2016—2022年宁德市中心城区酸雨变化特征分析

刘素青

（福建省宁德环境监测中心站，福建 宁德 352000）

引言

“十三五”以来，随着机动车数量的急剧增加，酸雨中硝酸根的占比有逐年增大的趋势。宁德市地处东南沿海，属中亚热带海洋性季风气候，具有山地气候、盆谷地气候等多种气候特点，其地形西、北部高，东、南部低，中部隆起，大致呈“门”型的梯状，且宁德市中心城区有煤炭发电企业、垃圾焚烧和医疗废物处置中心，港口码头货运船舶、车辆的污染物排放，因此研究宁德市酸雨的污染状况也十分必要。本文根据福建省宁德环境监测中心站2016-2022年的降水数据，对宁德市中心城区酸雨变化特征进行了分析，为今后酸雨的防控提供决策依据。

1 实验部分

1.1 监测点位

点位情况见表1。

表1 宁德市中心城区酸雨监测点位

1.2 监测项目

监测项目为：pH值，电导率、降水量及硫酸根、硝酸根、氟、氯、铵、钙、镁、钠、钾 9种离子浓度。

1.3 监测频次

执行《酸沉降监测技术规范》（HJ/T165-2004）［1］，逢雨必测，每天上午9：00到次日上午9：00为一个采样监测周期。

1.4 评价标准及数据处理方法

降水状况评价主要采用两项指标，即降水pH平均值和酸雨频率。降水pH均值采用氢离子浓度雨量加权法。采用降水PH值低于5.60作为酸雨判据。其中，pH值＜4.50为重酸雨，4.50＜pH值＜5.00为中酸雨，5.00≤pH值＜5.60为轻酸雨。酸雨城市指年均pH值低于5.60的城市。酸雨频率指降水pH值低于5.60的降水占所统计降水的百分比，见表2。

表2 酸雨区分级标准

采用Spearman秩相关系数分析降水pH年均值和年酸雨频率的变化趋势。

2 结果与讨论

2.1 降水pH值与酸雨频率的年变化特征

“十三五”以来，宁德市中心城区降水pH年均值介于5.34～5.76，其中最低值是2018年的5.34，最高值是2019年的5.76；年酸雨出现频率介于19.6%～47.1%，其中年酸雨出现频率最低是2019年的19.6%，年酸雨出现频率最高是2016年的47.1%，具体见表3和图1。根据酸雨污染等级评价标准来看，宁德市中心城区除了2019年为非酸雨区外，其它年份均属于轻酸雨区。

图1 2016—2022年宁德市中心城区降水情况图

表3 2016-2022年宁德市中心城区降水年酸雨出现频率与pH年均值变化情况

2.2 降水电导率的年变化特征

从表4和图2可以看出，宁德市中心城区年降水电导率最小值是2017年的1.3 mS/m，最大值是2018年的4.7 mS/m，自2019年开始年降水电导率迅速下降，之后几年基本都在2 mS/m左右。说明降水的污染程度逐渐转好。

图2 2016—2022年宁德市年电导率变化图

表4 2016-2022年宁德市中心城区年电导率变化情况

2.3 酸雨污染趋势分析

将以2016-2022年的宁德市中心城区降水数据为基础，运用spearman秩相关法对降水的pH年均值和年酸雨频率分别进行分析，其计算公式为：

式中：Di是变量 Xi与 Yi 的差值；xi为周期1-N按浓度值从小到大排列的序号；i为按时间顺序排列的序号；Yi是时间排列序数；Rs是秩相关系数；N 是时间周期总数大小。

2016-2022年宁德市中心城区降水pH年均值和年酸雨频率统计值见表3。当N=7时，查Spearman秩相关系数的临界值可知，临界值W1=0.564，显著性水平值W2=0.893 0。

从表5可知Rs（酸雨频率）和Rs（pH）都为负数，表明2016-2022年酸雨频率和pH都呈下降趋势；│Rs（酸雨频率）│和│Rs（pH）│都小于临界值0.714 0，则表明变化趋势没有显著意义。也就是说，2016-2022年宁德市pH年均值和年酸雨频率呈现下降趋势，但变化趋势没有显著意义。

表5 宁德市中心城区PH年均值和年酸雨出现频率变化趋势结果分析

2.4 离子组分分析

从表6 可以看出，影响宁德市中心城区降水的主要阴离子是SO42-和NO3-，主要阳离子是 NH4+、Ca2+、K+、Na+。从图3可知，SO42-和NO3-比值最大是2016年的1.32，之后逐年下降，之后几年比值基本保持在0.9左右。表明宁德市中心城区酸雨类型已是硫酸与硝酸并重型。

图3 硫酸根/硝酸根比值

表6 2016-2022年宁德市降水化学组分浓度

3 结论及对策建议

3.1 结论

（1）2016-2022年，宁德市中心城区降水pH年均值介于5.34～5.76，年酸雨出现频率介于19.6%～47.1%，宁德市中心城区除了2019年为非酸雨区外，其它年份均属于轻酸雨区。

（2）宁德市中心城区降水电导率自2019年开始迅速下降，之后几年基本都在2 mS/m左右，说明降水的污染程度逐渐转好。

（3）2016-2022年宁德市中心城区pH年均值和年酸雨频率呈现下降趋势，但变化趋势没有显著意义。

（4）影响降水的主要阴离子是SO42-和NO3-，目前宁德市中心城区酸雨类型已是硫酸与硝酸并重型。

3.2 对策建议

宁德市中心城区酸雨来源主要是周边工业企业污染物排放影响，如煤炭发电企业、垃圾焚烧和医疗废物处置中心，港口码头货运船舶、车辆的污染物排放等污染企业。因此，加强对工业源和移动源的管控是有效降低酸雨主要途径。主要建议措施有以下几点：

（1）加快产业结构调整，大力推进钢铁、燃煤锅炉超低排放改造，持续推进VOCs综合治理，淘汰简易低效VOCs治理设施。

（2）加强对道路移动源的检查，在生产和生活各场景，鼓励使用电动化替代。

（3）大力推进码头岸电设施建设，积极为船舶提供靠岸供电服务，减少船舶在靠港期间因柴油燃料发电造成的废气、黑烟等污染，加大宣传，鼓励船舶靠岸期间使用清洁电能替代柴油发电，联合海事部门加强对码头供电和船舶用电情况的监管。

（4）全面加强生态修复［2］，提高宁德市中心城区的植被覆盖率。借用植物吸收空气中的有害气体，有效地提高空气质量。