合肥市酸雨状况调查
时间：2023-02-12 21:30:05 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
汪海波，张嫣彦
（安徽省合肥生态环境监测中心，安徽 合肥 230088）
大气中酸性污染物的沉降叫做酸沉降。酸沉降分为湿沉降和干沉降两大类：干沉降指不发生降水时，大气中酸性污染物受重力、颗粒物吸附等作用由大气沉降到地面的过程[1]；
湿沉降即我们通常所说的“酸雨”，它是指pH小于5.6的雨、雪、雹、雾等其他形式的降水[2]。
酸雨的成因主要分为自然因素和人为因素。自然因素主要是火山喷发、森林火灾、有机物腐败、细菌分解等；
人为因素主要是指人为向大气中排放大量的酸性物质，例如燃烧化石燃料、对含硫矿石进行金属冶炼、化工生产等。这些过程都会产生大量的二氧化硫，有部分回收不充分的尾气会进入大气，另外随着机动车保有量的逐年提高，汽车尾气排放也成为重要的酸雨因素。
大气中的二氧化硫和氮氧化物凝结成雨滴，在下降过程中不断吸附其他含酸微粒和气体（氟化氢、氯气、硫化氢等），降落到地面形成酸雨。酸雨一般分为硫酸型或燃煤型、硝酸型或燃油型、混合型三种。
遭受酸雨侵蚀的土壤会被酸化，以致矿物质流失，影响植物的生长，同时流失的矿物质流入水体会导致水中重金属浓度升高；
酸雨会导致湖泊呈现酸性，水生生物死亡；
酸雨还会腐蚀建材，损坏建筑物，同时加快裸露铁轨、电缆等设施的老化，可以说，酸雨会危害整个生态系统。
西欧、北美、东南亚是全球三大酸雨区，西南、华中、华东沿海是中国的主要酸雨区。安徽省的酸雨主要属于硫酸型，主要酸雨区域分布在南部地区，这和本省气候及地貌等关系较大。安徽省的地貌南北差异较大：北方多平原，土壤多呈中性或偏碱性，风沙大，大气污染物易扩散；
南方多山区，易形成不易扩散的山谷风，土壤多呈酸性，随空气飘浮的土壤尘会加剧降雨的酸度[3]。
合肥市位于安徽省中部地区，属亚热带季风气候，具有气候温和、雨量充沛的特点，地形属于江淮丘陵地带，以丘陵岗地为主，境内地形整体平缓。现就合肥市酸雨监测点位布设及监测数据进行调查，以便更好地了解合肥市酸雨现状。
4.1 合肥市酸雨监测点位布设
全国开展例行降水监测的城市约500个左右，监测点位超过1 000个。一般情况下，人口50万以上的城市布设3个点：城区2个，远郊1个；
人口50万以下的城市布设2个点：城区和远郊各1个。酸雨监测点位选择一般有如下原则：不受局地气象条件影响大的地方；
不受局地污染源影响的地方；
有持续供电的地点[4]。
目前合肥实行“逢雨必测”，即每次的降水都进行监测分析。市区共设有三个酸雨收集、监测点位，分别位于三里庵原合肥市生态环境监测中心（以下简称三里庵）、湖滨水质自动监测站（以下简称湖滨水站或水站）、印染厂。
4.2 酸雨的采集、常规监测项目及监测方法
现在全国已普遍使用降雨自动监测仪，它可以自动收集降雨并测量雨量、pH值和电导率，同时将结果通过网络传送至服务器。管理员无需到现场便可以在自己的电脑上看到检测数据，同时管理员还可以通过远程操作对仪器进行清洗等日常维护工作。相对于以往的人工收集和测量，自动监测设备具有极大的优势：它能够实时自动监测降雨场次、每场降雨的起止时间，仪器一般在检测到降雨1 min内可以打开采雨盖，降雨停止5 min内可以关闭采雨盖，克服了人工计时不准、雨量不易计算、时效性差等弊端；
降雨自动监测仪采用梳状雨水传感器，具有加热功能，灵敏度高，可有效防止露水、大雾、霜降、鸟粪等引起的误操作；
另外，仪器自带冰箱，可将样品及时保存于0℃～4℃中，为后期实验室分析项目数据的准确性提供了保障。对于没有自动采集监测设备的监测点，也可以采用手动采样。手动采样器口径应不小于20 cm，一般由聚乙烯漏斗、漏斗支架、收集桶组成，其中收集桶的容量要足够大，保证遇到当地最大日降水量也不会溢出。
酸雨的监测项目一般为雨量、pH、EC、F-、Cl-、NO3-、SO42-、NH4+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+。合肥市目前已采用降雨自动监测仪在线设备，雨量、pH、EC由降雨自动监测仪自动测定，其他项目则是将收集的降雨送回实验室分析。其中F-、Cl-、NO3-、SO42-使用离子色谱法测定，NH4+采用气相分子吸收光谱法或纳氏试剂分光光度法测定，K+、Na+、Ca2+、Mg2+使用原子吸收分光光度法测定。
4.3 近年来的监测数据
据安徽省合肥生态环境监测中心数据统计，2015年至2021年合肥市共采集分析1 266个酸雨样品，包含2015年169个，2016年212个，2017年198个，2018年181个，2019年149个，2020年198个，2021年159个。按点位统计：湖滨水站共计369个，其中2015年51个，2016年47个；
三里庵合肥市站475个，其中2015年66个，2016年84个；
印染厂422个，其中2015年52个，2016年81个。由于各点位分析项目较多，定义酸雨主要依据是pH，而影响pH值的阴离子主要是SO42-和NO3-，所以本文仅统计合肥市三个监测点位近7年的酸碱度和SO42-、NO3-浓度。三个点位年度pH测定结果范围详细统计数据见表1；
三个点位年度SO42-、NO3-浓度详细统计数据见表2。
表1 各点位pH值统计表
表2 各点位SO42-、NO3-浓度年均值统计表
由表1可看出，2017～2021年合肥市均未出现酸雨，2015年度湖滨水站、三里庵、印染厂3个监测点位均出现了pH＜5.6的降雨，2016年度仅湖滨水站出现过pH＜5.6的降雨，酸雨具体出现时间、酸碱度、酸雨等级统计数据详见表3。
表3 各点位酸雨等级数据统计表
由表2可看出，在出现酸雨的2015年和2016年各点位SO42-、NO3-浓度总体大于未出现酸雨的2017～2021年；
自2015年起，三个点位的SO42-、NO3-浓度总体呈逐年下降趋势，其中2019年出现反弹，但2020年开始回落并于2021年达到近7年总体最低。
根据《酸雨和酸雨区等级》QX/T 372-2017中酸雨等级划分标准：5.0≤pH＜5.6为较弱酸雨，4.5≤pH＜5.0为弱酸雨；
酸雨频率等级划分：F＜5%为酸雨偶发，5%＜F＜20%为酸雨少发[4]。由此可知，合肥市2015年和2016年的酸雨等级均为较弱酸雨或弱酸雨，具体详见表3。湖滨水站2015年度酸雨出现次数为3次，降雨次数共51次，酸雨频率为5.9%，属酸雨少发；
2016年度酸雨出现次数为2次，降雨次数共47次，酸雨频率为4.2%，属酸雨偶发。三里庵2015年度酸雨出现次数为5次，降雨次数共66次，酸雨频率为7.6%，属酸雨少发；
2016年度酸雨出现次数为1次，降雨次数共84次，酸雨频率为1.2%，属酸雨偶发。印染厂2015年度酸雨出现次数为2次，降雨次数共52次，酸雨频率为3.8%，属酸雨偶发。详见表4各点位酸雨频率统计表。
表4 各点位酸雨频率统计表
4.4 统计结果分析
从2015年到2021年合肥市各酸雨监测点的降水分析数据可知，合肥市近7年来仅2015年和2016年出现过酸雨，且2016年度出现酸雨的频次总体低于2015年。从酸雨级别上看，合肥市酸雨主要为较弱酸雨和弱酸雨；
从酸雨频率等级上看，2015年到2016年合肥市酸雨频率主要为偶发及少发。
合肥市近年来空气污染状况整体向好，酸雨状况得到改善，这跟政府的重视息息相关。2013年9月国务院出台《大气污染物防治行动计划》即“大气十条”，其工作目标：经过五年的努力，全国空气质量总体改善，重污染天气较大幅度减少；
京津冀、长三角、珠三角等区域空气质量明显好转。力争再用五年或更长时间，逐步消除重污染天气，全国空气质量明显改善。到2017年，全国空气质量总体得到改善[5]，“大气十条”确定的目标已如期实现。2018年6月国务院发布了《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，计划目标中提到：到2020年，二氧化硫、氮氧化物排放总量分别比2015年下降15%以上。这几年国家不断优化产业结构，加快能源结构调整步伐，大力推进发展绿色交通，不断加大环保监督力度，种种举措对空气质量的改善起到了巨大的作用。大气污染物中的二氧化硫、氮氧化物是导致酸雨的主要成分，而大量使用的燃煤及庞大数量的汽车尾气是其主要来源，现在普遍推广使用电、天然气等清洁能源，大力发展电动汽车制造等，都大幅度减少了酸性污染物的排放。
由于空气的流动性，酸雨问题不是一个城市、一个省份甚至一个国家的事，酸雨问题已经得到了世界各国的重视，经过各国协同努力，目前酸雨状况已得到了一定程度的改善。经过对合肥市的酸雨布点情况、酸雨监测方法、监测数据的调查可以看出，合肥市已采用先进的降雨自动检测仪对降雨状况进行实时监测；
同时从统计数据上看，合肥市酸雨状况逐渐向好发展，近五年已未出现酸雨。
