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[摘 要]利用原平市2013-2015年酸雨观测资料分析了近3年来原平市酸雨变化特征。结果表明:原平市除2014年2-3月PH均值>7.00,属弱碱性外,其余PH均值<7,属于酸性;3a中原平市PH<5.60的酸雨出现47次,强酸雨出现次数为9次。酸雨出现率为32.9%,强酸雨出现率为6%;原平市四季出现酸雨频率不同,冬季和秋季出现酸雨频率较高,其次是夏季,春季出现酸雨频率较低。
[关键词]酸雨;变化特征;防治对策
中图分类号:X517 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)30-0201-01
引言
由于受大气污染的影响,空气中存在大量的酸性物质主要是含硫化物和氮化合物,特别是其中的SO2HENOX。在大气中可以被氧化成不易挥发的硫酸和硝酸,并溶于雨水二降落到地面,对地球生态系统构成威胁。本文通过对原平市2013-2015年酸雨观测资料分析,讨论近3年酸雨变化特征,为保护生态环境安全,减少自然灾害,促进区域社会经济的持续、健康发展提供可靠的科学观测资料。
1 资料与方法
1.1 资料来源
数据取自原平气象局2013-2015年酸雨观测资料,统计分析降水量PH值、酸雨出现频率时间变化特征。
1.2 研究方法
1.2.1 pH值
PH表示大氣降水的酸碱度,其计算方法如下:
PH=-lg[H+] (1)
其中:[H+]表示降水样品中氢离子浓度。PH值≤5.60为酸雨,PH值≤4.50为较强酸雨,PH值≤4.0为强酸雨。
1.2.2 酸雨频率
酸雨频率是指在降水的总次数中,PH值小于5.6的降水发生比例,酸雨频率越高,说明污染越严重。
酸雨频率=(酸雨样品数/降水样品数)×100%(2)
2、结果与分析
2.1 PH值月变化特征
2013-2015年原平市各月降水PH月平均值变化不同(图1),其中2013年PH月平均值变化幅度较大,PH均值出现三个峰值,分别是1月、5月和10月,其中2月、3月和10月PH值呈强酸性,其余月都呈弱酸性。2013年各月PH均值变化共分为三个阶段,1-3月PH均值呈大度下降,3-9月趋于小幅上升,之后又呈下降趋势。2014年各月PH均值变化稳定,除了2-3月PH均值>7.00,属弱碱性外,其它各月PH均值<7.00,属酸性和弱酸性。2015年各月PH均值总体呈小幅下降趋势。可以将各月PH变化划分成两个阶段,1-4月PH呈逐月上升趋势,5-12月则呈小幅下降趋势,同2013年各月PH均值变化趋势一致,除5月PH接近7外,其它各月PH均值<7,均属弱酸性和弱碱性。
2.2 原平市酸雨年分布特征
2013-2015年连续三年降水监测,共取得酸雨观测样本143个,其中PH<5.60的酸雨出现47次,强酸雨出现9次。酸雨出现率32.9%,强酸雨出现率6%,说明原平市酸雨污染情况不太严重,有将近1/3的酸雨,强酸雨率也较低,但形势不容乐观(表1)。
2.3 原平市酸雨季分布特征
原平市四季降水各不相同,夏秋雨水较多,春冬相对较少,对四季酸雨分布进一步分析(表2),春季原平市酸雨出现率12%,是一年中酸雨出现最少季节,但强酸雨出现率为8%,相对较高;夏季酸雨出现率30%,强酸雨出现率仅1.6%;秋季酸雨出现率46%,强酸雨率也达12%;冬季降水较少,但酸雨出现率高,达40%,无强酸雨出现。可见原平市降水酸性季节变化较显著,秋冬季酸雨出现率较高,夏季次之,春季最低;而且春季比冬季降水频率高很多,但酸雨出现率却很低,北方冬季一般不会出现强酸雨,尽管冬季燃煤量增加,但只增加酸雨出现率但强酸雨为零,可能与北方冬天的风有一定关系。
3 酸雨危害
酸雨危害很大也很广。酸雨可导致土壤酸化,影响土壤特性;可使森林植物表面组织受伤,叶子伤斑;可与金属、石料、混凝土等材料发生化学反应,加快楼房、桥梁、历史文物、雕像等的腐蚀损坏;酸雨还可造成江河湖海等水体的酸化,使海洋动植物减少甚至灭绝;酸雨对人类健康也会产生直接或间接的影响,如对人体某些器官有明显刺激作用,引发各种慢性疾病,土壤、水源等等都受到污染,通过食物链都会进入人体,最终受危害的还是我们是自己。酸雨是涉及全球的灾害,人类的地球只有一个,它是我们共同的家园,保护人类赖以生存的地球环境,减少大气污染,需要世界各国齐心协力共同治理。
4 酸雨防治对策
4.1 积极推广洁净煤技术
应在平原市大力发展煤炭加工技术、煤炭转化技术、煤炭高效燃烧技术和污染控制技术等洁净煤技术。根据相关部门的预测表明,推广洁净煤技术可有削减60%的SO2,可以有效控制酸雨。在对煤炭进行一系列开采、运输、销售和使用的过程中应限制高硫煤炭,积极推广工业固硫型煤工程,不断降低SO2排放量。
4.2 加强酸雨污染控制研究
原平市气象局应对酸雨加强监测,不断提升数据质量,根据酸雨监测数据,做好原平市算越现状、成因、危害和控制技术等的研究,为降低酸雨出现的频率,推动原平市环境保护发展提供决策依据。
4.3 提升土壤PH值
大气中的氨气和大气颗粒物对降水酸化可以起到缓冲的作用,PH>6.0的土壤是氨气的重要来源之一,而大气中的大气颗粒物有将近一半来源与土壤。为了提升土壤的PH值,可以在农田等地方施加一定量的石灰,提升大气对酸雨的缓冲能力。
4.4 提升环境意识,进行依法管理
各级政府部门重视起环境保护工作,不断提升人们的环保意识,这也是控制SO2和酸雨污染的基本保证,应将环境保护积极纳入到国民经济和社会发展规划中来,并将其与能源的开发利用、物价改革等政策一并进行考虑。在项目建设的过程中应依法执行“环境影响评价、三同时、排污许可证”制度,将SO2的排放量降到最低,不断提升环境质量。
参考文献
[1] 孙湘群,王智言.郑州市降水酸度及其离子组份特征的研究[J].河南科学,1998,16(1).
[2] 关俊华,陈文晖,朱秀金,等.南宫市近年酸雨特征分析及其气象影响因子[J].气象科技,2012,40(6).
作者简介
高永华(1986-),女,汉族,山西省原平市人;本科学历,助理工程师,从事气象测报工作。
[关键词]酸雨;变化特征;防治对策
中图分类号:X517 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)30-0201-01
引言
由于受大气污染的影响,空气中存在大量的酸性物质主要是含硫化物和氮化合物,特别是其中的SO2HENOX。在大气中可以被氧化成不易挥发的硫酸和硝酸,并溶于雨水二降落到地面,对地球生态系统构成威胁。本文通过对原平市2013-2015年酸雨观测资料分析,讨论近3年酸雨变化特征,为保护生态环境安全,减少自然灾害,促进区域社会经济的持续、健康发展提供可靠的科学观测资料。
1 资料与方法
1.1 资料来源
数据取自原平气象局2013-2015年酸雨观测资料,统计分析降水量PH值、酸雨出现频率时间变化特征。
1.2 研究方法
1.2.1 pH值
PH表示大氣降水的酸碱度,其计算方法如下:
PH=-lg[H+] (1)
其中:[H+]表示降水样品中氢离子浓度。PH值≤5.60为酸雨,PH值≤4.50为较强酸雨,PH值≤4.0为强酸雨。
1.2.2 酸雨频率
酸雨频率是指在降水的总次数中,PH值小于5.6的降水发生比例,酸雨频率越高,说明污染越严重。
酸雨频率=(酸雨样品数/降水样品数)×100%(2)
2、结果与分析
2.1 PH值月变化特征
2013-2015年原平市各月降水PH月平均值变化不同(图1),其中2013年PH月平均值变化幅度较大,PH均值出现三个峰值,分别是1月、5月和10月,其中2月、3月和10月PH值呈强酸性,其余月都呈弱酸性。2013年各月PH均值变化共分为三个阶段,1-3月PH均值呈大度下降,3-9月趋于小幅上升,之后又呈下降趋势。2014年各月PH均值变化稳定,除了2-3月PH均值>7.00,属弱碱性外,其它各月PH均值<7.00,属酸性和弱酸性。2015年各月PH均值总体呈小幅下降趋势。可以将各月PH变化划分成两个阶段,1-4月PH呈逐月上升趋势,5-12月则呈小幅下降趋势,同2013年各月PH均值变化趋势一致,除5月PH接近7外,其它各月PH均值<7,均属弱酸性和弱碱性。
2.2 原平市酸雨年分布特征
2013-2015年连续三年降水监测,共取得酸雨观测样本143个,其中PH<5.60的酸雨出现47次,强酸雨出现9次。酸雨出现率32.9%,强酸雨出现率6%,说明原平市酸雨污染情况不太严重,有将近1/3的酸雨,强酸雨率也较低,但形势不容乐观(表1)。
2.3 原平市酸雨季分布特征
原平市四季降水各不相同,夏秋雨水较多,春冬相对较少,对四季酸雨分布进一步分析(表2),春季原平市酸雨出现率12%,是一年中酸雨出现最少季节,但强酸雨出现率为8%,相对较高;夏季酸雨出现率30%,强酸雨出现率仅1.6%;秋季酸雨出现率46%,强酸雨率也达12%;冬季降水较少,但酸雨出现率高,达40%,无强酸雨出现。可见原平市降水酸性季节变化较显著,秋冬季酸雨出现率较高,夏季次之,春季最低;而且春季比冬季降水频率高很多,但酸雨出现率却很低,北方冬季一般不会出现强酸雨,尽管冬季燃煤量增加,但只增加酸雨出现率但强酸雨为零,可能与北方冬天的风有一定关系。
3 酸雨危害
酸雨危害很大也很广。酸雨可导致土壤酸化,影响土壤特性;可使森林植物表面组织受伤,叶子伤斑;可与金属、石料、混凝土等材料发生化学反应,加快楼房、桥梁、历史文物、雕像等的腐蚀损坏;酸雨还可造成江河湖海等水体的酸化,使海洋动植物减少甚至灭绝;酸雨对人类健康也会产生直接或间接的影响,如对人体某些器官有明显刺激作用,引发各种慢性疾病,土壤、水源等等都受到污染,通过食物链都会进入人体,最终受危害的还是我们是自己。酸雨是涉及全球的灾害,人类的地球只有一个,它是我们共同的家园,保护人类赖以生存的地球环境,减少大气污染,需要世界各国齐心协力共同治理。
4 酸雨防治对策
4.1 积极推广洁净煤技术
应在平原市大力发展煤炭加工技术、煤炭转化技术、煤炭高效燃烧技术和污染控制技术等洁净煤技术。根据相关部门的预测表明,推广洁净煤技术可有削减60%的SO2,可以有效控制酸雨。在对煤炭进行一系列开采、运输、销售和使用的过程中应限制高硫煤炭,积极推广工业固硫型煤工程,不断降低SO2排放量。
4.2 加强酸雨污染控制研究
原平市气象局应对酸雨加强监测,不断提升数据质量,根据酸雨监测数据,做好原平市算越现状、成因、危害和控制技术等的研究,为降低酸雨出现的频率,推动原平市环境保护发展提供决策依据。
4.3 提升土壤PH值
大气中的氨气和大气颗粒物对降水酸化可以起到缓冲的作用,PH>6.0的土壤是氨气的重要来源之一,而大气中的大气颗粒物有将近一半来源与土壤。为了提升土壤的PH值,可以在农田等地方施加一定量的石灰,提升大气对酸雨的缓冲能力。
4.4 提升环境意识,进行依法管理
各级政府部门重视起环境保护工作,不断提升人们的环保意识,这也是控制SO2和酸雨污染的基本保证,应将环境保护积极纳入到国民经济和社会发展规划中来,并将其与能源的开发利用、物价改革等政策一并进行考虑。在项目建设的过程中应依法执行“环境影响评价、三同时、排污许可证”制度,将SO2的排放量降到最低,不断提升环境质量。
参考文献
[1] 孙湘群,王智言.郑州市降水酸度及其离子组份特征的研究[J].河南科学,1998,16(1).
[2] 关俊华,陈文晖,朱秀金,等.南宫市近年酸雨特征分析及其气象影响因子[J].气象科技,2012,40(6).
作者简介
高永华(1986-),女,汉族,山西省原平市人;本科学历,助理工程师,从事气象测报工作。