省域酸雨變化趨向

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本文作者：石敏作者單位：遼寧省環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中心

酸雨已成為當(dāng)今世界上備受關(guān)注的重大環(huán)境問題之一，我國(guó)是繼北美、歐洲之后世界上第三大酸雨區(qū)[1]。20世紀(jì)80年代，我國(guó)酸雨地區(qū)主要分布在西南、華南以及東南沿海一帶。90年代以來，我國(guó)酸雨區(qū)面積進(jìn)一步擴(kuò)大，酸雨污染中心由南方向北方轉(zhuǎn)移，華中酸雨污染水平超過了西南，成為全國(guó)酸雨污染最嚴(yán)重的地區(qū)[2]。我國(guó)東北地區(qū)降水呈酸化趨勢(shì)[3-4]，有研究表明，自2004年以來，包括遼寧省在內(nèi)的東北地區(qū)降水酸度逐年增強(qiáng)[5-6]，尤其我省東南部的丹東和大連地區(qū)已成為我國(guó)東北地區(qū)穩(wěn)定酸雨區(qū)[2]。本文分析了2002～2011年的10年間遼寧省酸雨污染特征變化趨勢(shì)，以期為遼寧省酸雨治理提供技術(shù)支撐。

1研究方法

1.1采樣點(diǎn)和采樣時(shí)間

2002年以來，按照全國(guó)酸雨普查的要求，在14個(gè)地級(jí)市、17個(gè)縣級(jí)市共設(shè)60個(gè)降水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，14個(gè)地級(jí)市中，大連市設(shè)4個(gè)點(diǎn)位，其他13個(gè)地級(jí)市各設(shè)3個(gè)點(diǎn)位（2個(gè)城區(qū)點(diǎn)位，1個(gè)郊區(qū)點(diǎn)位）；每個(gè)縣級(jí)市各設(shè)1個(gè)降水點(diǎn)位。監(jiān)測(cè)點(diǎn)位示意見圖1。監(jiān)測(cè)時(shí)間為2002年1月～2011年12月，逢雨、雪必測(cè)降水量和pH。當(dāng)連續(xù)降雨超過24h時(shí)，則將上午9:00至次日9:00的降水視為一個(gè)樣品；若一天中有幾次降雨（雪）過程，可合并為一個(gè)樣品測(cè)定。

1.2樣品的采集和分析

降水樣品采集：采用自動(dòng)采樣器，配置雨量計(jì)。采樣過程遵守《酸沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T165—2004）有關(guān)要求。每月進(jìn)行一次實(shí)際的平行采樣與分析；按要求清洗采樣器；檢查去離子水質(zhì)量，必須滿足EC＜0.15mS/m；隨時(shí)注意監(jiān)測(cè)點(diǎn)位周圍發(fā)生的變動(dòng)情況，如新的污染源、建筑工地等。降水樣品分析：為避免干擾，樣品采集后，立即測(cè)定樣品的pH值，pH值的測(cè)定采用電極法（測(cè)量誤差±0.01）。

1.3數(shù)據(jù)處理方法

降水pH值采用氫離子濃度－雨量加權(quán)平均法。（公式略）。

2結(jié)果與討論

2.1時(shí)間變化趨勢(shì)

分析圖2可得出，2002～2011年的10年間，遼寧省酸雨污染經(jīng)歷兩個(gè)階段：（1）污染加重階段：2002～2004年，降水pH年均值幾乎成直線下降趨勢(shì)，至2004年已低于5.6，降水pH年均值與時(shí)間的相關(guān)系數(shù)為-0.982，具有顯著變化；相應(yīng)地，酸雨頻率迅速上升，酸度頻率與時(shí)間的相關(guān)系數(shù)為0.960，具有顯著變化。（2）污染持續(xù)階段：2005～2011年，降水pH年均值在5.05～5.81之間波動(dòng)，與時(shí)間的相關(guān)系數(shù)為0.598，總體無明顯變化；酸雨頻率保持在6.3%～10.1%之間，與時(shí)間的相關(guān)系數(shù)為-0.636，無顯著性變化。

2.2空間變化趨勢(shì)

由圖3遼寧省酸雨分布空間態(tài)勢(shì)圖可以看出，目前遼寧省酸雨污染空間格局呈現(xiàn)為兩條近乎平行的西南—東北走向的帶狀分布。一條是從西至東貫穿遼寧中部的葫蘆島—錦州—阜新—沈陽(yáng)—撫順—鐵嶺的中西部酸雨帶，另一條是覆蓋大連—丹東地區(qū)的東南部酸雨帶。其中，中西部酸雨帶污染程度呈現(xiàn)從略有加重到明顯減輕趨勢(shì)，東南部酸雨帶歷經(jīng)從無到有到污染日趨加重的過程。

2.2.1中西部酸雨帶污染程度從略有加重到明顯減輕的變化趨勢(shì):

2.2.1.1從覆蓋范圍來看，中西部酸雨帶上的城市個(gè)數(shù)由增多到減少的過程。在2002～2004年覆蓋葫蘆島、阜新、錦州、撫順、鐵嶺等四五個(gè)城市；但2005～2006年，污染范圍擴(kuò)大，覆蓋到沈陽(yáng)和開原兩市，出現(xiàn)酸雨的城市達(dá)到7個(gè)；2007年以后，此酸雨帶呈污染減輕趨勢(shì)，阜新市率先退出此帶，2008年和2009年錦州退出，沈陽(yáng)污染明顯減弱。

2.2.1.2中西部酸雨帶上各城市酸雨頻率也呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。由表1可知，最先出現(xiàn)酸雨的阜新、鐵嶺、葫蘆島酸雨頻率均在2004年達(dá)到最高值；2005年和2006年的兩年間，雖然污染范圍擴(kuò)大，但各城市酸雨頻率并不高；2007年以后，在覆蓋范圍減小的同時(shí)，酸雨頻率也有所下降。

2.2.1.3從降水酸度來看，有與酸雨頻率相對(duì)應(yīng)的趨勢(shì)。由表2可以看出，最先出現(xiàn)酸雨的阜新、鐵嶺、葫蘆島降水pH年均值在2004年最低；2006年沈陽(yáng)、撫順降水pH年均值相對(duì)較低；2007年以后，中西部酸雨帶上和各城市降水pH年均值基本均在5.6以上。

2.2.2東南部酸雨帶隨2003年丹東地區(qū)出現(xiàn)酸雨而出現(xiàn)，并呈污染加重趨勢(shì)，僅在2011年有所減輕。目前此酸雨帶污染區(qū)域范圍最大，且污染最為嚴(yán)重。具體表現(xiàn)如下：

2.2.2.1從覆蓋范圍來看，此酸雨帶上僅普蘭店市未出現(xiàn)酸性降水，包括丹東、大連及其所轄縣（市）鳳城、東港、莊河、以及鞍山的岫巖縣的8個(gè)市縣近兩年不同程度遭受酸雨污染。

2.2.2.2此酸雨帶的酸雨頻率遠(yuǎn)高于全省酸雨頻率。由圖4可以看出，大連、丹東兩市從出現(xiàn)酸雨開始，酸雨頻率迅速升高，近幾年，丹東市酸雨頻率均在50%以上，大連市酸雨頻率基本在40%以上。從東南部酸雨帶的平均酸雨頻率上看，2007年和2008年全省58市縣酸雨頻率為5.9%，而全省東南部酸雨頻率為31.6%。

2.2.2.3東南酸雨帶降水pH年均值較低。由表2和圖4可知，大連、丹東兩市的降水pH年均值持續(xù)徘徊在5.0以下。從東南部酸雨帶平均水平來看，近兩年?yáng)|南部的降水pH均值為4.75，低于全省降水pH均值5.37的水平。

2.2.2.4全省酸雨樣品主要集中在這條酸雨帶上。由表3東南酸雨帶近年酸雨樣品占全省的比例可以得出，此酸雨帶上的酸雨樣品比例逐年增加，尤其2010～2011年，更達(dá)到95%以上。

2.2.2.5東南部強(qiáng)酸雨頻率高。2007～2008年，全省97.1%強(qiáng)酸雨樣品出現(xiàn)在東南區(qū)域，尤其是2008年，全省所有的強(qiáng)酸雨樣品均出現(xiàn)在東南區(qū)域。

3結(jié)論

3.1在時(shí)間上

2002～2011年的10年間，遼寧省酸雨污染經(jīng)歷了2002～2004年的污染加重和2005～2011年的污染持續(xù)兩個(gè)階段。

3.2在空間上

遼寧省酸雨污染空間格局呈現(xiàn)為兩條近乎平行的西南—東北走向的帶狀分布。一條是從西至東貫穿遼寧中部的葫蘆島—錦州—阜新—沈陽(yáng)—撫順—鐵嶺的中西部酸雨帶，另一條是覆蓋大連—丹東地區(qū)的東南部酸雨帶。

3.3中西部酸

雨帶污染程度呈現(xiàn)從略有加重到明顯減輕趨勢(shì)，東南部酸雨帶歷經(jīng)從無到有到污染日趨加重的過程。