鹰潭市大气降雨变化特征分析

潘筱璐

(江西省鹰潭生态环境监测中心，江西 鹰潭 335000)

0 引言

酸雨是指pH值小于5.6的降水(雨或雪等)。中国从八十年代开始对酸雨污染进行观测调查研究。在八十年代，中国的酸雨主要发生在重庆、贵阳和柳州为代表的西南地区，酸雨的面积约为170万平方公里。到九十年代中期，酸雨已覆盖到长江以南、青藏高原以东及四川盆地的广大地区，酸雨地区面积扩大了100多万平方公里。年均pH值低于5.6的区域面积已占我国国土面积的40%左右。鹰潭市位于江西省东北部，信江中下游。鹰潭市区及其周围地区地形以低缓丘陵及河谷平原为主，基本上属低丘岗地带，信江横贯东西。鹰潭市区周围大部分属信江Ⅱ级剥蚀层堆积阶地，基岩主要为第三纪砖红色、紫红色中细粒砂岩，地基土为第四纪冲积层、坡积层及红砂岩，土壤多偏酸性。低丘岗地以红壤为主，耕作土以红壤性水稻土和冲积沙壤居多。鹰潭市属亚热带季风性湿润气候区，具有四季分明、气候温和、雨量丰沛、日照充裕、无霜期长的特点。本文根据鹰潭市市区近10年降水监测资料，对鹰潭市区酸雨时空变化及趋势进行初步研究。

1 数据来源和处理

1.1 数据资料来源

采用鹰潭市2012～2021年降水监测资料，市区内共设置两个降雨样品监测点位，分别为市监测站、山背。监测项目为pH、电导率、降水量及硫酸根、硝酸根、氟、氯、铵、钙、镁、钠、钾9种离子浓度；监测频次为逢雨必测，每天上午9∶00到第二天上午9∶00为一个采样监测周期。

1.2 降水监测数据处理

按pH值分段情况，全市pH值小于4.50的降水为重酸雨，pH值在4.50～5.00之间的降水为较重酸雨，pH值在5.00～5.60之间的降水为酸雨。

城市降水pH均值由该城市所有雨样的氢离子浓度雨量加权计算得出；城市酸雨频率为该城市所有点位酸雨样品数占总降水样品数的百分比。

2 降水结果与分析

2.1 整体趋势

根据2012～2021年监测结果，鹰潭市区10年的降水pH年均值在4.73～5.21之间，未出现重酸雨(pH值小于4.50)。2012年pH年均值最低(4.73)，2020年最高(5.21)；从降水pH年均值分布来看，2012～2018年呈上升趋势，2018年以后呈波浪形上升。

鹰潭市区10年间的酸雨频率为71.3%～86.6%。2019年酸雨频率最低，2020年最高；从酸雨频率分布来看，2012～2019年呈下降趋势，2019年以后呈波浪形上升。

2012年～2021年鹰潭市降水pH值和酸雨频率变化见图1。

图1 2012～2021年鹰潭市降水pH值和酸雨频率变化趋势

2.2 降水月度情况分析

鹰潭市近10年间每月降水监测情况表明，各月的降水pH年均值在4.90～5.12之间，6月降水pH值最低(4.90)，8月降水pH值高(5.12)；各月的酸雨频率在66.8%～85.8%之间。10月酸雨频率最低，1月最高。

按照气候特点，3月～5月为春季、6月～8月为夏季、9月～11月为秋季、12月～次年2月为冬季。2012年～2021年鹰潭市pH值最高为秋季(5.04)，次之为夏季(5.01)、其次为冬季(4.96)、最低为春季(4.94)；酸雨频率最高为春季(84.1%)、次之为冬季(83.1%)、其次为夏季(77.1%)、最低为秋季(71.3%)。

图2 2012～2021年鹰潭市降水pH值和酸雨频率月度变化

2.3 降水变化趋势分析

2012～2021年，鹰潭市降水pH年均值秩相关系数为0.927，呈显著性上升趋势；酸雨频率秩相关系数为-0.358，呈下降趋势。由此可知，鹰潭市酸雨问题得到明显改善，污染程度呈减轻趋势。

2.4 降水离子组分分析

降水的化学成分反映了其污染特征。2012～2021年，鹰潭市城区降水四种阴离子中硫酸根的浓度最高，其次是硝酸根，表明硫酸根是鹰潭市城区降水酸化的主要原因；降水中五种阳离子中钙离子浓度最大，其次是铵离子，表明来源于碱性颗粒物的钙对酸雨中和作用最大。2012～2021年，鹰潭市硫酸根年均值秩相关系数为-0.588，呈下降趋势；硝酸根秩相关系数为0.455，呈上升趋势；鹰潭市城区降水中SO42-/NO3-秩相关系数为-0.552，呈下降趋势，说明降水中硫酸根所占比重仍然较大，降水酸性属硫酸盐型。

总的来说，造成鹰潭市酸雨的主要原因是硫酸盐，但是硝酸盐的影响作用也在持续增加。酸雨类型由硫酸盐型向硫酸盐、硝酸盐混合型转变。

表1 2012～2021年离子组分浓度表

图3 2012～2021年鹰潭市降水中硫酸根、硝酸根、SO42-/NO3-变化趋势

3 结论

2012～2021年，鹰潭市城区降水pH年均值在4.73～5.21之间，年均值呈上升趋势，降水酸度整体减弱，十年间酸雨情况逐年好转，但鹰潭仍为酸雨城市。能源消耗产生的SO2和NOx是降水中主要酸性物质来源，鹰潭市通过落实《大气污染防治行动计划》、节能减排等一系列措施，对SO2和NOx排放进行了重点控制，使得SO2和NOx等气态前体物排放总量进一步减少。

2012～2021年，鹰潭市酸雨污染季节变化明显，春季最重，冬季次之，其次为夏季，最低为秋季，造成这一现象的原因可能秋季和夏季雨水多，降雨量的增大使酸雨强度和频率减弱。

2012～2021年，鹰潭市降水中硫酸根离子浓度呈下降趋势，而硝酸根离子呈上升趋势，SO42-/NO3-呈下降趋势。说明鹰潭市酸雨污染类型由硫酸盐型向硫酸盐、硝酸盐混合型转变。机动车尾气中NOX排放量日益增加，使得硝酸根离子浓度呈上升趋势。

4 对策和建议

加强机动车污染防治，减少汽车尾气排放。促进安装尾气净化装置，推广使用清洁燃料，从而降低汽车尾气中NOx的排放。另外，鼓励开发和推广使用以天然气和电能等清洁能源为动力的机动车。改善非机动车交通条件，鼓励公众更多地采用绿色出行的方式。

加强绿化，栽植抗酸性植物。筛选和培植抗酸性较强的农作物和树种，如常绿阔叶树种杜英、樟树有较强的抗酸能力，在植被恢复和生态建设中可用其逐步替代马尾松等易受酸雨侵害的针叶树种。在城市绿化工程中，可推广种植一些对空气中SO2和NOx有较强吸收能力的树木和花草，从而降低城市大气中的SO2和NOx浓度。

加强区域环保合作，推进联防联治。酸雨的形成不仅取决于本地污染物的排放，同时显著地受到其他地区排放污染物、天气等因素的影响。现阶段，鹰潭市应着手建立区域城市间大气联合防治长效机制，加强区域环保合作，推进联防联治，共同开展酸雨污染防治工作。