浙江省某县级市酸雨污染近况分析

施莉莉 王微洁 蒋卡瑞 崔淑娴

浙江省乐清市环境监测站

酸雨是当今世界普遍关注的环境公害之一，它对生态环境的破坏作用已越来越受到有关专家的重视[1]。酸雨对生态环境的影响很大，可使淡水湖泊、河流酸化，湖水中鱼类减少，影响土壤特性、农业生产及林木生长，腐蚀建筑材料及金属结构，影响人体健康等[2]。随着人民生活水平的不断提高，人们对酸雨越来越关注。本文详细分析了浙江省某县级市近五年的酸雨特征，利用降水水质分析结果对该县级市降水水质特征进行研究。

一、酸雨概念

酸雨是指pH值小于5.60的大气降水，大气降水的形式包括：雨、雪、雹等[3]。发生降水天气过程中，受到多种污染气体、悬浮颗粒物可溶成分、二氧化碳等多种因素的影响，降水pH值往往会发生明显变化。因此，使用降水pH值不仅能够表现出自然降水的特征，还能有效地反映出人类活动对降水的影响。

二、酸雨研究概况

（一）布点

选择该县级市原环保局大楼楼顶为监测点，按照GB/13580.2-1992《大气降水样品的采集与保存》开展降水的常规监测。

（二）采样与监测

1.采样

采用杭州恒达工业自动化技术有限公司的降水自动采样仪进行降水自动采样。做到“逢雨必测、正点及时”，在原则上，只要每次降水量大于5毫米就会取样监测(有时小于5毫米时也分析)，降雨量一般以每天上午的九点到第二天上午的九点为一个周期。

2.监测项目

监测项目包括pH值、SO42-、NO3-、Cl-、F-、NH4+、Ca2+、Mg2+、Na+、K+和降水量共十一个项目。pH值和降雨量为必测项目。

3.计算方法

考虑到每次降水雨量的不同，本文采用的pH均值都采用雨量加权平均计算。pH值计算公式如下：

式中：[H+]i为第i次降水氢离子浓度(mol/L)：

Vi为第i次降水的实测降水量(mm)。

本文所有的离子浓度均值都采用雨量加权平均的办法。某一时段降水中各离子(SO42-、N03-、Cl-、F-、NH4+、Ca2+、Mg2+、K+、Na+)的平均值计算公式如下：

式中：X为某离子平均浓度值；

Xi为第i次降水中某离子浓度；

Vi为第i次降水的实测降水量(mm)[4]。

（三）降水酸度和频率

表2-1 降水状况年际变化

年份 2015 2016 2018 2019样品数/个 67 61 76 74酸雨样品数/个 60 59 51 49酸雨频率/% 89.6 96.7 67.1 66.2 pH值范围 4.08-6.40 3.87-5.83 4.07-6.30 4.39-6.39 pH均值 4.71 4.71 5.18 5.25

图2-1 pH值、酸雨频率年际变化

监测结果表明，近五年来，该县级市降水pH均值范围在4.71-5.25之间，其中2014年和2015年的pH值相等，均为五年最低(4.71)，近五年的pH值总体呈上升趋势，2019年pH值达到5.25。五年酸雨频率在66.2%-98.3%之间，平均酸雨频率为83.6%，2018年开始酸雨率开始下降，2019年为66.2%。

（四）降水的季节分布

图2-2 降水酸雨率按季度分布图

表2-2 降水pH值及酸雨率按季节分布

从图2-2和表2-2统计结果表明，该县级市降水酸雨率依次为：第四季度=第一季度＞第二季度＞第三季度，第一季度和第四季度酸雨率为90.1%，而第三季仅为80.0%，第四季度pH均值为4.83，第三季度则为4.97。

（五）降水的月分布

酸雨的形成受气象因素的影响较大，主要气象因素比如风向、风速、云量、湿度、大气稳定度、日照强度等。在一年中各月的状况都有不同，为了掌握降雨在相近气象因素下的情况，本文对降雨监测数据按月进行统计分析。统计结果见表2-3。

表2-3 降水pH均值按月分布

图2-3 降水pH均值和酸雨率按月统计图

从表2-5和图2-4可以明显看出，酸雨主要出现在3,4,6,10月。其中3月份酸雨率最高，占总酸雨样品数的96.9%，其次是7月份酸雨率最低，占总酸雨样品数的53.8%。

（六）降水的离子组成概况

表2-4 2015-2019年乐清市降水的离子组成(单位：mg/L)

图2-4 2015-2019年乐清市降水的离子组成

2015-2019年，降水离子浓度较为稳定。K+、Mg+和F-浓度很低，对降水酸度的贡献不是很大，影响降水酸度的主要离子为SO42-、N03-、Cl-、NH4+、Ca2+和Na+，降水中SO42-、N03-、Cl-离子浓度较高的年份出现在2016年，这与2016年的降水pH值为最低(4.77)是一致的。 此外，可以发现，从2018年开始，对降水酸度影响最大的离子由SO42-变为N03-。另外，在每年的春末和夏季等农忙季节，一年中NH4+浓度最大，说明期间农田施肥后所溢出的氨气对降水也有较突出的影响[5]。

三、结论与意见

本文通过近五年的研究，得出以下结论：

1.该县级市酸雨污染五年间呈减轻趋势，酸雨频率下降。降水pH值由2015年的4.71上升到2019年的5.25，上升了0.54；酸雨频率由2015年的89.6%下降到2019年的66.2%，下降了23.4%。

2.该县级市一年四季均出现酸雨，但强度和频度随季节变化而变化。一年中降水的酸雨率顺序为：第四季度＞第一季度＞第二季度＞第三季度，第四季度酸雨率为90.1%，而第三季仅为80.0%，第四季度pH均值为4.83，第三季则为4.97。

3.从时间分布上看，该县级市一年中的三、四、五月份降水的pH低，其中五月为最低，七、八、九、十月份降水的pH高，其中七月为最高，按酸雨率，酸雨主要出现在 3,4,6,10月。其中3月份出现酸雨率最高，占总酸雨样品数的96.9%，其次是7月份出现酸雨率最低，占总酸雨样品数的 53.8%。

4.按降水离子浓度看，SO42-/N03-的比例在下降，说明该县级市硫酸型酸雨在减少，N03-对酸雨的贡献在慢慢突出，间接反映该市的大气污染类型的转变。