大連市區(qū)酸雨特征分析

　　摘要：隨著城市化發(fā)展的不斷加快，大連成為了我國北方酸雨影響較強的地區(qū)之一。利用大連酸雨觀測站2007-2016年觀測資料和氣象資料，對大連市酸雨的變化特征進行了分析，得出了大連市大氣降水的酸度特征、導電性及相關(guān)離子來源，在研究分析的基礎(chǔ)上，提出了大連市酸雨控制的主要對策措施。
　　關(guān)鍵詞：酸雨；污染特征；氣象要素
　　中圖分類號：X517文獻標識碼：A文章編號：2095-672X（2018）03-0187-01
　　DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.111
　　Abstract： With the rapid development of urbanization， Dalian has become one of the regions with strong acid rain in the north of China. The use of acid rain in Dalian Observatory 2007-2016 observation data and meteorological data， the variation characteristics of acid rain in Dalian city are analyzed， the chemical composition of precipitation in Dalian， acidity characteristics and sources， on the basis of research and analysis， put forward the main measures to control acid rain in Dalian city.
　　Key words： Acid rain；Pollution characteristics；Meteorological elements
　　酸雨的研究是從兩方面著手的，其一是研究某地區(qū)酸雨的特征與氣象條件的關(guān)系，其二是從微觀上研究酸雨化學成分與氣溶膠化學成分。在我國長江以南的廣大地區(qū)以及北方的小范圍地區(qū)存在酸雨區(qū)，并且北方的酸雨區(qū)正呈逐年增大的趨勢發(fā)展。大連市處于遼東半島的最南端，周圍環(huán)繞渤海、黃海、千山山脈，因而同時具備大陸性和海洋性的雙重氣候特征，作為東北重要的工業(yè)基地，我國重要的石油化工基地，冬季燃煤和汽車擁有量持續(xù)提升，直接導致酸性廢棄的排放量增加，形成酸雨，目前大連已經(jīng)成為我國酸雨危害較為嚴重的區(qū)域之一。
　　1 實驗條件與研究方法
　　采樣與處理：常規(guī)的對酸性降水樣品進行分析的步驟包括：降水pH值、電導率以及9項離子組分（F-、Cl-、SO42-、NO3-、Na+、NH4+、K+、Mg2+和Ca2+）濃度。pH值的分析方法是玻璃電極法；電導率分析方法是電導率儀法；9項離子使用的是離子色譜法進行分析[1]。其中，pH值的測定使用的是METER F-21型pH計，準確度為0.01級，測定所使用的pH值為4.00和6.86和9.18的緩沖液進行三點校準。電導率測定使用梅特勒FE30型電導率儀。每次測定樣品前使用0.1mol/L的氯化鉀標準溶液進行標定[2]。
　　一次降水后將樣品數(shù)據(jù)測出后進行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，包括對氫離子濃度的計算、降水平均pH值計算、酸雨頻率計算、離子濃度包括電導率的計算。其中，根據(jù)中國氣象局發(fā)布的《酸雨觀測業(yè)務(wù)規(guī)范》，將pH值小于5.6、4.5和4.0的降水劃分為酸雨、較強酸雨和強酸雨的臨界指標。
　　2 大連市降水酸度特征
　　降水pH值是判斷雨水酸性程度的直接指標，國內(nèi)統(tǒng)一采用的酸雨判斷標準為pH=5.6。大連作為老工業(yè)區(qū)，酸雨成因較為復雜，污染物排放多并非導致酸雨污染嚴重的唯一因素，而是污染物影響降水的酸堿性，酸性氣體和緩沖物質(zhì)堿性氣體以及顆粒物共同作用的結(jié)果。
　　根據(jù)氣象觀測站的數(shù)據(jù)，大連市全市5月份將會進入酸性降水季節(jié)，7、8月份降水的pH值都相對較低，春冬季節(jié)較高，這與夏季降水量較大有關(guān)。對于不同雨量的降水，酸雨的出現(xiàn)頻率也各不相同，酸雨出現(xiàn)在大雨量級的頻率為62.5%，中雨量級為51.9%暴雨量級為50.0%，小雨量級出現(xiàn)酸雨的頻率較低，為29.3%，另有研究指出，pH值在降水初期較高，降水發(fā)生一段時間后pH值開始逐漸下降，降水終期pH值開始反彈，又會有所升高[3]。形成這樣的降水過程是因為大氣中含有對雨水酸性物質(zhì)起到抑制和緩沖的顆粒物，所以前期酸度較低，中期酸度較高，到后期由于雨水化學成分變少，蒸汽壓力變大，雨滴中的鹽酸和硝酸等揮發(fā)加快，從而致使雨水酸性下降。
　　3 大連市降水導電性研究
　　大氣中的各種氣體與人類活動排放的污染物溶解于降水，使降水帶有一定的導電性，降水電導率的高低同時也反映出降水中的化學物質(zhì)的含量，也就是能夠反映出空氣污染的程度輕重不同季節(jié)降水導電率與降雨量呈負相關(guān)，分析如下：根據(jù)大連的地理環(huán)境和氣候來判斷，冬季是全年降水量最少的季節(jié)，大氣中的污染物排放量較高，風速較慢，污染物容易積聚，降水形成的雨滴較小，這時污染物更容易進入雨水，雨水中的離子濃度自然增加，因此冬季平均導電率達到全年最高的112.7ms/m。夏季為非采暖期，溫度高，污染物排放少，雨水豐富，稀釋了空氣中污染物，因而降水較為清潔。
　　大連市降水酸化屬于硫酸型污染，NO3-是導致雨水酸化的直接原因，大氣環(huán)境從側(cè)面表現(xiàn)出燃煤型污染向煤油混合型污染轉(zhuǎn)變的趨勢[4]。大氣污染物濃度的高低并不能夠直接導致酸雨的強度，大連市降水中水溶性無機離子年均濃度大小順序為：SO42->Ca2+>NH4+>Cl->NO3->Na+>K+>Mg2+>H+>F-。陰離子中SO42-、C1-、 NO3-為主要成分，三者占到總陰離子成分的96.7%。陽離子的主要成分是Ca2+、NH4+和Na+，三者占到總陽離子成分的77.9% 。

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