蔡朋程
摘 要:20世紀80年代以來,隨著中國經濟的飛速發展,石油、煤炭等燃料的消耗迅速增長,從而使大氣中排放的酸性污染物質大幅度增加,我國長江以南地區成為我國主要的酸雨分布區,是世界上繼歐洲、北美之后的第三大酸雨分布區。經過調查發現,我國的酸雨分布面積和程度呈現著繼續擴大的趨勢。迫切需要科學有效地進行酸雨現狀研究,其中包括中國酸雨分布現狀及其成因的研究。
關鍵詞:酸雨 酸雨分布現狀 酸雨成因
中圖分類號:P426 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2018)05(c)-0127-02
1 中國的酸雨分布現狀
我國酸雨的分布情況較為復雜,在不同的地區酸雨的污染程度不同,即使是同一個地區但在不同的年份、不同的季節酸雨的污染程度也不同。因此,我國的酸雨的分布具有空間與時間的分布特性。
1.1 中國酸雨的空間分布
1.1.1 中國酸雨的空間分布特征
當前我國的酸雨區主要分布在長江以南的廣大地區、東北東南部、華北的大部以及西南和華南沿海等廣大地區,酸雨分布區大致呈東北—西南走向[1]。
我國的酸雨類型主要以硫酸型酸雨為主,我國三大酸雨區[2]分別為:(1)西南酸雨分布區:是僅次于華中酸雨分布區的降水污染嚴重。(2)華中酸雨分布區:已經成為全國酸雨污染中心強度最高、范圍最大的酸雨污染區。(3)華東沿海酸雨分布區:該區域的污染強度較華中、西南酸雨分布區低。
1.1.2 中國酸雨的具體空間分布情況
我國的酸雨分布存在著顯著的地域性差異,pH值小于5.6的降水區域主要集中在秦嶺、淮河以南、青藏高原以東等的廣大地區;華中、西南等地區存在著污染嚴重的中心區域;北方地區僅在青島、圖們等局部地區出現酸雨情況。
20世紀80年代以來,以重慶市為代表的西南地區是我國酸雨污染危害最為嚴重的地區;以長沙等城市為中心的華中酸雨區的污染水平超過了西南地區,是全國酸雨污染最嚴重的地區;西南酸雨區酸雨污染危害有所緩和,但是仍然較為嚴重;華南酸雨分布區主要集中在珠三角、廣西省東部等大部分地區,分布區域范圍變化不大;華東酸雨分布區,主要是長江中下游地區以及往南至廈門的沿海地區,污染范圍在小尺度上有所波動[3]。
我國的酸雨污染狀況主要是城市局部污染,并且以城市為核心出現多個中心的分布。例如,重慶、長沙等污染區都是因為城市和廠礦企業污染物的排放,造成了附近的二氧化硫濃度相對較高、降水酸度較高。
1.1.3 我國的酸雨頻率平均值
我國酸雨按區域劃分,可分為南方地區和北方地區,南北方地區的酸雨頻率平均值具有較大的差異,酸雨的分布具有明顯的季節性規律。近年來,各季酸雨呈上升趨勢。
(1)中國南方地區。
四川省2007年酸雨頻率平均值為39.6% ,比2005年增加11.3%,酸雨仍為硫酸型污染。
重慶市主城區1993─2007年酸雨的年平均pH值在3.8~4.5之間,各季節的酸雨頻率大都在80%以上,且呈現增大趨勢。
安徽省2007年降水年平均pH值為4.9,其酸雨頻率為65.5%;降水酸度、酸雨頻率均有明顯的季節性表現特征。例如,在夏季降水的酸度比較弱,而冬春兩個季節降水酸度較強,且酸雨頻率也相對較高。
(2)中國北方地區。
北京市在2007年的降水pH值在3.48~7.90之間變動,年平均pH值呈現逐年下降趨勢,而酸雨污染得嚴重程度由南到北呈加重的趨勢。其中強酸雨的頻率為20.2%,酸雨的頻率為45.3%,強酸雨、酸雨均集中在出現在夏、秋兩個季節。
遼寧省在2007年共出現強酸雨情況27次,其中絕大部分區域的降水均呈中性,主要在以大連、阜新等城市為中心的多個區域,其中又以大連市的酸雨污染最為嚴重,酸雨的頻率也達到了30.2%。
吉林省在2007年的酸雨較之之前年份有加重的趨勢,其中以二道、蛟河兩地的酸雨出現的頻率為最高,分別是60.6%和63.6%。
1.2 中國酸雨的時間分布
我國的酸雨危害總體上經歷了兩個大的發展變化階段:一是從20世紀80年代初期到90年代中期為第一階段,是我國酸雨現象發生的急劇發展時期;二是20世紀90年代中后期及其以后的很長一個階段為第二階段,我國酸雨情況總體進入相對穩定的時期,但從形勢上看仍然較為不樂觀。
我國的酸雨強度從歷史上看,是以1993—1997年這個階段為酸雨危害最強的時期,1998—2000年我國酸雨強度有了明顯的下降幅度,而在2002—2004年我國的酸雨強度又開始升高。
但是,就目前而言,我國年平均酸雨日數、酸雨量都呈現出逐年升高的趨勢,升高的趨勢越來越顯著。較之2007年的酸雨危害情況,我國2008年發生較重酸雨的城市減少了1.1%,發生重酸雨的城市所占比例基本持平[3]
2 中國的酸雨成因
2.1 自然因素
(1)位于特殊的地形,如盆地,地形封閉,酸性氣體不易擴散,容易造成部分區域酸雨嚴重。
(2)我國季風氣候顯著,降水豐富,利于為酸雨提供了豐富的物質基礎。
(3)氣象條件等對酸雨的形成有特別影響。
(4)天然污染物排放源的存在等。
2.2 社會因素
(1)工業生產與人民生活帶來的影響。中國燃煤使用量高,在南方地區,煤礦的含硫量較高,燃燒過程中生成了大量的二氧化硫。此外,煤礦在燃燒過程中呈現的高溫使空氣中的氮氣和氧氣化合為一氧化氮,轉化為二氧化氮,直接造成酸雨危害。
(2)交通運輸方式帶來的影響。例如汽車排放的尾氣,排放出的氮氣變成二氧化氮,性能較差的或使用壽命已較長的發動機排出的尾氣中的氮氧化物濃度相對要高。
3 結語
我國的酸雨危害情況與該區域的二氧化硫的排放量變化情況具有一致性關聯。近年來,我國的城市機動車擁有量急劇增加,汽車尾氣排放使酸雨濃度逐步增大,大氣中的SO2含量與酸雨的發生和酸度并不完全呈正相關。經多年研究調查,造成我國酸雨的主要原因如下:
(1)工業排放的酸性氣體是造成酸雨污染的重要原因。 由于國家經濟的發展,排放出大量的酸性氣體。特別是在沿海地區,工業經濟發展導致排放大量致酸物質及海洋上的天然排放物等是造成該部分地區酸雨現象的主要原因。
(2)周邊區域間的輸送是引起該區域酸雨情況加重的主要原因。從我國酸雨研究歷史上看,據調查分析發現,我國的東部、東南部沿海等大部分地區的酸雨來源都非常復雜,區域內部及區域間的物質輸送都會造成酸雨情況的加劇發生。
(3)酸雨的形成過程是由于復雜的大氣化學過程因素造成,其中影響發生的額因素也非常多。局部地區的降水、不同的氣象條件、地形特征等對酸雨的形成均有著非常重要的影響。
參考文獻
[1] 朱求安,江洪,宋曉東.基于空間插值方法的中國南方酸雨時空分布格局模擬及分析[J].環境科學研究, 2009(11):1237-1244.
[2] 王文興.中國酸雨成因研究[J].中國環境科學,1994,14 (5):323-329.
[3] 王文興,劉紅杰,張婉華,等.我國東部沿海地區酸雨來源研究[J].中國環境科學,1997,17(5):387-392.