浙江省酸雨现状、成因及防治对策研究

张慧玲

（浙江农林大学，浙江 杭州311300）

1 酸雨的概念、形成机理及危害

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气中形成硫酸和硝酸并溶于雨水降落到地面所形成的，其形态包括酸性的雨、雪、雾、露等沉降［1］。20世纪40年代开始酸雨问题引起了国际社会的普遍关注，此后对酸雨的研究大量展开［2］。

酸雨的形成是一个十分复杂的过程，是多种因素综合作用的结果。酸雨的主要形成物质是SO2，其形成过程主要包括以下4个阶段［3］：①水蒸汽冷凝在含有硫酸盐、硝酸盐等的凝结核上；②在形成云雾时水滴吸收大气中的SO2、NOX、CO2等气体；③在云雾的形成过程中气溶胶颗粒和水滴互相碰撞、聚凝并与雨滴结合在一起；④降水发生时空气中的一次污染物和二次污染物被冲洗进雨中，形成酸性降雨。

酸雨被称作“空中死神”和“看不见的杀手”，会给人类生活和地球生态环境带来严重的影响和破坏。酸雨可直接破坏植物的形态结构、损伤植物细胞膜，使植物的代谢功能受到抑制。酸雨能改变土壤的理化性质，降低土壤的阳离子交换量和盐基饱和度，使植物所需的营养元素特别是K、Na、Ca、Mg等发生淋失，导致植物营养不良。酸雨还可以活化土壤中的有毒有害元素，使植物发生中毒，改变土壤微生物的种类和数量。另外，酸雨也能使历史文物、建筑、雕像、桥梁等的腐蚀加快。酸雨也直接和间接地影响到人类的健康，如酸雨能引起哮喘等多种呼吸道疾病，将土壤中的有害金属冲刷进河流、湖泊，一方面威胁到饮用水的安全；另一方面这些有毒的重金属会通过食物链的富集作用对人类的身体健康构成潜在威胁。

目前酸雨已成为我国面临的严重的生态环境问题［4］。我国酸雨面积已占国土面积的40%，且仍不断增加，已成为继欧洲和北美之后的世界第3大酸雨区［3］。统计显示每年酸雨污染给我国造成超过1100亿元的损失，整个大气污染所造成的损失约占GDP的2%～3%［3］。仅在我国酸雨污染比较严重的浙江、江苏、安徽等11个省和自治区，每年酸雨导致的农作物减产和森林木材蓄积量减少带来的直接经济损失就高达95亿元，造成459亿元的年生态效益损失。

2 浙江省酸雨现状

浙江地处华东沿海酸雨区的东南部，自20世纪80年代以来，年均降水pH值呈不断下降的趋势，同时酸雨率表现出快速递增的趋势。目前，浙江省90%以上的国土面积被酸雨覆盖，其中重酸雨区约占20%，酸雨类型以硫酸型酸雨为主（图1）［5］。20世纪90年代就已形成了以杭州、金华和宁波三大城市为核心的三角形重酸雨区域［6，7］。杭州市区降水pH 值平均为4.68，酸雨频率为73.6%，重酸雨区面积达82.1%，杭州辖区内的临安市降水pH均值低至4.04，酸雨频率更是高达97.5%［8］。

图1 浙江省酸雨梯度空间分布

3 浙江省形成酸雨的主因

3.1 经济增长高度依赖煤炭消费

改革开放以来，全省经济的高速发展带动了能源消费的快速增长，导致煤炭消费量迅速增加，从而造成工业SO2排放量持续增加，引起降水pH值不断下降，酸雨率持续 上 升［6，9，10］。宋 晓 东 等［7］基 于 RAINS－ASIA模型对全省SO2排放量及酸雨超临界负荷面积所占比例进行的模拟结果表明，未来20年内SO2排放量仍会不断增加，酸雨超临界负荷面积所占比例会基本维持在50%左右。

3.2 机动车辆的迅猛增加是酸雨的重要来源

随着经济社会的快速发展和生活水平的提高，全省机动车快速增加，导致NOx排放量和降水中NO3－质量浓度值逐渐上升，导致降水中与NO3－质量浓度比值不断下降对酸性降水的贡献逐渐减弱，呈现出由硫酸型酸雨逐渐向硝酸型酸雨转变的趋势。

3.3 外来酸雨前体物的影响

在一定的气象条件下，致酸物质可传输几百公里甚至更远的距离。研究发现上海市排入大气中的SO2会不断地向周边地区扩散，即所谓的“酸雨前体物中远距离传输”。特别是在以北到东北风为主导风向的冬春季节，这种远距离传输的外来酸雨前体物对浙江省北部地区酸雨形成的叠加作用比较明显［8，11］。

3.4 空气颗粒物的酸碱性

我国北方土壤主要呈碱性，大气中飘浮的碱性颗粒物对降水中的酸性成分有很强的中和作用，使得我国北方地区尽管煤炭的消费远大于南方，但酸雨污染程度却较南方为轻，酸雨发生的频率也较低［12］。而南方土壤偏酸性，且植被覆盖度高，大气颗粒物浓度低，并不能有效中和降水中的酸性成分，导致南方地区酸雨的频度较高，危害较严重。

4 浙江省酸雨防治对策

酸雨给社会经济发展、人民身体健康和生态环境建设都带来严重的影响。如何有效控制酸雨的发生、降低酸雨的危害，是一个亟待解决的难题。针对浙江省酸雨发生的特点和规律，建议可以从以下几个方面进行预防和治理。

4.1 改变能源结构，大力推行清洁生产

针对煤炭消费是浙江省主要能量来源的现状，应加强能源管理，限制、淘汰现有煤耗高、热效低、污染重的工业设备，坚决关停小火电，推进火电行业的循环式发展。积极开发替代燃煤的清洁能源，如核电、水电、太阳能等，逐渐实现民用燃料气体化。制定一套节能减排的措施，使酸雨前体物的排放量降到最低。

4.2 加强管理，削减SO2和NOX的排放量

推行污染物排放许可证制度，实行总量控制。每单位SO2的致酸能力是氮氧化物的1.4倍，且脱硫费用相对又低。因此，削减SO2排放量是当前控制酸雨的最根本也是见效最快的措施。另外还要加强对火电厂的NOX排放监测和管理，研发新技术，最大程度减少废气中NOX的排放，减轻污染。

4.3 加强对机动车尾气的治理

汽车是NOX的主要排放源。不断提高机动车尾气排放的标准，安装尾气净化装置，推广使用清洁燃料，从而降低汽车尾气中NO2排放。鼓励开发和推广使用以天然气和电能等清洁能源为动力的机动车。

4.4 加强绿化，栽植抗酸性植物

筛选和培植抗酸性较强的农作物和树种，如常绿阔叶树种杜英、樟树有较强的抗酸能力，在植被恢复和生态建设中可用其逐步替代马尾松等易受酸雨侵害的针叶树种。在城市绿化工程中可推广种植一些对空气中SO2和NO2的吸收能力较强的树木和花草，从而减轻城市大气中的SO2和NO2浓度。

［1］Menza F C，Seip H M.Acid rain in Europe and the United States：an update［J］.Environmental Science and Policy，2004，7（4）：253～265.

［2］樊后保.世界酸雨研究概况［J］.福建林学院学报，2002，22（4）：371～375.

［3］赵志龙.我国酸雨状况及综合防治对策研究［J］.矿冶，2007，16（3）：63～68.

［4］汤 洁，徐晓斌，巴 金，等.1992～2006年我国降水酸度的变化趋势［J］.科学通报，2010，55（8）：705～712.

［5］王 彬，江 洪，宋晓东，等.利用遥感监测浙江省酸雨对植被的影响［J］.安徽农业科学，2009，37（23）：11145～11150.

［6］徐德才.酸雨污染与防治－浙江区域酸雨趋势与防治对策［J］.能源环境保护，1995，9（4）：25～28.

［7］宋晓东，江 洪，余树全，等.浙江省酸雨的空间分布格局及其未来变化趋势预测［J］.环境污染与防治，2009，31（1）：13～16.

［8］林丰妹，焦 荔，盛 侃，等.杭州市酸雨污染现状及成因分析［J］.环境监测管理与技术，2004，16（3）：17～20.

［9］隗斌贤，王春梅，周小玫.90年代浙江能源供求研究［J］.预测，1997（5）.

［10］王 霞.浙江能源与经济发展关系及安全保障［J］.经济论坛，2006（21）：34～36.

［11］Huang DF.Look at Environment Impacts of Regional Energy Consumption from acid Deposition ［J］.WREC，1996：1086～1089.

［12］樊邦棠.环境化学［M］.杭州：浙江大学出版社，1995.