江北工业区大气中二氧化硫污染现状研究

陆征宇 胡成明 张长翔

摘要：通过对大气中二氧化硫的连续采样分析，对江北工业区、住宅区、风景区三个区域的二氧化硫含量及时间分布进行了研究。结果表明，该地区的二氧化硫的污染等级属于二级污染。工业区、住宅区、风景区的污染程度依次变小。大气二氧化硫的主要来源是企业燃料废气的排放和汽车尾气的污染。

关键词：大气污染二氧化硫污染分布

0 引言

大气污染是生态污染的主要形式，污染大气的主要污染物包括二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳以及悬浮颗粒物等等。二氧化硫是一种无色，有强烈刺激性气体，是大气主要污染物之一。通常是煤、石油等含硫化合物燃烧产生的。许多工业生产都会产生大量的二氧化硫。如果二氧化硫不经过处理直接排放到空气中，就会对大气造成污染，进而直接影响人们的生活。二氧化硫可被吸收进入血液，对全身产生毒副作用，它能破坏酶的活力，从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢，对肝脏有一定的损害[1]。

南京是江苏的省会城市，人口密集，是中国重要的经济中心城市，也是环境空气质量治理的重点城市。而地处南京北郊的大厂区是南京市工业重区，扬子石化、南钢、南化、华能电厂等大型、特大型企业云集。本研究选择距工业区约三公里左右南京信息工程大学作为采样点，对大气中的二氧化硫时间和空间的分布特征进行研究，为有针对性地进行大气污染防治提供有效依据。[2]

1 采样

选取三个较有代表性的地方，分别位于南京信息工程大学的东门、北门以及滨江门。东门位于江北工业区交通主干道上，距工业区较近，交通频繁，空气质量较差，记为工业区；北门位于盘锦花苑小区前，周围有大量的住房，人口密度较大，大气的状况直接影响着人们的生产活动，记为住宅区；滨江门位于龙王山边缘，龙王山上覆盖着大量的植被，记为风景区。分别将多孔玻璃吸收管置于校门前的到路口处，高度1.6米左右（大约一人呼吸高度）。从2013年12月1号开始，连续采样一个月，采样时间一小时，每天三次（分为8：00-9：00、12：00-13：00、17：00-18：00），取其中25组样品进行分析。

2 仪器和试剂

多孔玻璃吸收管（泰兴市明泰科教仪器有限公司）；酸式滴定管；容量瓶、锥形瓶、烧瓶若干；分析纯的硫代硫酸钠（Na2S2O3）、碘酸钾标准（KIO3）、碘（I2）、碘化钾（KI）、冰醋酸、淀粉、亚硫酸氢钠（NaHSO3）。把多孔玻璃吸收管所采得的气体用标准亚硫酸铵氢钠来吸收，用碘量法滴定，测出二氧化硫的含量。

3 结果与讨论

3.1 二氧化硫的时间分布特征（见图1）

从图1中可以看出，工业区二氧化硫的含量在略有波动的情况下还是趋于平稳。略有波动是因为天气原因，温度较高会使地面的二氧化硫含量降低，雨水的刷洗也会使地面的二氧化硫含量降低。（见图2）

从图2中可以看出，住宅区二氧化硫的含量还是比较平缓的。住宅区的二氧化硫主要是来自于人们生活、燃烧废料和汽车尾气的排放。人口密集大加上距离工业区较近，这是造成此处二氧化硫含量较高的主要因素。

从图3中可以看出，风景区二氧化硫的含量波动很小。风景区的植被覆盖面积广，人口密度比较小，对二氧化硫含量的影响比较小。

从上述三个图可以看出，虽然每天的每个时段波动都很小，但是每天的二氧化硫含量都是随着时间的推移而有不同程度的增加。所测量的时间是在早中晚的上下班的高峰期，车流量比较大，因此汽车所排放的尾气也是相较之于平时多了很多。二氧化硫随时间增加，可以看出周围所排放的二氧化硫量较多，光靠大气的自净能力不足以抵消掉产生的二氧化硫。

3.2 二氧化硫的空间分布特征

从上述图1、图2、图3三个图可以看出，同一时间不同地点，住宅区的二氧化硫的含量高于工业区而低于风景区。从实际的情况来看，工业区的车流量多、工厂排放量大，它比住宅区的二氧化硫含量大，是属于正常情况。而住宅区的车流量和风景区的差不多，但是所测结果确是风景区的二氧化硫含量明显比住宅区的低。根据在一定范围内，SO2濃度越高对植物表观光合作用的影响越大，但在SO2浓度较低的情况下，对植物的光合作用降低地也很少。[3]由于植物能吸收、利用大气中微量SO2中的S元素，以补充体内S元素的不足。[4]植物对二氧化硫有一定的吸收能力，而龙王山上覆盖着一大片树林，虽然吸收能力稍弱，但好在数量多，树木对二氧化硫有一定的净化能力，可以减少二氧化硫的含量。（见图4）

采用单因子污染指数和综合污染指数法对工业区大气的二氧化硫和二氧化氮污染状况进行评价，其计算公式分别为：

Pi=Ci/Si

式中， Pi为二氧化硫或二氧化氮单因子指数，Ci为二氧化硫的实测浓度，Si为二氧化硫的二类评价标准。从图四中所算出的平均值可以看出，该地区的二氧化硫的污染等级为二级[5]，污染是比较严重的。

4 结论与讨论

①工业区的二氧化硫含量主要来源是来自于化工企业的排放和汽车尾气；住宅区的二氧化硫含量主要来自于汽车尾气以及人们的生产活动；风景区与住宅区的情况相似，只是有树木减缓了二氧化硫的增长。

②汽车尾气是二氧化硫含量变高的重要因素，因此减少汽车的使用，鼓励大家上下班时尽量乘坐公交车，或者使用清洁能源，减少二氧化硫的排放。就可以减少一些二氧化硫的排放，改善空气质量。

③二氧化硫的高含量对空气质量形成了巨大的挑战，大大加大了大气净化的负担。把测量数据和测量地点联系起来看，很容易就看出树木植被对改善空气质量具有显著的效果。高浓度的二氧化硫对植物的生长有抑制作用，低浓度的二氧化硫对植物的生长有促进作用。多植树造林可以减少二氧化硫使其浓度降低，而低浓度二氧化硫的环境又能促进植物的生长，形成了一个良性循环。

参考文献：

[1]陈娟.空气中二氧化硫对人体的危害及相关问题探讨[J].内蒙古水利，2012，139（3）：174-175.

[2]高俊.2007-2008年南京江北工业区大气降水化学特征[J].大气科学学报，2012，35（6）：697-701.

[3]高吉喜.二氧化硫对植物新陈代谢的影响对气孔膜透性与物质代谢的影响[J].环境科学研究，1997，10（2）：36-39.

[4]周飒.二氧化硫对植物的影响[J].三峡环境与生态，2013，35(4)：24-27.

[5]国家环境保护局科技标准司.GB 3095-1996，环境空气质量标准[S].北京：中国环境科学出版社，1996.

课题项目：

本项目为2013年江苏省大学生创新训练计划资助项目成果，项目编号：201313982002Y。