鹰潭市酸雨污染现状及防治对策研究

2015-03-20 12:55熊初建
江西化工 2015年6期
关键词:鹰潭市鹰潭酸雨

熊初建

(鹰潭市环境保护监测站,江西 鹰潭 335000)

鹰潭市酸雨污染现状及防治对策研究

熊初建

(鹰潭市环境保护监测站,江西 鹰潭 335000)

在对鹰潭市近十年的降水监测数据进行综合分析的基础上,研究了鹰潭市酸雨污染特征和变化趋势,分析了酸雨的成因,结果表明,鹰潭市酸雨冬春两季较为严重,酸性降水的形成与环境空气质量、机动车尾气、区域输送、土壤性质等多种因素有关。结合鹰潭市实际情况,探索酸雨防治对策。

酸雨 污染现状 防治对策

清洁雨水一般被CO2饱和,pH值在5.6-5.7之间,降水pH值≤5.6时称为酸雨。酸雨给人类生存环境造成巨大威胁,它可以直接使植被大片死亡,土壤平化,湖泊、河流酸化,并能溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中,毒害鱼类,加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程[1~3]。本文根据鹰潭市2005-2014年降水的监测结果,分析了鹰潭市酸雨污染特征和变化趋势,并提出防治对策。

1 降水监测概况

1.1 监测点位设置及监测项目

鹰潭市设置了两个降水监测点位,即市监测站、山背监测点,监测项目为降水量、pH、电导率、SO2-、NO3-、F-、Cl-、NH4+、Ca2+、Mg2+、Na+、K+等项目。

1.2 监测频次与方法

2005年5月前降水量、pH、电导率逢雨必测,2005年5月起SO2-、NO3-也逢雨必测,其它降水离子成份每月任选两次降水进行分析;2012年4月起所有项目逢雨必测。监测方法为:降水自动采样-实验室分析法。

1.3 评价标准及数据处理

评价标准,降水采用国家环保部推荐标准,降水pH≤5.6为酸雨。酸雨频率:pH≤5.6的降水次数占总降水次数的百分比。

pH均值的计算:

[H+]i=10-pHi

[H+]平均=∑[H+]i×Vi/∑Vi

pH平均=-log[H+]平均

2 降水污染现状分析

2.1 降水质量概况

2014年鹰潭市酸雨频率为83.1%,较上年(86.4%)下降3.3个百分点;降水pH范围在4.52~5.67之间,降水pH年均值4.91,较上年(4.75)上升了0.16个pH单位;酸雨污染的程度有所减轻;2005~2014年,鹰潭市降水pH年均值在4.06~4.91之间,酸雨频率在83.1%~96.2%之间。10年来鹰潭市降水质量状况统计见表1。

表1 2005~2014年鹰潭市降水质量状况统计见表

2.2 酸雨污染年际变化

2005~2014年,鹰潭市降水pH值和酸雨频率变化年际情况如图1所示。采用spearman秩相关系数法[4]分析10年来鹰潭市降水pH值和酸雨频率变化趋势,rs(pH值)和rs(酸雨频率)计算结果分别为0.842和-0.576,降水pH值呈显著上升趋势,酸雨频率呈显著下降趋势。可见近年来鹰潭市降水污染程度有所减缓。

图1 2005-2014年鹰潭市降水pH值、酸雨频率年变化图

2.3 酸雨污染月际变化

2005~2014年鹰潭市降水pH月均值和酸雨频率统计见表2,鹰潭市降水pH值和酸雨频率变化月际情况如图2所示。不同年份的相同月份和相同年份的不同月份pH值和酸雨频率变化较大,但10年降水pH月均值1至10月波浪形升高,10月达到高点后又缓慢下降;酸雨频率前4 个月较高,5月开始有所下降到8月最低,然后波浪形上。即春冬季节相比夏秋季节酸雨污染更严重。

表2 2005~2014年降水月变化统计表

注:2009、2014年10月无降水。

图2 2005-2014年鹰潭市降水pH值、酸雨频率月变化图

2.4 降水的化学组成

鹰潭市2005~2014年降水化学组分统计表见表3。

表3 2005~2014年降水离子成份年均值统计表 单位:ueq/L

从2005~2014年鹰潭市降水化学组分统计表中可以看出,降水中起致酸作用的阴离子平均浓度SO42-﹥NO3-﹥Cl-﹥F-,SO42-仍然是鹰潭市降水酸化的主要因素,NO3-的致酸作用也不容忽视。SO42-/NO3-的当量比是分析酸雨成因的依据,国内外常用SO42-/NO3-的当量比来表达两者的相对贡献[5~6]。2005~2014年SO42-/NO3-的当量比值在2.42~12.44之间,即鹰潭市降水酸性主要是受大气中硫氧化物的影响,为典型的硫酸盐型降水,同时SO42-/NO3-的当量比值呈显著性下降趋势,这说明SO42-在阴离子中所占的比例逐渐减小,而NO3-在阴离子中所占的比例逐渐增,氮氧化物对酸雨的贡献逐年上升;表明空气污染状况正由过去的以煤烟型污染为主,向以煤烟型污染和石油型污染并重的趋势转化。

3 鹰潭市酸雨成因分析

3.1 致酸前体物的排放对酸雨的影响

鹰潭市降水为典型的硫酸盐型酸雨,酸雨的形成主要是受大气中二氧化硫的影响,鹰潭市的能源消耗一直以原煤为主,此外,除二氧化硫外,大气中的氮氧化物也是重要的致酸物质,随着鹰潭市经济的快速发,机动车保有量不断增加,汽车尾气中含有大量的氮氧化物和许多低碳有机物,都会加重酸雨的形成。

3.2 致酸前体物的区域输送对酸雨的影响

致酸物质在多种不同的气候条件下可随风输送到很远的地方,造成周边地区的大气污染,鹰潭以东17公里是贵溪冶炼厂、贵溪电厂,排放大量的SO2、NOx;鹰潭以东72公里为永平铜矿,鹰潭的东北方向112公里(均为直线距离)为我国最大的铜矿德兴铜矿,大量的矿山废石排出大量的SO2,他们逸散到空气中[7],成为污染下风向的主要致酸物质;

3.3 土壤性质对酸雨的影响

大气中的碱性离子会对酸雨的形成起到缓冲作用,其中Ca2+对酸雨的中和起着非常重要的作用,其次是Mg2+[8]。大气碱性离子主要来源于土壤和沙尘,因此土壤中碱性离子含量及pH值是影响酸雨形成的重要因素之一。鹰潭市土壤结构为酸性红壤,盐成土过程为脱硅富铝化过程,Ca2+、Mg2+、K+、Na+等碱性离子受到强烈淋浴作用流失量大,在地表物质中的含量相对较少,土壤中盐基离子交换量较低,土壤的pH值低于5.0为酸性,使大气中悬浮颗粒物亦呈酸性,颗粒物对酸雨的缓冲能力较弱,一定程度造成了酸雨严重。

3.4 气象因素对酸雨的影响

大气环境质量除受污染物的排放因素影响,还受到气象条件的约束[9]。鹰潭市属亚热带季风湿润气候,具有亚热带大陆性季风气候的典型特,气温高、雨量足、气候潮湿,常年主导风向为东风、东北风,静风频率高,平均风速小,大气稳定性高,逆温持续时间长等特点,这种大气环境特点对污染物的扩散不利,也加剧了酸雨的污染。

4 鹰潭市酸雨防治对策探讨

经过近十年的努力,鹰潭市酸雨频率从2010年最高的96.2%下降至2014年的83.1%,降水pH值从2008年最低的4.06上升至2014年的4.91,酸雨污染防治工作已取得一定的成效。但鹰潭市酸雨污染现状仍然严重,根据鹰潭市酸雨污染特征及成因分析,结合鹰潭市经济社会发展实际情况,提出以下防治对策。

4.1 严格环境准入,推进产业结构优化调整

推进产业结构优化调整,不断完善产业发展规划大力推广节能新技术、新工艺、新产品,大力发展高新技术产业和第三产业,淘汰高耗低效产能和落后工艺。设施严格的环境准入制度,完善大气主要污染物排放总量审核制度,对超出排放总量控制指标、且环境无容量的地区,暂停审批新增主要大气污染物总量建设项目的环境影响评价文件。

4.2 引导产业布局,推进生态转型

做好统筹规划,抓好工业园区资源的重新组合,加强园区环保基础设施的建设,促进园区向资源节约型、环境友好型方向转化,按照产业集群和循环经济的理念加快工业园区发展。

4.3 推广清洁能源,提高企业能源利用效率

调整能源结构,推广清洁能源,从源头控制酸性气体的排放,改变能源结构,增加无污染或少污染的清洁能源比例,大力开发并利用无污染能源如风能、水能、太阳能等。发展太阳能、水能、风能、地热能等不产生酸雨污染的清洁能源。提高企业能源利用效率,建立重点能耗企业名录,深入推动实施重点能耗企业节能行动,加强节能管理。

4.4 推进烟气脱硫脱硝,减少SO2和NOx排放

积极开发新型烟气脱硫脱硝技术,从末端控制酸性气体的排放,加强电力行业脱硫脱硝建设和环保监督管理,不断提升综合脱硫率、脱硝率,从末端保证SO2和NOx的达标排放及达到总量控制要求。

4.5 加强机动车污染防治,减少汽车尾气排放

进一步建立健全机动车年审强制检测制度、环保标志分级管理制度、环保标志限行制度、联合执法机制、黑烟车义务举报、超标车辆定期公告等管理制度。采用经济补偿或激励等措施促进老旧汽车及“黄标车”等高排放汽车提前报废。同时,提倡鼓励更新或新增的公交车要采用电动汽车、LNG(液化天然气)汽车等新能源汽车。加快建设快速公交,改善非机动车交通条件,鼓励公众更多地采用绿色出行的方式。

4.6 加强区域环保合作,推进联防联治

酸雨的形成不仅取决于本地污染物的排放,同时还显著地受到其它地区排放污染物的影响。鹰潭地处江西东北部,信江中下游,空气污染除受本地污染源的影响外,区域性污染比重更大。酸雨污染不仅是鹰潭的问题,也是江西大部分城市面临的共同问题,应着力推动建立鹰潭与周边城市大气联合防治长效机制,加强区域环保合作,推进联防联治,共同推进酸雨污染防治工作。

5 结论

近年来,鹰潭市酸雨污染防治工作已取得一定的成效,但鹰潭市酸雨污染现状仍然严重。应严格环境准入,推进产业结构调整,引导产业布局,推进生态转型,推广清洁能源,提高企业能源利用效率,推进烟气脱硫脱硝,减少SO2和NOx排放,加强机动车污染防治,减少汽车尾气排放,加强区域环保合作,推进联防联治,逐步解决酸雨污染问题。

[1]刘萍,夏菲,潘家永,等.中国酸雨概况及综合防治对策探讨[J].环境科学与管理,2011(11):30-35,84.

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[5]王自发,高超,谢付莹.中国酸雨模式研究回顾与所面临的挑战[J].自然杂志,2007,29(2):78-82.

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[8]杨东贞.酸雨与气象条件的关系.酸雨文集[M]∥北京:中国环境科学出版社,1989:113-119.

Research on the current situation and countermeasure of acid rain pollution inYingtan city

XIONG Chu-jian

(TheEnvironmentalProtectionandMonitoringStationofYingtanCity,JiangxiYingtan335000)

Based on nearly a decade of precipitation monitoring data of comprehensive analysis,research the features and changing trend of acid rain pollution in,and analysis the causes of acid rain of Yingtan city,the results indicate that the acid rain is more serious in winter and spring of this city.Acid rain is formed by many factors,such as the quality of air environmental,motor vehicle exhaust,regional transport,soil properties and so on.Combined with the actual situation of Yingtan city,exploring the acid rain control countermeasures.

Acid rain Pollution situation Control countermeasure

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