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          省域酸雨變化趨向

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          本文作者:石敏作者單位:遼寧省環境監測實驗中心

          酸雨已成為當今世界上備受關注的重大環境問題之一,我國是繼北美、歐洲之后世界上第三大酸雨區[1]。20世紀80年代,我國酸雨地區主要分布在西南、華南以及東南沿海一帶。90年代以來,我國酸雨區面積進一步擴大,酸雨污染中心由南方向北方轉移,華中酸雨污染水平超過了西南,成為全國酸雨污染最嚴重的地區[2]。我國東北地區降水呈酸化趨勢[3-4],有研究表明,自2004年以來,包括遼寧省在內的東北地區降水酸度逐年增強[5-6],尤其我省東南部的丹東和大連地區已成為我國東北地區穩定酸雨區[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,以期為遼寧省酸雨治理提供技術支撐。

          1研究方法

          1.1采樣點和采樣時間

          2002年以來,按照全國酸雨普查的要求,在14個地級市、17個縣級市共設60個降水監測點位,14個地級市中,大連市設4個點位,其他13個地級市各設3個點位(2個城區點位,1個郊區點位);每個縣級市各設1個降水點位。監測點位示意見圖1。監測時間為2002年1月~2011年12月,逢雨、雪必測降水量和pH。當連續降雨超過24h時,則將上午9:00至次日9:00的降水視為一個樣品;若一天中有幾次降雨(雪)過程,可合并為一個樣品測定。

          1.2樣品的采集和分析

          降水樣品采集:采用自動采樣器,配置雨量計。采樣過程遵守《酸沉降監測技術規范》(HJ/T165—2004)有關要求。每月進行一次實際的平行采樣與分析;按要求清洗采樣器;檢查去離子水質量,必須滿足EC<0.15mS/m;隨時注意監測點位周圍發生的變動情況,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,立即測定樣品的pH值,pH值的測定采用電極法(測量誤差±0.01)。

          1.3數據處理方法

          降水pH值采用氫離子濃度-雨量加權平均法。(公式略)。

          2結果與討論

          2.1時間變化趨勢

          分析圖2可得出,2002~2011年的10年間,遼寧省酸雨污染經歷兩個階段:(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,至2004年已低于5.6,降水pH年均值與時間的相關系數為-0.982,具有顯著變化;相應地,酸雨頻率迅速上升,酸度頻率與時間的相關系數為0.960,具有顯著變化。(2)污染持續階段:2005~2011年,降水pH年均值在5.05~5.81之間波動,與時間的相關系數為0.598,總體無明顯變化;酸雨頻率保持在6.3%~10.1%之間,與時間的相關系數為-0.636,無顯著性變化。

          2.2空間變化趨勢

          由圖3遼寧省酸雨分布空間態勢圖可以看出,目前遼寧省酸雨污染空間格局呈現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—撫順—鐵嶺的中西部酸雨帶,另一條是覆蓋大連—丹東地區的東南部酸雨帶。其中,中西部酸雨帶污染程度呈現從略有加重到明顯減輕趨勢,東南部酸雨帶歷經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:

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

          2.2.1.2中西部酸雨帶上各城市酸雨頻率也呈現先上升后下降的趨勢。由表1可知,最先出現酸雨的阜新、鐵嶺、葫蘆島酸雨頻率均在2004年達到最高值;2005年和2006年的兩年間,雖然污染范圍擴大,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,酸雨頻率也有所下降。

          2.2.1.3從降水酸度來看,有與酸雨頻率相對應的趨勢。由表2可以看出,最先出現酸雨的阜新、鐵嶺、葫蘆島降水pH年均值在2004年最低;2006年沈陽、撫順降水pH年均值相對較低;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年丹東地區出現酸雨而出現,并呈污染加重趨勢,僅在2011年有所減輕。目前此酸雨帶污染區域范圍最大,且污染最為嚴重。具體表現如下:

          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高于全省酸雨頻率。由圖4可以看出,大連、丹東兩市從出現酸雨開始,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年均值持續徘徊在5.0以下。從東南部酸雨帶平均水平來看,近兩年東南部的降水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,更達到95%以上。

          2.2.2.5東南部強酸雨頻率高。2007~2008年,全省97.1%強酸雨樣品出現在東南區域,尤其是2008年,全省所有的強酸雨樣品均出現在東南區域。

          3結論

          3.1在時間上

          2002~2011年的10年間,遼寧省酸雨污染經歷了2002~2004年的污染加重和2005~2011年的污染持續兩個階段。

          3.2在空間上

          遼寧省酸雨污染空間格局呈現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—撫順—鐵嶺的中西部酸雨帶,另一條是覆蓋大連—丹東地區的東南部酸雨帶。

          3.3中西部酸

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