2016—2022年寧德市中心城區酸雨變化特征分析

劉素青

（福建省寧德環境監測中心站，福建 寧德 352000）

引言

“十三五”以來，隨著機動車數量的急劇增加，酸雨中硝酸根的占比有逐年增大的趨勢。寧德市地處東南沿海，屬中亞熱帶海洋性季風氣候，具有山地氣候、盆谷地氣候等多種氣候特點，其地形西、北部高，東、南部低，中部隆起，大致呈“門”型的梯狀，且寧德市中心城區有煤炭發電企業、垃圾焚燒和醫療廢物處置中心，港口碼頭貨運船舶、車輛的污染物排放，因此研究寧德市酸雨的污染狀況也十分必要。本文根據福建省寧德環境監測中心站2016-2022年的降水數據，對寧德市中心城區酸雨變化特征進行了分析，為今后酸雨的防控提供決策依據。

1 實驗部分

1.1 監測點位

點位情況見表1。

表1 寧德市中心城區酸雨監測點位

1.2 監測項目

監測項目為：pH值，電導率、降水量及硫酸根、硝酸根、氟、氯、銨、鈣、鎂、鈉、鉀 9種離子濃度。

1.3 監測頻次

執行《酸沉降監測技術規范》（HJ/T165-2004）［1］，逢雨必測，每天上午9：00到次日上午9：00為一個采樣監測周期。

1.4 評價標準及數據處理方法

降水狀況評價主要采用兩項指標，即降水pH平均值和酸雨頻率。降水pH均值采用氫離子濃度雨量加權法。采用降水PH值低于5.60作為酸雨判據。其中，pH值＜4.50為重酸雨，4.50＜pH值＜5.00為中酸雨，5.00≤pH值＜5.60為輕酸雨。酸雨城市指年均pH值低于5.60的城市。酸雨頻率指降水pH值低于5.60的降水占所統計降水的百分比，見表2。

表2 酸雨區分級標準

采用Spearman秩相關系數分析降水pH年均值和年酸雨頻率的變化趨勢。

2 結果與討論

2.1 降水pH值與酸雨頻率的年變化特征

“十三五”以來，寧德市中心城區降水pH年均值介于5.34～5.76，其中最低值是2018年的5.34，最高值是2019年的5.76；年酸雨出現頻率介于19.6%～47.1%，其中年酸雨出現頻率最低是2019年的19.6%，年酸雨出現頻率最高是2016年的47.1%，具體見表3和圖1。根據酸雨污染等級評價標準來看，寧德市中心城區除了2019年為非酸雨區外，其它年份均屬于輕酸雨區。

圖1 2016—2022年寧德市中心城區降水情況圖

表3 2016-2022年寧德市中心城區降水年酸雨出現頻率與pH年均值變化情況

2.2 降水電導率的年變化特征

從表4和圖2可以看出，寧德市中心城區年降水電導率最小值是2017年的1.3 mS/m，最大值是2018年的4.7 mS/m，自2019年開始年降水電導率迅速下降，之后幾年基本都在2 mS/m左右。說明降水的污染程度逐漸轉好。

圖2 2016—2022年寧德市年電導率變化圖

表4 2016-2022年寧德市中心城區年電導率變化情況

2.3 酸雨污染趨勢分析

將以2016-2022年的寧德市中心城區降水數據為基礎，運用spearman秩相關法對降水的pH年均值和年酸雨頻率分別進行分析，其計算公式為：

式中：Di是變量 Xi與 Yi 的差值；xi為周期1-N按濃度值從小到大排列的序號；i為按時間順序排列的序號；Yi是時間排列序數；Rs是秩相關系數；N 是時間周期總數大小。

2016-2022年寧德市中心城區降水pH年均值和年酸雨頻率統計值見表3。當N=7時，查Spearman秩相關系數的臨界值可知，臨界值W1=0.564，顯著性水平值W2=0.893 0。

從表5可知Rs（酸雨頻率）和Rs（pH）都為負數，表明2016-2022年酸雨頻率和pH都呈下降趨勢；│Rs（酸雨頻率）│和│Rs（pH）│都小于臨界值0.714 0，則表明變化趨勢沒有顯著意義。也就是說，2016-2022年寧德市pH年均值和年酸雨頻率呈現下降趨勢，但變化趨勢沒有顯著意義。

表5 寧德市中心城區PH年均值和年酸雨出現頻率變化趨勢結果分析

2.4 離子組分分析

從表6 可以看出，影響寧德市中心城區降水的主要陰離子是SO42-和NO3-，主要陽離子是 NH4+、Ca2+、K+、Na+。從圖3可知，SO42-和NO3-比值最大是2016年的1.32，之后逐年下降，之后幾年比值基本保持在0.9左右。表明寧德市中心城區酸雨類型已是硫酸與硝酸并重型。

圖3 硫酸根/硝酸根比值

表6 2016-2022年寧德市降水化學組分濃度

3 結論及對策建議

3.1 結論

（1）2016-2022年，寧德市中心城區降水pH年均值介于5.34～5.76，年酸雨出現頻率介于19.6%～47.1%，寧德市中心城區除了2019年為非酸雨區外，其它年份均屬于輕酸雨區。

（2）寧德市中心城區降水電導率自2019年開始迅速下降，之后幾年基本都在2 mS/m左右，說明降水的污染程度逐漸轉好。

（3）2016-2022年寧德市中心城區pH年均值和年酸雨頻率呈現下降趨勢，但變化趨勢沒有顯著意義。

（4）影響降水的主要陰離子是SO42-和NO3-，目前寧德市中心城區酸雨類型已是硫酸與硝酸并重型。

3.2 對策建議

寧德市中心城區酸雨來源主要是周邊工業企業污染物排放影響，如煤炭發電企業、垃圾焚燒和醫療廢物處置中心，港口碼頭貨運船舶、車輛的污染物排放等污染企業。因此，加強對工業源和移動源的管控是有效降低酸雨主要途徑。主要建議措施有以下幾點：

（1）加快產業結構調整，大力推進鋼鐵、燃煤鍋爐超低排放改造，持續推進VOCs綜合治理，淘汰簡易低效VOCs治理設施。

（2）加強對道路移動源的檢查，在生產和生活各場景，鼓勵使用電動化替代。

（3）大力推進碼頭岸電設施建設，積極為船舶提供靠岸供電服務，減少船舶在靠港期間因柴油燃料發電造成的廢氣、黑煙等污染，加大宣傳，鼓勵船舶靠岸期間使用清潔電能替代柴油發電，聯合海事部門加強對碼頭供電和船舶用電情況的監管。

（4）全面加強生態修復［2］，提高寧德市中心城區的植被覆蓋率。借用植物吸收空氣中的有害氣體，有效地提高空氣質量。