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    广州市酸雨现状分析及防治措施【酸雨】【】

    1年前 | admin | 118次围观

    广州市酸雨现状分析及防治措施摘要:通过各方面所得的数据分析得出广州市酸雨的现状有三点:(1)pH值较低,酸雨频率呈现先增加后减少的趋势;(2)酸雨类型逐步向硝酸型酸雨转变;(3)酸雨有明显的季节变化规律,从而探讨其成因以及提出相关的防治措施。关键词:广州市;酸雨;现状;成因;对策引言酸雨是指pH值小于5.6的雨水、冻雨、雪、雹、露等大气降水。随着世界经济的快速发展,工农业中大量化石燃料的消耗以及其他自然资源的消耗,排放大量的SO及氮氧化物,使得大气环境日益恶化,其中酸雨的问题尤其严重。就我国来说,已经是继欧洲、北美之后,世界上的第三大酸雨区,而长江以南各省是我国酸雨的主要分布区。截止到2011年一季度对中国329个地级城市雨水质量监测表明酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以东地区,主要包括上海、浙江、福建、江西、湖南、贵州、重庆的大部分地区,广东中部地区、四川东南部、湖北西部的少数地区。而酸雨对生态系统造成的危害,已成为严重威胁世界环境的十大问题之一。本文通过对广州市酸雨现状的分析,从而提出几点相关的防治对策,可进一步更好地开展环境保护工作。广州市酸雨现状2.1自然概况广州市位于东经11257′至11435′和北纬2236′至2414′之间,处于广东省中南部,属南亚热带海洋性季风气候,终年气温相对较高,年平均气温为21.4~21.9,年平均降水量在1612mm~1909mm之间[2,4]。

    同时广州也是广东省的政治、经济、文化中心,是华南地区的中心城市,拥有优越的地理环境,具有丰富的自然、人文景观。2.2现状分析2.2.1pH值与酸雨频率根据《广州市环境质量报告书》(1999~2010)的相关数据及来自其他文献的相关资[2,6]整理出了表1,如下表:广州市1999~2010年酸雨频率与pH时间(年)pH酸雨频率19994.7862.60%20004.7162.30%20014.5967.37%20024.3780.4%20034.6477.2%20044.5182%20054.3481.4%20064.4175.40%20074.4282.60%20084.4777.80%20094.7460.50%20105.0650.70%平均值4.5971.69%可见,广州市的降水pH值比较低。除2010年以外,十多年来广州市的降水酸度的变化不大,始终在4.3~4.8之间浮动两种防治酸雨的方法,降水PH值平均值为4.59,降水属酸性。同时,不难看出广州市的酸雨频率在2001~2007年间有增加的趋势,而且趋势比较明显,最大值2007年达到82.6%,这有可能是与工业区燃料燃烧和交通运输中的汽车尾气排放不恰当有关;但从2008年开始,降水酸度和酸雨频率都有明显的改善,至2010年,降水pH5.06,酸雨频率为50.7%,这应该与广州市举办亚运会政府提出政策强制要求停止高污染高排污现象产生的结果。

    2.2.2酸雨类型的转变过去,由于中国的燃料结构,以及经济发展状况决定了中国的酸雨类型是以硫酸型为主在过去是影响降水酸度的重要成分。但是,随着近年来经济的发展以及燃料结构的调整、交通工具的发展,SO2造成酸雨的贡献率降低,而氮氧化物的贡献率加大,使一部分经济发达地区的酸雨类型发生变化根据《广州市环境质量报告书》(1999~2010)中二氧化硫和二氧化氮的含量制作出图1。从该图可以清楚看到二氧化氮的含量在1999~2010十二年里一直高于二氧化硫的含量,两者都呈现下降的趋势,但二氧化硫下降的幅度比二氧化氮下降的幅度明显,尤其从2004年开始二氧化硫的下降幅度增大。原因是随着近些年脱硫技术的发展削减了SO2的排放量,从而降低了SO2对酸雨的贡献率。而从表2可以看出,近几年二氧化硫和二氧化氮之比有下降的现象,也就是说,广州市酸雨中由于二氧化氮等氮氧化物对降水酸度的贡献率越来越大。酸雨类型逐步向硝酸型酸雨转变。原因是经济的发展使工业废气和机动车尾气排放量增多导致氮氧化物量增多,使得酸雨中的NO3广州市1999年~2010年二氧化硫与二氧化氮含量年份二氧化硫(mg/m二氧化氮(mg/m二氧化硫/二氧化氮19990.0540.0690.78320000.0450.0610.73820010.0510.0710.71820020.0580.0680.85320030.0590.0720.81920040.070.0730.95920050.0530.0680.7820060.0540.0670.80620070.0510.0650.78520080.0460.0560.82120090.0390.0560.69620100.0330.0530.623广州市1999年—2010年空气中二氧化硫和二氧化氮的含量变化曲线图0.010.020.030.040.050.060.070.222010年份毫克/立方米二氧化硫二氧化氮2.2.3酸雨的季节变化规律广州的地理位置决定了广州的气候属于南亚热带海洋性季风气候。

    从图2可以看出,全年降雨多集中在4月~9月,这段时间内的降水占全年降水的80%左右。酸雨的季节变化(表3)从总体上来说冬季降水的PH值比春、夏、秋三季要高,说明广州冬季的酸雨影响相对比较小,这可能与冬季吹来自大陆干燥的东北风导致降水少有关。5512年份毫米降水量广州市酸雨成因分析酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。酸雨中含有多种无机酸和有机绝大部分是硫酸和硝酸。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”和“云下冲刷过程”形成雨滴,后降落在地面上,形成了酸雨。影响我国降水酸性因素文献中有所报道[9,10],区域性酸雨的形成是诸多自然的和人为的因素综合作用的结果。3.1自然因素大气稳定度、风和湍流,对于大气污染物的输送与扩散起着决定性作用。广州春季弱风和静风频率高,相对湿度大(85%以上),逆温层经常出现在600~800米低空,从而抑制大气污染物的扩散[11],积聚在底层大气中,浓度增高,导致酸雨加重。广州市的土壤主要是赤红壤和红壤,酸性较高,而土壤对酸雨的形成有两个方面:一是影响大气中的氨,二是影响大气中的颗粒物[12]。

    大气中的NH大气中的唯一气态碱,它易溶于水,能与酸性气溶胶或雨水中的酸起中和作用,从而降低了雨水的酸度。大气中的NH的来源主要是有机物分解和农田施用的含氮肥料的挥发。土壤的pH越高,NH的挥发量较小,北方干燥少雨,土壤碱性较强,NH的挥发量较大[13]。因此,广州气候和土壤条件都有助于降水酸化。3.2人为因素 化石燃料消耗的快速增长加大了酸雨发生的概率。由于历史的原因,广州市的工业分布 不合理,功能分区不明显 [15] ,使SO2的排放量比较大。同时,随着广州城市化的进程,城市 人口急剧膨胀,人们对能源的需求也直线上升 [14] ,如图3所示广州的煤炭消耗量由1992年的 0.710 t增长到2006年的2.910 t,这些大气污染物进入大气使发生酸雨的概率增大。此外,由于城市汽车数量的过快增长,城市道路基础设施、交通管理等方面的相对滞后,使机动车经常处于怠速、减速 和加速的频繁变化状态下,会增加了尾气排放的总量,相关研究 [15] 表明处在怠速或低速运行 状态的汽车NOx排放量大且集中,在静风或大气层结稳定的大气中污染物容易集聚,加大酸 雨发生的概率。 防治广州酸雨的措施酸雨不仅可以使水体、土壤酸化,对植被、微生物、鱼类等均产生重要影响 。

    除此之外,酸雨还会腐蚀文物古迹、建筑物、工业设备和通讯电缆等;更严重的就会危及人体健康, 比如说对人的眼睛有强烈的刺激作用 。因此,防治广州酸雨措施的制定刻不容缓,可以采取的措施主要有以下几个方面: 4.1 完善相关法律法规,加强大气污染源的整治 早在1996年,全国人大批准《国民经济和社会发展九五计划和2010远景目标纲要》以及 《国务院关于环境保护的若干问题的决定》都明确提出了“两控区”对酸雨和SO2 污染重点 治理 [16] 。只要各级环保部门加强环保执法,使法律发挥充分的作用, 严格控制空气污染物尤 其是SO2 和粉尘的排放,比如说按照国家标准来控制化工、电力等工业排放空气污染物 [17] 淘汰高能耗、重污染的落后生态工艺和设备[18] 4.2开发新能源,改善能源结构 长期以来,我国都以煤为主要能源,导致与发达国家相比,在消费同样数量能源情况下 会排放更多的二氧化硫。而广州目前也仍存在年耗煤量高的企业,据统计 [15] ,全市年耗煤量 3000t以上的重点企业有111家,包括电力、食品、化工、造纸、石油加工、冶炼和纺织等八 个行业。因此,广州市理应改善能源结构,调整工业布局,改造污染严重的企业;按照规划 分期分批淘汰高能耗、重污染的落后生产工艺和设备,推广高效节能的清洁生产技术;进一 步开发清洁能源两种防治酸雨的方法,如核能、水能、地热能等;同时可进一步提高城市的电气化率,减少含硫 污染物的排放。

    4.3 改善交通环境,控制汽车尾气 在形成酸雨的主要成分SO2和NOx中,交通车辆的排气占很大比重,尤其是机动车辆的排 气中含NOx浓度特别高 。因此,改善交通环境,控制汽车尾气迫在眉睫。可以通过适当限制私人汽车数量来保证交通的顺畅;大力发展公共交通事业,减少不必要的汽车尾气排放; 改进汽车尾气净化装置;使用清洁能源作为汽车的燃料等方面作出努力。 4.4 扩大绿化面积,净化空气 植物具有调节气候,保持水土,吸收有毒气体等作用。广州应在普遍植树绿化的基础上, 积极扩大草地面积和建筑物垂直绿化 [18] ,从而达到降低灰尘漂浮、净化空气、美化环境的目 的。而绿化树种的选择也显得十分重要,选择合适的植物绿化环境有利于减轻酸雨的影响。 广州应针对酸雨问题多选择抗毒和吸毒能力强的植物来种植,如小叶榕、棕榈树等 [18] 4.5加强宣传,提高全民防酸雨的意识 媒体应加大防酸雨的宣传, 提高我国人民防酸雨意识,做到公众参与;动员各种力量, 开展对酸雨区的治理工作,早日恢复当地的生态环境;加快开发新型清洁能源的速度,从根 本上解决酸雨问题。

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