浙江省某縣級市酸雨污染近況分析

施莉莉 王微潔 蔣卡瑞 崔淑嫻

浙江省樂清市環境監測站

酸雨是當今世界普遍關注的環境公害之一，它對生態環境的破壞作用已越來越受到有關專家的重視[1]。酸雨對生態環境的影響很大，可使淡水湖泊、河流酸化，湖水中魚類減少，影響土壤特性、農業生產及林木生長，腐蝕建筑材料及金屬結構，影響人體健康等[2]。隨著人民生活水平的不斷提高，人們對酸雨越來越關注。本文詳細分析了浙江省某縣級市近五年的酸雨特征，利用降水水質分析結果對該縣級市降水水質特征進行研究。

一、酸雨概念

酸雨是指pH值小于5.60的大氣降水，大氣降水的形式包括：雨、雪、雹等[3]。發生降水天氣過程中，受到多種污染氣體、懸浮顆粒物可溶成分、二氧化碳等多種因素的影響，降水pH值往往會發生明顯變化。因此，使用降水pH值不僅能夠表現出自然降水的特征，還能有效地反映出人類活動對降水的影響。

二、酸雨研究概況

（一）布點

選擇該縣級市原環保局大樓樓頂為監測點，按照GB/13580.2-1992《大氣降水樣品的采集與保存》開展降水的常規監測。

（二）采樣與監測

1.采樣

采用杭州恒達工業自動化技術有限公司的降水自動采樣儀進行降水自動采樣。做到“逢雨必測、正點及時”，在原則上，只要每次降水量大于5毫米就會取樣監測(有時小于5毫米時也分析)，降雨量一般以每天上午的九點到第二天上午的九點為一個周期。

2.監測項目

監測項目包括pH值、SO42-、NO3-、Cl-、F-、NH4+、Ca2+、Mg2+、Na+、K+和降水量共十一個項目。pH值和降雨量為必測項目。

3.計算方法

考慮到每次降水雨量的不同，本文采用的pH均值都采用雨量加權平均計算。pH值計算公式如下：

式中：[H+]i為第i次降水氫離子濃度(mol/L)：

Vi為第i次降水的實測降水量(mm)。

本文所有的離子濃度均值都采用雨量加權平均的辦法。某一時段降水中各離子(SO42-、N03-、Cl-、F-、NH4+、Ca2+、Mg2+、K+、Na+)的平均值計算公式如下：

式中：X為某離子平均濃度值；

Xi為第i次降水中某離子濃度；

Vi為第i次降水的實測降水量(mm)[4]。

（三）降水酸度和頻率

表2-1 降水狀況年際變化

年份 2015 2016 2018 2019樣品數/個 67 61 76 74酸雨樣品數/個 60 59 51 49酸雨頻率/% 89.6 96.7 67.1 66.2 pH值范圍 4.08-6.40 3.87-5.83 4.07-6.30 4.39-6.39 pH均值 4.71 4.71 5.18 5.25

圖2-1 pH值、酸雨頻率年際變化

監測結果表明，近五年來，該縣級市降水pH均值范圍在4.71-5.25之間，其中2014年和2015年的pH值相等，均為五年最低(4.71)，近五年的pH值總體呈上升趨勢，2019年pH值達到5.25。五年酸雨頻率在66.2%-98.3%之間，平均酸雨頻率為83.6%，2018年開始酸雨率開始下降，2019年為66.2%。

（四）降水的季節分布

圖2-2 降水酸雨率按季度分布圖

表2-2 降水pH值及酸雨率按季節分布

從圖2-2和表2-2統計結果表明，該縣級市降水酸雨率依次為：第四季度=第一季度＞第二季度＞第三季度，第一季度和第四季度酸雨率為90.1%，而第三季僅為80.0%，第四季度pH均值為4.83，第三季度則為4.97。

（五）降水的月分布

酸雨的形成受氣象因素的影響較大，主要氣象因素比如風向、風速、云量、濕度、大氣穩定度、日照強度等。在一年中各月的狀況都有不同，為了掌握降雨在相近氣象因素下的情況，本文對降雨監測數據按月進行統計分析。統計結果見表2-3。

表2-3 降水pH均值按月分布

圖2-3 降水pH均值和酸雨率按月統計圖

從表2-5和圖2-4可以明顯看出，酸雨主要出現在3,4,6,10月。其中3月份酸雨率最高，占總酸雨樣品數的96.9%，其次是7月份酸雨率最低，占總酸雨樣品數的53.8%。

（六）降水的離子組成概況

表2-4 2015-2019年樂清市降水的離子組成(單位：mg/L)

圖2-4 2015-2019年樂清市降水的離子組成

2015-2019年，降水離子濃度較為穩定。K+、Mg+和F-濃度很低，對降水酸度的貢獻不是很大，影響降水酸度的主要離子為SO42-、N03-、Cl-、NH4+、Ca2+和Na+，降水中SO42-、N03-、Cl-離子濃度較高的年份出現在2016年，這與2016年的降水pH值為最低(4.77)是一致的。 此外，可以發現，從2018年開始，對降水酸度影響最大的離子由SO42-變為N03-。另外，在每年的春末和夏季等農忙季節，一年中NH4+濃度最大，說明期間農田施肥后所溢出的氨氣對降水也有較突出的影響[5]。

三、結論與意見

本文通過近五年的研究，得出以下結論：

1.該縣級市酸雨污染五年間呈減輕趨勢，酸雨頻率下降。降水pH值由2015年的4.71上升到2019年的5.25，上升了0.54；酸雨頻率由2015年的89.6%下降到2019年的66.2%，下降了23.4%。

2.該縣級市一年四季均出現酸雨，但強度和頻度隨季節變化而變化。一年中降水的酸雨率順序為：第四季度＞第一季度＞第二季度＞第三季度，第四季度酸雨率為90.1%，而第三季僅為80.0%，第四季度pH均值為4.83，第三季則為4.97。

3.從時間分布上看，該縣級市一年中的三、四、五月份降水的pH低，其中五月為最低，七、八、九、十月份降水的pH高，其中七月為最高，按酸雨率，酸雨主要出現在 3,4,6,10月。其中3月份出現酸雨率最高，占總酸雨樣品數的96.9%，其次是7月份出現酸雨率最低，占總酸雨樣品數的 53.8%。

4.按降水離子濃度看，SO42-/N03-的比例在下降，說明該縣級市硫酸型酸雨在減少，N03-對酸雨的貢獻在慢慢突出，間接反映該市的大氣污染類型的轉變。