2012年豐都縣酸雨特征及其相關(guān)分析

郭小路

（豐都縣環(huán)境監(jiān)測站，重慶豐都408200）

豐都縣位于重慶市版圖中心，東經(jīng)107°28′03″～108°12′37″，北緯29°33′18″～30°16′25″，呈西北—東南走向分布。全縣屬亞熱帶季風(fēng)氣候，降水充沛，四季分明，季風(fēng)明顯，立體氣候明顯。近年來，伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，日益嚴(yán)重的酸雨污染已引起人們廣泛關(guān)注。本文根據(jù)豐都縣環(huán)境監(jiān)測站2012全年的降水監(jiān)測數(shù)據(jù)，對(duì)其降水pH值的特征及其雨水成分相關(guān)性進(jìn)行分析。

1 降水監(jiān)測概況

選擇豐都縣環(huán)保局7樓頂樓為降水采樣點(diǎn)，通過雨水采集器采集雨樣。取樣后儲(chǔ)于4℃冰箱內(nèi)，樣品在分析前用0.45μm的微孔濾膜過濾，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行pH值、電導(dǎo)率和各種化學(xué)組成成分分析。其中，降水的pH值采用新加坡Eutech pH700型酸度計(jì)測定，電導(dǎo)率采用德國WTW公司cond3110型電導(dǎo)率儀測定，陰離子 （F－、Cl－、N、S）用美國DIONEX（戴安）公司生產(chǎn)的ICS－900離子色譜分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 pH值的變化特征

根據(jù)中國氣象局的有關(guān)規(guī)定，降水的pH值分為三個(gè)等級(jí)：pH＜4.5為強(qiáng)酸降水樣本；4.5≤pH＜5.6為弱酸降水樣本；pH≥5.6為非酸性降水樣本［1］。

根據(jù)降水的pH值等級(jí)劃分，在2012年1月至12月所采集的76個(gè)降水樣本中，pH值＜5.6的酸性樣本68個(gè)，占89.5%，非酸性樣本8個(gè)，占10.5%。在酸性降水中，強(qiáng)酸性降水出現(xiàn)了18次，占總降水樣本數(shù)的23.7%。

降水pH值的月際變化表明 （圖1），降水月均pH值范圍在4.14～5.71，pH值的最低值出現(xiàn)在1月，最高值出現(xiàn)在8月。酸雨頻率的月際變化表明（圖2），各月的酸雨頻率（pH＜5.6）均在90%以上，較強(qiáng)酸雨頻率（pH＜4.5）總體為夏季低冬季高，其中以12月最高，為93.3%。這與重慶地區(qū)降水酸性的季節(jié)變化規(guī)律相同［2］。

2.2 電導(dǎo)率

電導(dǎo)率是度量降水純度和總離子濃度及大氣污染程度的一個(gè)重要指標(biāo)［3］。電導(dǎo)率值越低，表示雨水污染的程度越小；電導(dǎo)率越高，則污染程度越大，其降水的離子總量濃度也越高。豐都縣2012年全年的76次降水電導(dǎo)率日變化如圖3所示，可以看出其日變化較大，其中以50μs／cm～150μs／cm范圍為多。跟日本的雨水（電導(dǎo)率10μs／cm～50μs／cm）［4］和廣州的雨水（32.1μs／cm～93.8μs／cm）［5］相比較，豐都縣雨水中含有較多的污染物。同時(shí)，其變化幅度表明雨水中所含污染物的日變化較大。

2.3 降雨化學(xué)成分分析

一個(gè)地區(qū)的降雨酸度跟該區(qū)的能源結(jié)構(gòu)和排放源及其特征等因素密切相關(guān)［6］。從表1可知，降雨中陰離子含量大小依次為S＞N＞Cl－＞F－，主要成分是S，占陰離子總量的68.1%～76.1%，其含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于排名第二的N含量。豐都縣酸雨的致酸因子是S和N，且主要是受到了SO2的影響，這與重慶地區(qū)的高硫煤為主的能源結(jié)構(gòu)的大環(huán)境有關(guān)［7］。S雖然是降雨中陰離子的主要成分，但S和N是影響大氣酸度的重要成分，S／NO3－的比值常被用來表征酸雨的類型［8］，豐都縣2012年單次降雨的S／N在2.9～17.05，年均比值為7.68，因此可稱硫酸型酸雨。但根據(jù)同一地點(diǎn)5a前的監(jiān)測結(jié)果，S與N的當(dāng)量比值在逐漸減小，這又與重慶市近些年推進(jìn)清潔生產(chǎn)，改變?nèi)剂戏绞胶湍茉唇Y(jié)構(gòu)的大環(huán)境密不可分。同時(shí)城市交通的不斷發(fā)展導(dǎo)致汽車尾氣污染加重，使得N對(duì)降雨的酸性貢獻(xiàn)作用在不斷加強(qiáng)。

表1 豐都縣2012年1～12月月均降雨化學(xué)離子濃度 （mg／L）

2.4 降雨離子間的相關(guān)性分析

通過SPSS軟件輸入4種陰離子的數(shù)據(jù)，采用pearson積距相關(guān)系數(shù)法對(duì)S、N、Cl－、F－之間的相關(guān)性進(jìn)行分析。在相關(guān)矩陣中顯示S、N、F－離子在0.01水平（雙側(cè)檢驗(yàn)），明顯相關(guān)。分析得出S、F－均源于燃煤而N主要由交通污染帶入［9］，表明這3種離子的來源有較強(qiáng)的同一性。Cl－主要是反映海洋源的貢獻(xiàn)［10］，而豐都縣居于西南地區(qū)受到海洋影響較小。其散點(diǎn)圖如圖4所示。

2.5 降雨量和降雨時(shí)間對(duì)pH值的影響

降雨的pH值與降雨量和降雨的時(shí)間都存在一定的關(guān)系，對(duì)2012年豐都縣的降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)對(duì)于不連續(xù)降雨 （時(shí)間間隔＞24h）和連續(xù)降雨 （時(shí)間間隔＜24h）的過程，隨著降水時(shí)間的延長，出現(xiàn)酸性降水的頻率都在逐漸增大；圖5的散點(diǎn)圖明顯可看出：隨著降雨量的增大，酸性降水的頻率也越來越大。這與沈箐等人研究一致［11］。

3 小結(jié)

（1）2012年豐都縣降雨pH值較低，各月酸雨頻率（pH＜5.6）均在90%以上，降雨酸性的季節(jié)變化較明顯，酸雨頻率夏季低冬季高。

（2）2012年豐都縣降雨的電導(dǎo)率日變化較大，雨水中含有較多的污染物。

（5）降雨量增大和降雨時(shí)間延長，出現(xiàn)酸性降雨頻率增加。

將繼續(xù)采集雨水做好降雨陽離子分析，查明豐都縣降雨的化學(xué)組成的季節(jié)變化的具體特征。

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