柳州市大气降雨的变化特征分析

何洪+才捷

摘 要 本文用2000—2016年柳州市酸雨资料和污染源资料，对市区周边的酸雨状况进行了统计分析，分析表明，柳州市酸雨发生情况较多，酸雨发生率达到20%以上的占总体的64.7%；pH年均值能达到5.6以上的仅占总体的23.5%，总体上四季降水呈酸性居多。另外，通过工业污染源、环境空气、天气气象等各方面的因素进行统计分析，结果表明，柳州市由于地理位置关系，容易受天气气象外围酸雨团的影响，形成酸性降水。

关键词 酸雨；污染来源；特点分析

中图分类号 X5 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）06-0022-01

柳州市位于广西壮族自治区中北部，属于中亚热带季风气候，影响柳州市的大气环流主要是季风环流，夏长冬短、雨热同季。柳州是广西最大的工业城市，随之而来的是工业污染，城市的空气质量势必会受到影响，随之也影响到城市的降水质量。

近年来，许多文献也对各个地区的环境空气、降雨等进行了较多、较全面的研究，对此笔者也对2000—2016年期间柳州市的酸雨进行分析，针对柳州市具体情况作详细了解，对整个环境保护措施提供参考。

1 监测分析方法

1.1 监测点位

柳州市设置2个降水监测点位：环保监测站和林校。柳州市环境保护监测站位于柳州市中心城区，能够较好地反应出柳州市的总体降水情况；林校校区监测点反应出周边地区降水情况。

1.2 采样及分析方法

目前采用降水自动采样器进行降水采集，降水样品由采样人员于降水次日上午9时后收集并送实验室分析。降水样品的采集、保存、分析和质量控制等技术要求按照《酸沉降监测技术规范》（HJ/T 165-2004）执行。做到逢雨必测。

2 酸雨基本概况

酸雨pH值时间变化特征。2001年以来柳州市酸雨频率都存在逐年上升的趋势，柳州市酸雨率由2001年的27.2%先略有下降，随后逐步攀升至2005年的57.2%，之后逐年下降至2012年的11.3%，pH年均值达到5.65；然而，随着经济社会的快速发展，环保治理措施也逐步加大，特别是当前柳州市的空气质量处于历史最好水平，酸雨率却并没有降低，在20%～40%之间呈现波动，甚至在2016年上半年大幅升高。

3 污染源排放对酸雨的影响

3.1 本地工业源排放状况

为了进一步分析降水的年pH值变化的原因，引用柳州市污染物排放数据进行说明。仅选用了二氧化硫、烟（粉）尘排放物。可以看出，2005—2015年SO2总排放量持续减少，酸雨率的变化趋势虽时有一致性，但是不呈线性关系；另外酸雨率的变化趋势与烟（粉）尘总排放量的变化趋势不一致，说明酸雨率跟减排量有一定的关系，但是相关程度不高。

3.2 本地空气质量状况

2005年以来大气中SO2的浓度年均值逐年下降，在2011年已经达到二级标准，2014年达到了一级标准；而NO2在2007年时就已经达到了一级标准，之后在一级范围内波动，下降到很低的水平，酸雨率则从2005年开始逐年下降，但是到了2012年后开始出现上升，在20%～40%间浮动。从另一个角度看，当SO2和NO2下降到一定的水平，酸雨率并没有持续下降，而是徘徊在一定区间。此现象在别的城市同样呈现，例如，2015年深圳市环境空气质量优良天数共340天，占全年监测有效天数（353天）的96.3%，而它的酸雨率高达50%以上。

4 气象条件对酸雨污染源的影响

4.1 天气系统的影响

研究表明，柳州市降水主要受高空槽锋面型大气环流模型影响，该类型的天气除盛夏冷空气较弱、影响较小外，其他季节冷空气均可南下影响柳州并造成降水。从20世纪80年代末中国环科院做大气环境容量研究及90年代的全国酸雨研究至今，结果表明：湖南省长株潭上空的SO2高浓度气团对其周边及冬季下风向区域的影响较大，桂林市首当其冲，若北风强劲则柳州也遭其扫尾。

由此可见，位于柳州市处于降水由北向南输送的路径上，容易受到外围酸雨团的影响。

4.2 降雨量的影响

柳州市2000—2016年的年降水量变化情况。17年来降水量最低出现在2013年，仅为543.5mm，降水量最高出现在2015年，为3 760.0mm，极差达3 216.5mm，17年的年均降水量为1 934.7mm。柳州市2000年—2007年降水量变化不大，自2007年起相邻年間降水量波动较大。降水量主要集中在5—7月，除2015年外其余年份的降水量都占到年度总量的50%以上。这与当地的气候相关，雨量主要集中在夏季。但是根据2013—2016年降雨量和pH值的统计，日采集雨量达到50mm雨量以上的大雨的酸雨率为39.6%，结果表明，大雨的冲刷并未能使pH值升高，反而出现酸性较强的现象。

5 周边区域城市的酸雨情况

5.1 研究机构对南方地区的酸雨研究状况

从近年对酸雨的研究结果来看，重庆、湖南、江西和广东等省长江以南的广大地区、直辖市酸雨污染最为严重；而北方地区酸根离子浓度高于南方，但酸性降水却明显低于南方，这是因为不同地区大气中的SO2含量并不与酸雨的发生及其酸度成正相关。

从公报内容可知，2014年，全国开展监测降水的城市中，酸雨频率均值为17.4%。其中44.3%的城市出现酸降雨。酸雨污染主要分布在长江以南—青藏高原以东地区，主要包括浙江、江西、福建、湖南、重庆的大部分地区，以及长三角、珠三角地区。

5.2 周边省份的酸雨情况

根据环境质量状况公报显示，与广西交界且位于大气流路径上的湖南省2014年和2015年酸雨率分别为63.3和54.9%，其中，2015年长沙、株洲市酸雨率100%；广东省2013年和2014年酸雨率分别35.0%和35.5%，其中，清远、佛山、深圳为重酸雨区，2014、2015年酸雨率均大于50%，值得注意的是2015年深圳市环境空气质量指数（AQI）达到国家一级（优）和二级（良）的天数共340天，占全年监测有效天数（353天）的96.3%；江西省2015年城市酸雨频率为61.0%，酸雨频率大于80%的城市有南昌、景德镇、鹰潭和抚州，其中南昌市的酸雨频率为100%（南昌市2015年空气质量达标天数比例为86.3%）。

5.3 周边城市的酸雨情况

与柳州市处于同一条风带上的桂林市2013年、2014年和2015年酸雨率分别为56.3%、63.95%和42.5%；来宾市2013年、2014年和2015年酸雨率分别为24.37% 、33.5%和22.0%。

6 结论

1）空气质量状况与酸雨率的关联度不明显。经过多年的环境治理，柳州市空气质量得到持续改善，然而酸雨率却不降反升。2）柳州市酸雨与气象的相关性很高。柳州市地区酸雨特征与气象条件有很高的相关性，气象场通过气流输送、逆温层聚集、云下冲刷等一系列的过程来影响降水的pH值。天气系统的影响明显。3）柳州市的酸雨率与周边城市的关联系较高。柳州市与周边城市的酸雨状况基本一致。

参考文献

[1]国家环境保护总局.空气和废气监测分析方法[M].4版.北京：中国环境出版社，2003.

[2]柳州市环境保护局.柳州市质量报告书.2000-2016.