2006-2020年宁波市沿海酸雨特征及化学组分分析.pdf

第4 2 卷第4 期2023年8 月大气环境四川环境SICHUANENVIRONMENTVol.42,No.4August 2023D0I:10.14034/ki.schj.2023.04.01720062 0 2 0 年宁波市沿海酸雨特征及化学组分分析徐璐，胡晓，常婉婷，郑艳，许岳庭3（1.宁波市镇海区气象局，浙江宁波3 152 0 2；2.宁波市气象局，浙江宁波3.宁波市海曙区气象局，浙江宁波3 1519 4）支3 150 12；摘要：为了更有针对性地治理酸雨污染，利用宁波市沿海站点2 0 0 6 2 0 2 0 年降水量、pH及化学组分观测资料，分析了其酸雨污染特征及关键的影响因素。结果表明：宁波市沿海降水年均pH值在4.4 0 5.3 7 之间，酸化程度总体呈减轻趋势，但酸雨频率没有明显改善，仍呈高发态势。pH值季节变化特征明显：夏季高、冬春季低。2 0 2 0 年宁波市沿海降水中总离子当量浓度为3 3 5.3 1eq/L，比2 0 0 6 年下降约52%。S0%-、NO；是主要阴离子，两者之和占比约3 0%50%；但2 0 16 2 0 19 年Cl-占比最大。NH是主要阳离子，占12%3 1%，其次是Ca+和Na*。阴离子和阳离子浓度年变化升降趋势一致程度高，是酸雨污染状况难以改善的重要因素之一。由于对NOx的控制力度不及SO2以及机动车尾气排放的增加，NO；的致酸影响增大。宁波市沿海酸雨类型正由混合型向硝酸型转变，且已接近硝酸型的界限值。宁波市沿海Cl/Na*大于海水相应值（1.16 7），且仍呈升高趋势，氯的排放不容忽视，生活垃圾楚烧和煤炭燃烧的增长可能是主要原因。关键词：酸雨；pH；酸雨类型；化学组分中图分类号：X517XU Lu,HU Xiao,CHANG Wan-ing”,ZHENG Yan,XU Yue-ting(1.Ningbo Zhenhai Meteorological Bureau,Ningbo,Zhejiang 315202,China;2.Ningbo Meteorological Bureau,Ningbo,Zhejiang 315012,China;3.Ningbo Haishu Meteorological Bureau,Ningbo,Zhejiang 315194,China)Abstract:In order to take targeted measures to control acid rain pollution,the acid rain characteristics and the key influencingfactors were analyzed based on the precipitation,pH and chemical composition data of coastal stations in Ningbo City from 2006to 2020.Results showed that the annual average precipitation pH was between 4.40 and 5.37 and the degree of acidificationshowed a decreasing trend in general.but the annual frequency of acid rain did not improve significantly and still showed a highoccurrence trend.The seasonal variation of pH value was obvious:higher in summer and lower in winter and spring.The totalionic equivalent concentration in the coastal precipitation Ningbo City in 2020 was 335.31 eq/L,which was about 52%lowerthan in 2006.and were the main anions and their concentrations accounted for 30%50%.However,accounted for the mostproportion from 2016 and 2019.The main cation was and its concentration percentage was 12%31%,followed by and.Theannual variation trends of anions and cations were highly consistent,which was one of the important reasons that the acid rainpollution was difficult to improve.The influence of increased because of the insufficient control of and the increase of vehicleemissions.Therefore,the pattern of acid rain along the Coast of Ningbo converted from mixed type to nitric acid type,and wasvery close to the limit value.The ratio of and was higher than the corresponding value of seawater(1.167)and still showed anrising trend.The emissions of chlorine cannot be ignored,and the increase of domestic waste incineration and coal burning mightbe the main reasons.Keywords:Acid rain;pH;the pattern of acid rain;chemical components文献标识码：ACharacteristics and Chemical Components of Acid Rainin Coastal Areas of Ningbo from 2006 to 2020文章编号：10 0 1-3 6 4 4(2 0 2 3)0 4-0 12 1-0 6收稿日期：2 0 2 2-0 7-0 4基金项目：宁波市气象科技计划项目（NBQX2018011B）。作者简介：徐璐（19 9 0-），,女，湖北荆州人，毕业于中山大学气象学专业，硕士研究生，工程师，主要研究方向是环境气象和综合气象业务。122前言我国曾一度出现4 0%的国土遭受酸雨污染的问题。2 0 0 3 年以来全国酸雨区面积总体呈减小趋势，其占国土面积的比例从2 0 0 3 年的15.6%下降到2 0 2 0 年的4.8%2】，近年来主要分布在长江以南云贵高原以东地区3 。降水的pH大小与离子组分密切相关，但各地含量差别较大。过去，我国酸雨的主要致酸成分是硫酸根离子（SO），本世纪以来呈现SO2-下降、硝酸根离子（NO；）上升的趋势，近五年特别是南方有些城市4 6 SO-NO；已趋于1.0；而沿海城市7-8 氯离子（CI-）是占比最大的阴离子。大部分地区降水中的阳离子主要是钙离子（Ca+）和铵离子（NHt），但有些沿海地区由于受海盐影响大钠离子（Na+）的中和作用会凸显出来。浙江省是受酸雨影响最大的省份之一，其中强酸雨区主要分布在浙北、浙中和东部沿海等经济发达地区9 。由于降水的pH值大小主要取决于阴、阳离子的比例，而各离子组分的大小地域性差别较大。因此，有地区针对性的研究酸雨污染特点和离子组分特征非常必要。本文通过分析宁波市沿海酸雨监测站点十一五到十三五期间降水pH值及化学组分监测数据，探讨宁波市沿海酸雨污染特征及关键的影响因素，以期为当地制定有效的酸雨污染防治措施提供科学参考。1材料与方法1.1数据来源酸雨监测站点位于宁波市生态环境局镇海分局大楼楼顶，其东边距海岸线约3.7 km，可作为宁波降水pH范围7.57.06.56.0Hd5.55.04.54.03.53.0200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020图12 0 0 6 2 0 2 0 年站点年均降水pH值和降水pH值范围年变化Fig.1 The annual variation and range of precipitation pH at the station from 2006 to 2020四川环境市沿海代表站。研究数据时间段为2 0 0 6 年1月1日2 0 2 0 年12 月3 1日，每个月测一次无机离子成分质量浓度（mg/L），有 SO2-、NO；、Cl-、氟离子（F）、NH t、Ca*、Na*、镁离子（M g 2*）、钾离子（K*）。1.2计算方法根据酸雨和酸雨区等级2017），酸雨分为四个等级：较弱酸雨（5.0 pH5.6）、弱酸雨（4.5pH5.0）、强酸雨（4.0pH4.5）、特强酸雨（pH4.0）。酸雨频率（f）等级分为：酸雨偶发（f5%）、酸雨少发（5%f2 0%）、酸雨多发（2 0%f50%）、酸雨频发（50%80%）。根据酸雨观测规范（GB/T191172017），某一时段内平均降水pH值和离子平均当量浓度计算公式如下：Z(10-m:V)pHang=1000 Z(C;V)/ZV,Aag式中：pHavg某一时段平均pH值；pH第i次降水pH值；V,第i次对应的日降水量，mm；A a g 为离子平均当量浓度，eq/L；C,为第i次离子质量浓度，mg/L；A，为相对分子质量；V。为离子的化合价。2结果与讨论2.1降水pH时间变化特征2.1.1年变化特征20062 0 2 0 年，站点降水年均pH值在4.4 05.3 7 之间，总体呈缓慢上升趋势（图1）。大致年均降水pH1年份42卷(QX/T 372(1)ZV(2)A,/V4期分为三个阶段：2 0 12 年以前，年均pH值在4.4 04.63之间波动，强酸雨年份时有出现；2 0 13 2018年，年均pH值稳定在4.52 4.8 9（弱酸雨）；2 0 19 2 0 2 0 年，酸雨状况明显缓解，pH上升至较弱酸雨级别。2 0 13 年以前，站点降水年均pH均高于浙江省平均水平，2 0 14 年起宁波市沿海酸雨污染改善趋势开始落后于全省平均水平10 从pH值的范围来看，除2 0 2 0 年外，每年仍有强酸雨甚至特强酸雨发生，其中2 0 16 年出现最低值3.56。站点每年酸雨的出现频率均超过8 0%（图2），弱酸雨强酸雨特强酸雨100908070(%）率源里湿60504030201002006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020图2 2 0 0 6 2 0 2 0 年站点不同等级酸雨出现频率Fig.2 The annual occurrence frequency of acid rain in different grades at the station from 2006 to 20202.1.2月变化特征站点月平均降水pH值均低于4.8 0，2 4 月、11月月平均pH达到强酸雨级别，其中3 月最低为4.47；7 8 月酸雨程度相对较轻，7 月pH值最高为4.7 5。夏季pH最高，这与南京市、杭州市12 、武汉市13 、桂林市14 、珠海市7 等南方城市一致，主要是因为夏季雨水