達到0.97。Cl-和Na+通常被認為是海洋性來源，其濃度比值應為1，然而，化工、有色金屬冶煉產生的工業廢氣中常含有Cl2、HCl等污染物，對陸地降水中的Cl-產生影響。Cl-/Na+的比值大于1表明，工業廢氣中的Cl2、HCl等污染物含量增加。趨勢檢驗表明，降水受到氯化物污染的狀況有所改善，但近年來仍有增加的趨勢。

3 結論

蘇州市常年屬于酸雨污染較重地區，從2006-2015年的變化趨勢上來看，呈現出pH均值緩慢上升的趨勢，但降雨的pH均值基本在5.0以下，酸雨污染嚴重。從季節變化特征上來看，月度pH均值呈現為冬春兩季低，夏季高的特點，而酸雨發生率則呈現出夏季低、冬春高的特點，表明蘇州地區的酸雨變化有明顯的季節特征。在形成酸雨的影響因素上來看，SO42-/NO3-呈先高后低、顯著下降的趨勢，表明工業SO2和機動車尾氣的排放是致酸的主要原因，與此同時，Cl-/Na+呈先高后低、顯著下降的趨勢，表明化工、有色金屬冶煉產生的工業廢氣也是致酸的一個重要原因。

參考文獻

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（責編：張宏民）