苏州地区酸雨变化特征及趋势分析

苏明玉 杨倩

摘 要：利用2006-2015年期间降水监测数据，分析了苏州地区降水随时间和季节的变化特征及趋势，并且对致酸原因进行了探讨。结果表明，2006-2015年期间苏州地区酸雨污染程度在较高水平，冬春两季较夏季的酸化程度明显上升，频率也相对较高；工业二氧化硫、汽车尾气的排放是致酸的主要原因，化工、有色金属冶炼产生的工业废气对酸雨的形成也起到了一定的作用。

关键词：酸雨；变化趋势；苏州

中图分类号 X517 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）08-93-03

Abstract：Using the precipitation monitoring data during 2006-2015，analyzed the precipitation over time and seasonal variation characteristics and trends in Suzhou，discussed the reason to cause acid. The results showed that the pollution of acid rain in Suzhou during 2006-2015 at a higher level，the degree of acidification in winter and spring was more than in summer，and the frequency was relatively high；Industrial emissions of sulphur dioxide，automobile exhaust were the main reasons for acid. In addition，produced by the chemical industry，non-ferrous metal smelting industry waste gas has also played a role on the formation of acid rain.

Key words：Acid rain；Trend；Suzhou City

酸雨是指pH值小于5.6的雨水、冻雨、雪、雹、露等大气降水。形成酸雨的原因主要有大量燃烧含硫量高的煤、各种机动车尾气的排放等。酸雨可导致土壤酸化，使土壤中大量的营养元素被淋失，造成土壤中营养元素的严重不足，从而使土壤变得贫瘠；还能使非金属建筑材料表面硬化水泥溶解，出现空洞和裂缝，导致强度降低，从而使建筑物遭到损坏。近年来，我国一些地区成为了酸雨多发区，酸雨污染的范围和程度已经引起人们的密切关注。

苏州地处温带，坐落于长江三角洲地区的地理中心，太湖之滨，长江南岸的入海口处，春夏秋冬四季分明，属北亚热带季风气候，年均降水量1 100mm，雨量充沛。本文将结合苏州市2006-2015年间的降水监测数据，对酸雨变化特征及趋势进行分析，并讨论形成酸雨的主要原因，为苏州今后预防和控制酸雨提供客观依据。

1 苏州市酸雨变化特征

1.1 监测点位及分析项目 苏州市目前共有5个监测点，覆盖了全市各区，监测项目为pH值、电导率、NH4+、SO4-、NO3-、Cl-、F-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+，均采用国家标准方法分析，以降水pH值<5.6作为评价酸雨的标准，年度统计数据采用余量加权平均计算方法进行计算。分析方法详见表1。

1.2 随时间变化的主要特征

1.2.1 年际变化 2006-2015年期间，苏州市区降水的年际pH均值基本都低于5.0，2009年最低，pH均值为4.35，2015年最高，pH值为5.04；其中降水判定为酸雨的pH均值最低为4.26，出现在2009年，pH均值最高为4.78，出现在2015年，由此可见，苏州长年属于酸雨较严重地区。从频率来看，年际平均酸雨率为58.1%，最高值出现在2009年，为80.5%，最低值出现在2013年，为42.2%（表2）。

1.2.2 季节变化特征 根据2006-2015年各月份降水监测结果，对每个月的酸雨发生率、降水pH均值进行统计，绘制成图1和图2。由监测结果可以看出，月度pH均值呈现为冬春两季低，夏季高的特点，其中最低点出现在3月，为4.70，最高值出现在7月，为5.28（图1）；从酸雨发生率上来看，最高值出现在11月，为72.2%，最低值出现在7月，为40.1%，季节变化明显呈现出夏季低、冬春高的特点（图2）。

1.3 降水的化学组分特征 按照国标方法，对降水当中的化学组分进行分析，分别分析了NH4+、SO4-、NO3-、Cl-、F-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+，共9种离子。根据2006-2015年降水中各离子的质量浓度的年平均值计算各离子的当量浓度百分比，结果见表3。由表3可以看出，降水中的化学组分：阴离子组分中，F-当量浓度百分比呈逐年上升的趋势，SO42-和Cl-在10a中呈逐年下降的趋势，NO3-在2009年浓度最高，2010年后逐渐下降，但近几年又有逐年增高的趋势；阳离子组分中，Ca2+、Mg2+的浓度呈现出逐年上升的趋势，而NH4+当量百分比浓度则由高转低，再在近几年有所增高。

从表3还可以看出，起致酸作用的阴离子含量SO42->NO3->Cl->F-，由此可见二氧化硫仍是苏州市降水酸化的主要因素，但是NO3-的致酸作用不容忽视。主要阳离子中Ca2+的含量在2013年达到了一个最高值为36.7%，2006年-2014年阳离子含量一直是Ca2+>NH4+>Na+>Mg2+>K+，到了2015年阳离子含量百分比发生了变化，为NH4+>Ca2+>Na+>Mg2+>K+，铵离子超过了钙离子的百分比，但碱性颗粒物中的铵离子和钙离子仍然是对酸雨起中和作用最重要的物质。

2 苏州市酸雨形成的影响因素

2.1 工业SO2和机动车尾气的排放 对苏州2006-2015年降水中的SO42-/NO3-进行计算，变化趋势见图3。趋势检验表明，SO42-/NO3-呈先高后低，显著下降的趋势，由2006年的2.90上升至2008年的5.43，后又逐年下降至2015年的1.81，而比值仍大于1，表明SO42的致酸作用虽为主导，但呈现出逐年弱化的趋势，而NO3-的致酸作用逐年增强。该结果表明，工业SO2的排放得到控制，但机动车保有量的增加带来的尾气排放导致了NOx排放逐年加强。

2.2 化工、有色金属冶炼产生的工业废气 对苏州2006-2015年降水中的Cl-/Na+进行计算，变化趋势见图4。趋势检验表明，Cl-/Na+呈先高后低，显著下降的趋势，由2006年的0.95上升至2009年的2.11，后又逐年下降至2013年的0.48，在2015年达到0.97。Cl-和Na+通常被认为是海洋性来源，其浓度比值应为1，然而，化工、有色金属冶炼产生的工业废气中常含有Cl2、HCl等污染物，对陆地降水中的Cl-产生影响。Cl-/Na+的比值大于1表明，工业废气中的Cl2、HCl等污染物含量增加。趋势检验表明，降水受到氯化物污染的状况有所改善，但近年来仍有增加的趋势。

3 结论

苏州市常年属于酸雨污染较重地区，从2006-2015年的变化趋势上来看，呈现出pH均值缓慢上升的趋势，但降雨的pH均值基本在5.0以下，酸雨污染严重。从季节变化特征上来看，月度pH均值呈现为冬春两季低，夏季高的特点，而酸雨发生率则呈现出夏季低、冬春高的特点，表明苏州地区的酸雨变化有明显的季节特征。在形成酸雨的影响因素上来看，SO42-/NO3-呈先高后低、显著下降的趋势，表明工业SO2和机动车尾气的排放是致酸的主要原因，与此同时，Cl-/Na+呈先高后低、显著下降的趋势，表明化工、有色金属冶炼产生的工业废气也是致酸的一个重要原因。

参考文献

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（责编：张宏民）