湖州地区酸雨特征及变化趋势分析

胡景波

摘 要：利用湖州站2008年1月至2015年8月酸雨观测数据，该文对近几年湖州地区的降水pH值、电导率、月变化、季节变化、年变化以及连续降水对酸雨pH值的影响进行了初步分析。结果表明，2008-2014年酸雨出现有明显的季节性变化，酸雨出现频率呈波动下降趋势。结合环境观测数据分析，酸雨频率降低与环境条件改善有一定关系。此外，在以上数据分析的基础上，结合2015年前8个月观测数据，发现近几年来降水pH值有明显从弱酸性变为碱性的趋势。

关键词：湖州市；酸雨；变化趋势

中图分类号 X517 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）19-129-03

The Analysis of Characteristics and Changing Tendency of Acid Rain in the City of Huzhou

Hu Jingbo

（Weather Bureau of Huzhou City，Huzhou 313000，China）

Abstract：With the data of acid rain observation from August 2015 to January 2008 by Huzhou Weather Station，this paper preliminarily analyzes the influence of the precipitation pH，electrical conductivity of rainwater，monthly precipitation，seasonally precipitation，yearly precipitation and continuing precipitation on the ph values of acid rain in the city of Huzhou. The result shows that during 2008-2014，there is an obvious seasonal variation of the appearance of acid rain and its frequency of occurrence showed a wavelike decrease. According to the data of environmental observation，the decrease in the occurrence of acid rain is related to the improvement of environment. In addition，with the data of the first eight months in 2015，the author of this paper finds that precipitation ph value has a tendency from weakly acidic to alkalinity.

Key words：Huzhou City；Acid rain；Changing tendency

雨、雪等在形成和降落过程中，会吸收并溶解空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质，从而形成pH低于5.6的酸性降水。酸雨主要是人为的向大气中排放大量酸性物质造成的，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。酸雨可导致土壤酸化，对森林植物产生很大的危害，并且能使非金属建筑材料表面硬化水泥溶解，出现空洞和裂缝，导致强度降低，从而损坏建筑物。近年来，随着经济社会的不断发展，环境问题越来越引起广泛的重视，我国一些地区已经成为酸雨多发区，酸雨污染的范围和程度已经引起人们的密切关注。例如，2014年李明明等进行了山西省酸雨分析研究[1]，洪纲等对石家庄市酸雨污染特征及其成因进行了分析[2]，王若男等对2007-2013年丹东地区酸雨特征及成因分析[3]。

湖州市位于东经119°14′～120°29′、北纬30°22′～31°11′，处于浙江北部，太湖南岸，东部为水乡平原，西部以山地、丘陵为主，风向季节变化明显，冬半年盛行西北风，夏半年盛行东南风，3月和9月是季风转换的过渡时期，以东北和东风为主。本文所统计分析数据为湖州国家基本气象站2008年1月至2015年8月酸雨观测数据。湖州国家基本气象站从2008年开始，依据《酸雨观测业务规范》[4]开始进行酸雨观测，日降水量大于1.0mm均进行观测。本文考虑到2015年只有8个月的数据，所以统计分析变化趋势只选取整年数据，即2008-2014年7a的数据。在该统计时段内，湖州站共进行了749次观测，观测内容包括样品的pH值和电导率以及风向风速、天气现象等天气要素。本站在中国气象局每年进行的酸雨考核中成绩稳定，观测数据真实可靠。

1 统计结果分析

1.1 酸雨年变化情况 按照中国定义酸雨区的标准，一般认为年均降水pH值高于5.65，酸雨频率在0～20%为非酸雨区；pH值在5.30～5.60，酸雨频率在10%～40%为轻酸雨区。由表1可知，在过去的7a中，酸雨频率波动下降，按照统计结果划分，湖州地区已从轻度酸雨区变为非酸雨区，而湖州地区降水年平均电导率的变化呈现波动变化的趋势，总体较稳定。

表1 酸雨年变化统计

[年份＼&降水日数

（d）＼&酸雨日数（d）＼&酸雨频率（%）＼&平均

pH值＼&平均

电导率值＼&2008＼&100＼&57＼&57.00＼&5.60 ＼&73.1＼&2009＼&106＼&53＼&50.00＼&5.52 ＼&69.5＼&2010＼&116＼&53＼&45.69＼&5.71 ＼&55.9＼&2011＼&93＼&29＼&31.18＼&6.24 ＼&72.1＼&2012＼&122＼&76＼&62.30＼&5.38 ＼&56.9＼&2013＼&95＼&44＼&46.32＼&5.84 ＼&65.8＼&2014＼&117＼&23＼&19.66＼&6.35 ＼&62.7＼&]

1.2 酸雨月变化情况 由表2可知，2008-2014年湖州市每个月均有酸雨出现的记录，其中2、3月出现酸雨的次数较高，分别占酸雨出现总次数的16.72%和15.52%；7月份和11月份出现酸雨的次数较低，占酸雨出现总次数的比例均为4.18%。

表2 酸雨月变化统计

[月份＼&2008（次）＼&2009

（次）＼&2010

（次）＼&2011

（次）＼&2012

（次）＼&2013

（次）＼&2014

（次）＼&频率

（%）＼&1＼&5＼&2＼&2＼&3＼&8＼&3＼&0＼&6.87＼&2＼&3＼&13＼&9＼&2＼&13＼&14＼&2＼&16.72＼&3＼&6＼&10＼&9＼&2＼&17＼&8＼&0＼&15.52＼&4＼&4＼&4＼&3＼&3＼&5＼&4＼&2＼&7.46＼&5＼&4＼&2＼&4＼&2＼&8＼&6＼&3＼&8.66＼&6＼&9＼&1＼&3＼&4＼&5＼&5＼&3＼&8.96＼&7＼&2＼&2＼&3＼&0＼&0＼&1＼&6＼&4.18＼&8＼&5＼&6＼&3＼&5＼&1＼&1＼&6＼&8.06＼&9＼&6＼&4＼&6＼&2＼&4＼&2＼&1＼&7.46＼&10＼&6＼&2＼&7＼&5＼&1＼&0＼&0＼&6.27＼&11＼&5＼&3＼&1＼&0＼&5＼&0＼&0＼&4.18＼&12＼&2＼&4＼&3＼&1＼&9＼&0＼&0＼&5.67＼&]

另外，关于每个月内的酸雨pH进行的平均统计结果如表3，从图3可以看出，12月份酸雨的平均酸度最强，7月份最弱。

表3 酸雨强度月变化统计（次数）

[月份＼&2008＼&2009＼&2010＼&2011＼&2012＼&2013＼&2014＼&平均＼&1＼&5.06＼&4.75＼&4.37＼&5.00＼&5.13＼&4.78＼&＼&4.85＼&2＼&4.67＼&4.22＼&4.44＼&4.75＼&4.53＼&4.37＼&4.85＼&4.55＼&3＼&4.71＼&4.24＼&4.16＼&4.76＼&4.45＼&4.55＼&＼&4.48＼&4＼&5.10＼&4.39＼&4.93＼&4.82＼&4.80＼&4.74＼&5.25＼&4.86＼&5＼&4.48＼&5.55＼&5.15＼&5.51＼&4.66＼&4.84＼&5.09＼&5.04＼&6＼&4.71＼&5.51＼&4.72＼&5.08＼&5.12＼&4.64＼&5.07＼&4.98＼&7＼&4.71＼&4.45＼&5.34＼&＼&＼&5.53＼&5.35＼&5.08＼&8＼&4.60＼&4.50＼&4.94＼&4.53＼&5.46＼&5.50＼&5.13＼&4.95＼&9＼&4.57＼&5.11＼&4.61＼&4.95＼&4.54＼&4.51＼&5.31＼&4.80＼&10＼&4.80＼&4.61＼&4.48＼&4.60＼&4.47＼&＼&＼&4.59＼&11＼&4.65＼&4.74＼&5.25＼&＼&4.73＼&＼&＼&4.84＼&12＼&3.57＼&3.95＼&4.91＼&4.55＼&4.56＼&＼&＼&4.31＼&]

1.3 酸雨季节变化情况 由表4可知，相对于月变化来说，湖州市酸雨季节变化更加明显，冬季和春季酸雨出现频率较高，分别达到29.25%，31.64%。造成季节性差异明显的原因可能是风向的变化，湖州属于东南沿海地区，夏季的风大多是从海上吹向陆地，因此酸雨的可能性变小，酸性浓度较低，冬春两季的风大多来自内陆，夹带着酸性污染物较多，造成了酸雨偏多的情况。

表4 酸雨季节变化统计

[季节＼&2008

（次）＼&2009

（次）＼&2010

（次）＼&2011

（次）＼&2012

（次）＼&2013

（次）

＼&2014

（次）＼&所占比例

（%）＼&冬季＼&10＼&19＼&14＼&6＼&30＼&17＼&2＼&29.25＼&春季＼&14＼&16＼&16＼&7＼&30＼&18＼&5＼&31.64＼&夏季＼&16＼&9＼&9＼&9＼&6＼&7＼&15＼&21.19＼&秋季＼&17＼&9＼&14＼&7＼&10＼&2＼&1＼&17.91＼&]

1.4 连续降水对pH的影响 从现有资料中找出连续降水日数超过4d的降水过程，分为夏半年（4～9月）和冬半年（10月至次年3月）2段时间分析pH值的连续变化，发现冬半年和夏半年存在着明显的差异（图1、图2）。

图1 冬半年连续降水pH变化趋势

图2 冬半年连续降水pH变化趋势

冬半年的连续降水开始阶段pH值几乎都是下降的，主要原因为风向是偏北风，将内陆地区的酸性颗粒带到该地区并随着雨水下降。在连续降水3～4d后，pH值有上升趋势，此时前期随风而来的酸性颗粒已经大多随着雨水降落到地面，雨水的酸性减小。若降水仍在持续，在之后的降水中，pH值又有下降趋势，笔者认为这一阶段的主要原因是连续降水导致土壤中的酸性粒子进入大气中，湖州地区本身就是酸性土壤，从而导致降水的pH值有下降趋势。 （下转134页）

（上接130页）

夏半年的连续降水开始阶段pH值几乎都是上升的，主要原因为风向是偏南风，有利于酸性粒子的扩散，加上随风而来的碱性粒子，造成pH值的上升。在连续降水3～4d后，pH值有下降趋势，主要是因为连续降水导致土壤中的酸性粒子进入大气中，导致降水的pH值有下降趋势。降水过程的末期pH值仍然有小的波动，但总的趋势是平稳的。

1.5 pH值大于7.0的降水日数变化趋势分析 从年平均pH值来分析，湖州地区降水的pH值在过去几年内是波动下降的，但pH值大于7的天数在过去几年中逐年增多，2013年有23d，2014年有24d，2015年前8个月数据中出现了57d，处于明显增多的趋势。

2 结论与讨论

2.1 湖州近年来酸雨情况明显好转，正从轻酸雨区向非酸雨区转化 这与日益优化的自然环境有很大的关系，如今环境保护越来越受到重视，节能减排，控制污染成效显著。酸雨频率呈现波动下降的趋势，酸雨酸性也越来越弱。

2.2 酸雨的月变化和季节变化与当地的盛行风向和地理位置有关 湖州东部地势平坦，靠近海洋，有利于污染物扩散，西部以山地、丘陵为主，天然阻碍污染物，加之从北方吹来的空气中夹带着大量的酸性颗粒，容易在本地区上空聚集，造成酸雨的下落。由于风向季节变化明显，本地区酸雨日数也有明显的季节变化。

2.3 pH值大于7.0的降水日数变化应引起重视 pH值大于7.0的降水称之为碱雨，虽然碱雨造成的危害没有酸雨大，但也是不可忽视的问题。湖州地区土壤大多为酸性土壤，理论上不应该有很多的碱雨日数，但近年来的数据显示碱雨日数正逐渐增多。造成碱雨最大的可能性是碱性污染物被排放到空中，溶解进雨水里，从而造成带碱性的湿沉降，对酸性土壤有一定的危害。上述结论没有充足的数据支持，只是从变化趋势中发现了一些征兆，今后应通过后续的研究继续加以分析。

参考文献

[1]李明明.山西省酸雨分析评估系统研究[D].成都：电子科技大学，2012.

[2]洪纲，周静博，兰雅莉，等.石家庄市酸雨污染特征及其成因分析[J].河北工业科技，2014，06：547-551.

[3]王若男，马鑫，李美竹，等.2007-2013年丹东地区酸雨特征及成因分析[J].安徽农业科学，2014，33：11911-11913.

[4]中国气象局.酸雨观测业务规范[M].北京：气象出版社，2005.

（责编：张长青）