中國(guó)酸雨的時(shí)空變化

中國(guó)酸雨的時(shí)空變化

1總結(jié)1.1中國(guó)酸雨區(qū)分布現(xiàn)狀酸雨是指ph值低于5.6的雨水、凍雨、雪、冰雹、露等氣候降水。最重要的是，通過(guò)司和氮（nox）將空氣或海水轉(zhuǎn)化為硫酸和亞硝酸鹽（felib.a.2002）。早在19世紀(jì)中葉英國(guó)化學(xué)家Smith首次提出“酸雨”(acidrain)這一術(shù)語(yǔ)(Cowling,1982),1972年,瑞典政府把酸雨作為一個(gè)國(guó)際性的環(huán)境問(wèn)題提出并引起了各國(guó)政府的廣泛關(guān)注(OttarB,1976)。20世紀(jì)70年代末,酸雨問(wèn)題也引起了中國(guó)的重視,環(huán)保部門(mén)先后在全國(guó)布設(shè)了酸雨監(jiān)測(cè)站(Liu,etal,1997),氣象部門(mén)也相繼建立了長(zhǎng)期的酸雨監(jiān)測(cè)網(wǎng)(Ding,etal,2004)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,80年代中期,年均降水pH值小于5.6的地區(qū)主要在西南、華南以及東南沿海一帶(Dai,etal,1997)。90年代以來(lái),酸雨出現(xiàn)的區(qū)域較80年代發(fā)生了比較明顯的變化,酸雨區(qū)面積有所擴(kuò)大,以南昌和長(zhǎng)沙等城市為中心的華中酸雨區(qū)污染水平超過(guò)西南酸雨區(qū);西南酸雨區(qū)酸雨強(qiáng)度雖然有所緩和,但仍維持較嚴(yán)重的水平;華南酸雨區(qū)主要分布在珠江三角洲及廣西東部地區(qū),總體格局變化不大;華東酸雨區(qū),包括長(zhǎng)江中下游地區(qū)以南至廈門(mén)的沿海地區(qū),小尺度上的污染格局有所波動(dòng)(TianHezhong,etal,2001)?？傮w而言,目前中國(guó)年均降水pH值小于5.6的地區(qū)覆蓋了全國(guó)約40%的面積,長(zhǎng)江中下游以南地區(qū)至少50%以上的面積年均降水pH值低于4.5,為酸雨重污染區(qū)。1.2中國(guó)酸降過(guò)程與模式“七五”到“九五”期間,中國(guó)在酸雨形成機(jī)理與傳輸、數(shù)值模擬、控制方法及生態(tài)影響等方面進(jìn)行了廣泛研究?！捌呶濉彼嵊旯リP(guān)課題(1990)主要針對(duì)酸雨污染相對(duì)嚴(yán)重的西南和華南地區(qū)展開(kāi)了酸雨形成機(jī)理、傳輸、控制方法以及生態(tài)影響等研究。結(jié)果表明,重慶和貴州等地的酸雨污染已達(dá)相當(dāng)嚴(yán)重的程度,降水中硫酸鹽所占的比例很高,對(duì)降水酸度貢獻(xiàn)最大,是典型的硫酸型污染;時(shí)間分布上,西南地區(qū)冬、春季節(jié)酸雨出現(xiàn)頻率較高。就四川和重慶而言,其特殊的氣象條件和能源結(jié)構(gòu)是酸雨形成的最主要原因?！鞍宋濉逼陂g(“八五”國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目報(bào)告),酸雨研究區(qū)域擴(kuò)展到東部沿海及華中地區(qū),并以青島和廈門(mén)等地為例研究其與內(nèi)陸嚴(yán)重酸雨區(qū)酸雨的成因、來(lái)源的異同,以及致酸物質(zhì)的輸入輸出(Liu,etal,1997)。在“七五”和“八五”期間,評(píng)估了酸沉降對(duì)農(nóng)作物和森林的影響程度和經(jīng)濟(jì)損失,提出了中國(guó)酸沉降控制技術(shù)評(píng)價(jià)與篩選的原則、方法和指標(biāo)體系,得出了以硫沉降臨界負(fù)荷為基礎(chǔ)的控制規(guī)劃和對(duì)策(Hao,etal,2001)。在大氣污染物輸送過(guò)程的研究方面也積累了一定經(jīng)驗(yàn)和理論基礎(chǔ),在建立了比較可靠的SO2排放清單基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了硫化物輸送模式,初步計(jì)算了省區(qū)間、跨國(guó)輸送量(Wang,etal,1997)?！熬盼濉逼陂g(“九五”國(guó)家科技攻關(guān)報(bào)告),開(kāi)展了“二氧化硫污染控制區(qū)和酸雨控制區(qū)(簡(jiǎn)稱(chēng)兩控區(qū))劃分方案”的研究,制定了控制酸雨和SO2污染的“兩控區(qū)”方案,在北方設(shè)置SO2污染控制區(qū),在南方設(shè)置了酸雨控制區(qū)。“十一五”期間科技部還設(shè)立“酸雨形成機(jī)理及其防治”的973項(xiàng)目等。1.3中國(guó)酸雨的形成機(jī)制酸雨成因的研究是酸雨問(wèn)題的一個(gè)重要方面。就中國(guó)酸雨中的酸性物質(zhì)構(gòu)成而言,區(qū)域性酸雨主要是SO2的大量排放造成的,屬“煤煙型”,也稱(chēng)“硫酸型”(FanHoubao,2002)。近些年許多大中城市隨著機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量的急劇增加導(dǎo)致氮氧化物排放量增加,酸雨中硝酸的比例有逐步增大的趨勢(shì)(Mei,etal,2005;Liu,etal,2006;Tang,etal,2005)。在主要的致酸物質(zhì)(SO2、NOx)的排放持續(xù)顯著增加狀況下,中國(guó)的酸雨將由硫酸型向硫酸硝酸混合型轉(zhuǎn)變(Liu,etal,2006;Tang,etal,2005;Zhu,etal,2006),同時(shí)可中和酸雨的懸浮顆粒物的大量削減將使酸雨的控制更加復(fù)雜(Wang,etal,2007)。研究表明,中國(guó)北方地區(qū)酸根離子濃度高于南方,但酸性降水卻明顯低于南方,這是因?yàn)椴煌貐^(qū)大氣中的SO2含量并不與酸雨的發(fā)生及其酸度成正相關(guān)(Wang,1994;Wang,etal,1993),也就是酸雨的形成其前體物質(zhì)源SO2是必要條件,但非充分條件,充分條件還包括其他多種自然因素的影響(Hua,etal,1998)。南北方大氣中氨的含量、土壤酸堿性質(zhì)及大氣顆粒物中堿性物質(zhì)濃度的差異等自然因素也是造成中國(guó)酸雨區(qū)域特征明顯的重要原因(Feng,2004)。王文興等(1993,1994)研究發(fā)現(xiàn),與國(guó)外相比,中國(guó)的大氣顆粒物濃度高,特別是粗顆粒物多,南北地區(qū)存在著顯著差異。北方土壤的堿性物質(zhì)含量高,大氣顆粒物中的堿性物質(zhì)濃度也高于酸性物質(zhì),在降雨中這些大氣顆粒物對(duì)酸性降水具有較大的中和緩沖能力;相反,南方大氣顆粒物中堿性物質(zhì)濃度低,其緩沖能力低于北方。土壤中堿性離子含量及pH值是影響酸雨形成的重要因素之一,降水中的堿性物質(zhì)主要來(lái)源于土壤中,而土壤中的堿性粒子由南至北是遞增的,這也導(dǎo)致了中國(guó)酸雨主要發(fā)生在土壤堿性物質(zhì)含量低、土壤pH值低的南方地區(qū)。王文興等(1997)的研究發(fā)現(xiàn),中國(guó)東部和東南部沿海地區(qū)的酸雨來(lái)源比較復(fù)雜,冬春季既受到西部大陸的影響,也受到日本和韓國(guó)的影響。對(duì)于沿海酸雨較重的青島市而言,近代工業(yè)發(fā)展排放大量的致酸物質(zhì)以及海洋上天然排放的二甲基硫是形成酸雨的主要原因,青島地區(qū)邊界層風(fēng)場(chǎng)和溫度場(chǎng)的特殊規(guī)律是該地區(qū)酸雨形成的另一個(gè)重要原因(Liu,etal,1997;Feng,2004);而南部沿海城市廈門(mén)的情況則有所不同,廈門(mén)的大氣污染物SO2、NOX、可吸入顆粒物濃度并不高,但臭氧和過(guò)氧化氫濃度較高,大氣的氧化性較強(qiáng),大氣中氨濃度較低,因此大氣中堿性物質(zhì)少是廈門(mén)酸雨的重要原因之一(Zhuang,1998)。四川、重慶的酸雨主要是當(dāng)?shù)馗吡蛎旱氖褂脤?dǎo)致的大氣中高SO2濃度再加上特殊的地理環(huán)境和氣象條件導(dǎo)致的(Xu,2005)。靜風(fēng)、逆溫等擴(kuò)散條件差的天氣條件對(duì)酸雨的形成也起到一定的促進(jìn)作用(Dong,etal,2003;Wu,etal,2004;Huang,etal,2004;Lin,etal,2005),降水pH值的分布與地面風(fēng)場(chǎng)分布特征有相似之處,宏觀上看,四川盆地、云貴高原和廣西的局部等地區(qū)為全國(guó)風(fēng)力最弱區(qū),靜風(fēng)頻率高,酸雨發(fā)生頻率也較高(Tian,2001)。另外,其他氣象條件也對(duì)酸雨的形成有重要影響,如降水量等(Lin,etal,2005)。但總的來(lái)說(shuō),在南方重酸雨區(qū),局地云下降水對(duì)酸性物質(zhì)的洗脫和中長(zhǎng)距離傳輸?shù)寞B加是南方大部分地區(qū)酸雨的決定性來(lái)源(Hua,etal,1998;Mao,1992;Wang,etal,1992);在污染較輕的中小城市和鄉(xiāng)村地區(qū),雨水酸度主要決定于云內(nèi)過(guò)程(Huang,etal,1995)。1.4控制酸雨污染的對(duì)策措施酸雨的危害是多方面的。馮宗煒等研究發(fā)現(xiàn),酸雨除了對(duì)土壤、森林、農(nóng)業(yè)、水體等生態(tài)環(huán)境有諸多不利影響外,還會(huì)損毀建筑物表面,危害人體健康,影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成巨大的損失(Feng,etal,1993;Cao,etal,1993;Fan,2003)。酸雨會(huì)促使土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素鉀、鈉、鈣、鎂釋放出來(lái),并隨著雨水被淋溶而流失,從而使土壤變貧瘠,影響植物正常發(fā)育(Fu,etal,2006;Xing,2002;Chen,etal,2007);還會(huì)使森林和農(nóng)作物的病蟲(chóng)害增加、作物產(chǎn)量下降以及森林衰退等(Liu,2003;Li,2005)。受酸雨影響的河流和湖泊水體中堿性物質(zhì)含量也會(huì)逐漸下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起魚(yú)蝦等水生物的死亡,同時(shí)還會(huì)引起水體中浮游生物種類(lèi)的減少。酸雨還是建筑材料和文物古跡腐蝕破壞的罪魁禍?zhǔn)?Zhang,etal,2002)。根據(jù)“七五”和“八五”的部分研究成果估算,僅中國(guó)酸雨污染較為嚴(yán)重的江西、湖南、廣東、廣西、四川、貴州、湖北、江蘇、浙江、安徽、福建等11個(gè)省、自治區(qū)的年生態(tài)效益經(jīng)濟(jì)損失約為459億元(Chen,etal,1997)?？刂扑嵊甑挠行Х绞绞窍鳒pSO2和NOX的排放總量。在酸雨出現(xiàn)較早的工業(yè)化國(guó)家,20世紀(jì)70年代后就開(kāi)始了全面的環(huán)境污染治理。中國(guó)政府對(duì)SO2排放造成的酸雨污染問(wèn)題也十分重視,1990年開(kāi)始實(shí)施《關(guān)于控制酸雨發(fā)展的若干意見(jiàn)》,1992年在2省9市開(kāi)展征收工業(yè)燃煤SO2排污費(fèi)和酸雨綜合防治試點(diǎn)工作(Yang,2002)。1996年全國(guó)人大批準(zhǔn)的《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展九五計(jì)劃和2010遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》以及《國(guó)務(wù)院關(guān)于環(huán)境保護(hù)的若干問(wèn)題的決定》都明確提出了兩控區(qū)對(duì)酸雨和SO2污染重點(diǎn)治理(LiuBin,2001)。隨后針對(duì)酸雨和SO2污染的不斷加重,1998年1月,國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)了國(guó)家環(huán)保局制定的《酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)劃分方案》(YangZonghui,2002)。然而,由于“兩控區(qū)”面積僅占國(guó)土面積的11.4%,而近年來(lái)“兩控區(qū)”外SO2排放量的增加在一定程度上抵消了區(qū)內(nèi)的控制效果,SO2排放的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化。此外,隨著NOX的排放量上升,酸性細(xì)顆粒物濃度上升,同時(shí)大氣中對(duì)酸雨具有中和作用的懸浮顆粒物在政府控制下呈逐年下降趨勢(shì),這些因素的存在使得酸雨問(wèn)題與20年前相比更為復(fù)雜(Wang,etal,2007)?？傊?關(guān)于酸雨的成因、危害、降水化學(xué)離子分析以及控制酸雨的對(duì)策措施等方面,近30年國(guó)內(nèi)外都開(kāi)展了大量的試驗(yàn)及觀測(cè)研究,取得很多研究成果,也有不少學(xué)者就酸雨研究的方方面面的情況做了很全面的總結(jié)(Ding,etal,1997;Xie,2004;Shannon,1999;Menz,etal,2004;Wu,etal,2006),在此不多贅述。本文旨在根據(jù)中國(guó)氣象局80多個(gè)酸雨觀測(cè)站最近14年的酸雨觀測(cè)資料,經(jīng)過(guò)客觀統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)中國(guó)區(qū)域酸雨的總體情況進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià),給出中國(guó)酸雨形勢(shì)的宏觀概貌,對(duì)于這種形勢(shì)的成因也做了初步的分析和探討。2中國(guó)氣象局酸雨監(jiān)測(cè)網(wǎng)中國(guó)氣象局酸雨監(jiān)測(cè)站網(wǎng)是一個(gè)布設(shè)在全國(guó)氣象臺(tái)站基本反映區(qū)域背景大氣酸沉降的業(yè)務(wù)站網(wǎng),覆蓋了除香港、臺(tái)灣、澳門(mén)以外的全部省、市、自治區(qū),所獲得的資料基本能反映區(qū)域大氣酸沉降的時(shí)空分布特征(Ding,etal,2004)。中國(guó)氣象局酸雨業(yè)務(wù)觀測(cè)始于1989年,當(dāng)時(shí)只有22個(gè)站。90年代初,中國(guó)氣象局在全國(guó)范圍內(nèi)布設(shè)酸雨監(jiān)測(cè)站網(wǎng)。1993—2000年,全國(guó)酸雨站為85個(gè),2001—2002年為87個(gè),2003—2005年,擴(kuò)展到88個(gè),2006年又新建了69個(gè)國(guó)家級(jí)站,全國(guó)達(dá)到157個(gè)。另外,各省氣象局自建的酸雨站在2006年底也全部納入國(guó)家級(jí)站網(wǎng),統(tǒng)一進(jìn)行業(yè)務(wù)管理。因此,從2007年開(kāi)始,中國(guó)氣象局的酸雨監(jiān)測(cè)網(wǎng)中共有294個(gè)站。為了數(shù)據(jù)前后有連續(xù)性和可比性,本文使用的是1993年開(kāi)始觀測(cè)的80多個(gè)站14年的觀測(cè)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的,站點(diǎn)分布情況見(jiàn)圖1。2.1年平均ph值和年平均酸雨頻率本文使用的80多個(gè)站14年的逐日酸雨監(jiān)測(cè)資料中,年平均pH值和年平均酸雨頻率(F)按照中國(guó)氣象局《酸雨觀測(cè)業(yè)務(wù)規(guī)范》(2005)中的方法計(jì)算得出。2.1.1降水的ph值采用氫離子濃度[H+]-降水量加權(quán)法,即將每日降水pH值換算成氫離子濃度后,乘上相應(yīng)的日降水量,求和,再除以年內(nèi)總降水量,得平均氫離子濃度,再取負(fù)對(duì)數(shù),即為年平均pH值。計(jì)算公式如下:[H+]i=10-pHi(1)[H+]iˉˉˉˉˉˉˉˉ=∑[H+]i×Vi∑Vi(2)pHˉˉˉˉˉ=?lg[H+]ˉˉˉˉˉˉˉˉˉ(3)[Η+]iˉ=∑[Η+]i×Vi∑Vi(2)pΗˉ=-lg[Η+]ˉ(3)式(1)中,pHi為每日降水的pH值,pHˉˉˉˉˉpΗˉ為降水量加權(quán)平均pH值;[H+]i為由日降水的pH值計(jì)算得到的氫離子濃度,單位為mol/L;Vi為日降水量,∑Vi為年降水量,單位均為mm。2.1.2降水ph值觀測(cè)頻率及次數(shù)取降水pH值低于5.60(不含5.60)的次數(shù),按照下式計(jì)算其出現(xiàn)頻率,即F[<5.6]=N[<5.6]N總×100%(4)F[<5.6]=Ν[<5.6]Ν總×100%(4)式(4)中,F[<5.6]為pH值<5.6的頻率;N[<5.6]為pH值低于5.6的次數(shù);N總為當(dāng)年進(jìn)行降水pH值觀測(cè)的次數(shù)。pH值低于4.5的強(qiáng)酸雨頻率采用類(lèi)似的方法計(jì)算得出。2.2資料與數(shù)據(jù)來(lái)源目前,中國(guó)氣象局站網(wǎng)中只有4個(gè)站有降水化學(xué)分析資料,1個(gè)是全球大氣本底站即青海的瓦里關(guān)本底臺(tái)(代表潔凈地區(qū)大氣本底),3個(gè)區(qū)域大氣本底站分別是黑龍江的龍鳳山(代表東北地區(qū))、北京的上甸子(代表京津冀及周邊地區(qū))和浙江的臨安(代表長(zhǎng)三角地區(qū)),臺(tái)站簡(jiǎn)況見(jiàn)表1。由于這些臺(tái)站屬于世界氣象組織全球大氣基準(zhǔn)網(wǎng),其業(yè)務(wù)采用的是國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),因此數(shù)據(jù)具有很高的準(zhǔn)確性和可靠性。考慮到瓦里關(guān)地區(qū)無(wú)酸雨問(wèn)題,本文只收集了3個(gè)區(qū)域本底站的降水化學(xué)分析資料,資料年代為1999—2006年。年均離子濃度為年內(nèi)每次降水量與離子濃度的加權(quán)平均值。2.3境公司報(bào)告的資料年代SO2排放量的數(shù)據(jù)主要來(lái)自《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)》以及各省的《環(huán)境公報(bào)》,全國(guó)的資料年代為1997—2005年。省級(jí)的為2000—2005年。氮氧化物目前還沒(méi)有統(tǒng)計(jì)數(shù)字,但能源和環(huán)境部門(mén)給出過(guò)估算的數(shù)據(jù),雖然數(shù)值有一定差別,但變化趨勢(shì)是一致的。3關(guān)于酸雨強(qiáng)度重又持續(xù)加強(qiáng)中國(guó)酸雨區(qū)主體位于長(zhǎng)江以南的廣大地區(qū),長(zhǎng)江以北也存在范圍不小的酸雨區(qū)。從年均降水pH值來(lái)看,近14年全國(guó)酸雨區(qū)范圍總體上呈擴(kuò)大趨勢(shì),北方酸雨范圍有所擴(kuò)大,南方酸雨范圍基本保持不變;就酸雨強(qiáng)度而言,大體分3個(gè)階段:1993—1998年是最強(qiáng)階段,1999—2002年強(qiáng)度有所降低,2003—2006年酸雨強(qiáng)度重又持續(xù)加強(qiáng),到2006年已基本達(dá)到1993—1998年的平均水平,雖然個(gè)別地區(qū)比1998年以前有所減輕,但有些地區(qū)比1998年以前更加嚴(yán)重。從圖2可以看出,2003—2006年,以四川、貴州為主體的強(qiáng)酸雨區(qū)(年均降水pH值<4.5)范圍明顯縮小,極強(qiáng)酸雨區(qū)(年均降水pH值小于4.0)逐漸消失;而華中和華南中部如湖南、廣東和江西等地區(qū)酸雨強(qiáng)度并未減弱,而且進(jìn)一步加強(qiáng),甚至在湖南東部、江西西部等部分地區(qū)又重新出現(xiàn)年均降水pH值小于3.5的情形,即酸雨污染重災(zāi)區(qū)由西南轉(zhuǎn)移至華中和華南中部。另外,華北的部分地區(qū)酸雨強(qiáng)度加強(qiáng)明顯,從圖2d中可以看出,2006年強(qiáng)酸雨區(qū)明顯向北延展。事實(shí)上,20世紀(jì)90年代末實(shí)施雙控區(qū)政策之后,情況有了一定改進(jìn)。1999年底,列入雙控區(qū)的175個(gè)城市中已有98座城市實(shí)現(xiàn)了SO24酸雨發(fā)生頻率的變化就酸雨頻率而言,南方酸雨區(qū)和北方酸雨區(qū)有不同的變化特點(diǎn)。南方酸雨區(qū)14年來(lái)總的變化趨勢(shì)是西南地區(qū)東部(云、貴、川)酸雨發(fā)生頻率降低,華中和華南中部(主要是湖南、江西和廣東)增加,華東南部(主要是浙江和福建)穩(wěn)定。從圖3可以看出,1993—1998年南方酸雨發(fā)生頻率大于80%的酸雨高發(fā)地區(qū)主要在貴州、重慶、湖南東北部、江西西部、廣東中南部和浙江部分地區(qū)。1999—2002年除江西省西部外,上述地區(qū)的酸雨高發(fā)區(qū)范圍減小、強(qiáng)度減弱。2003年之后,貴州酸雨頻率降低明顯,湖南東北部、江西和廣東合并為較大的酸雨高發(fā)區(qū),而且頻率有所增大,長(zhǎng)沙和贛州都在90%以上,廣州2004—2006年均在97%以上;另外,重慶一直是一個(gè)酸雨高發(fā)區(qū),酸雨頻率也是在97%以上;浙江和福建的酸雨頻率基本穩(wěn)定在80%左右,個(gè)別地區(qū)如浙江臨安達(dá)到90%。2006年酸雨頻率在80%以上的區(qū)域?yàn)闅v史最大。就北方而言,華北地區(qū)除1993年以外,1994—2002年酸雨發(fā)生頻率一直維持在較低的水平,自2003年開(kāi)始,京津冀地區(qū)及河南部分地區(qū)的酸雨發(fā)生頻率增加到20%甚至超過(guò)50%,山東省酸雨發(fā)生頻率大于50%的區(qū)域面積也逐漸擴(kuò)大;2004和2005年,新疆西北部、黑龍江南部個(gè)別地區(qū)的酸雨發(fā)生頻率也超過(guò)了50%。對(duì)于pH值小于4.5的強(qiáng)酸雨發(fā)生頻率的變化趨勢(shì)來(lái)說(shuō),南方的變化與上述酸雨頻率的變化特點(diǎn)基本一致,只是強(qiáng)酸雨的頻率在20%—50%,貴州、湖南、江西和廣東個(gè)別地區(qū)個(gè)別年份出現(xiàn)超過(guò)80%的情況;而北方酸雨區(qū)的強(qiáng)酸雨發(fā)生頻率變化不大,穩(wěn)定在20%以下。5大氣成分與酸雨時(shí)代的關(guān)系雖然酸雨的成因很多,尤其對(duì)于局地小范圍的酸雨,不僅與當(dāng)?shù)氐呐欧帕看笮∮嘘P(guān),還與土壤性質(zhì)、以及氣象條件如風(fēng)向風(fēng)速、逆溫情況等很多因素有關(guān)。但是,從整個(gè)中國(guó)區(qū)域來(lái)說(shuō),酸雨的主要成因就是人類(lèi)活動(dòng)排放到大氣中的SO2和NOX等酸性氣體造成的,這可以從中國(guó)區(qū)域SO2排放量的變化與酸雨形勢(shì)的變化的一致性得到驗(yàn)證。另外,大氣成分本底站的降水化學(xué)資料也能較好地說(shuō)明這一點(diǎn)。氮氧化物排放量目前國(guó)家還沒(méi)有定量的統(tǒng)計(jì)數(shù)字,但國(guó)家發(fā)改委能源所和環(huán)保局的估計(jì)數(shù)字表明,氮氧化物近年也是呈明顯上升的趨勢(shì)(取自報(bào)告材料)。5.1水平階段污染情況與so2排放量的關(guān)系從1997—2005年的全國(guó)SO2排放總量可以看出(圖4),1999—2002年,排放總量相對(duì)較少,酸雨站網(wǎng)監(jiān)測(cè)顯示該時(shí)段酸雨污染也是相對(duì)最輕的階段;2003年之后,排放量持續(xù)增加,而酸雨站監(jiān)測(cè)的降水pH值則持續(xù)減小,酸度增強(qiáng),酸雨頻率提高?？梢?jiàn),酸雨污染的輕重與區(qū)域SO2排放量的多少密切相關(guān)。從圖4還可以看出,這些年生活排放的SO2基本沒(méi)有變化,總量變化趨勢(shì)與工業(yè)排放量變化完全一致。因此,控制酸雨污染應(yīng)從行業(yè)入手,加大推廣使用脫硫新技術(shù),對(duì)于大的排放源設(shè)定合理的排放標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo),以期在不影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),又能控制大氣污染,包括酸雨污染。5.2降水離子成分大氣降水的化學(xué)離子成分中濃度比較高的是氨根(NH+4)、硫酸根(SO2?442-)、鈣離子(Ca2+)和硝酸根(NO-3),還有濃度相對(duì)較低的鎂離子(Mg2+)、鈉離子(Na+)、鉀離子(K+)、氯離子(Cl-)、氫離子(H+)和氟離子(F-)等。這些成分中,硫酸和硝酸是中國(guó)區(qū)域酸雨中最主要的酸性成分。從圖5可以看出,3個(gè)區(qū)域本底站的降水離子成分硫酸根和硝酸根濃度呈持續(xù)上升的趨勢(shì),圖6表明3站的降水pH值總體趨勢(shì)是下降(圖5和6中上甸子站2002年由于局地建設(shè)原因,數(shù)據(jù)可靠性差,僅供參考),這些與中國(guó)區(qū)域降水酸度變化是一致的。但是,由于降水化學(xué)資料較少,僅有的3個(gè)區(qū)域本底站還不能完全代表中國(guó)區(qū)域的情況,尤其是西南和華南地區(qū)是酸雨的主要污染區(qū),中國(guó)氣象局酸雨監(jiān)測(cè)網(wǎng)目前在這些地區(qū)還沒(méi)有降水化學(xué)分析的酸雨站。但從環(huán)?；蚱渌恍┛蒲许?xiàng)目所做的降水化學(xué)監(jiān)測(cè)分析表明,近年來(lái),西南東部和華南地區(qū)硫酸根和硝酸根濃度總體也是呈上升趨勢(shì)的,但不同地區(qū)硫酸根和硝酸根濃度上升的幅度有所不同,雖然雨水酸度的主要控制離子還是SO2?442-,但NO-3對(duì)雨水酸度的貢獻(xiàn)越來(lái)越大(Mei,etal,2005;Liu,etal,2006;Zhang,2007)。6年以來(lái)的酸雨污染前面的分析提到,北方酸雨污染最近幾年呈明顯加重的趨勢(shì)。為了更加客觀地反映這一事實(shí),本文選取以前有酸雨發(fā)生但并不嚴(yán)重的華北及黃淮海地區(qū),包括北京、天津、河北、河南、山東、陜西、山西等,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(圖7)。從圖7看出,即使在1993—1998年南方酸雨嚴(yán)重期間,華北及黃淮海地區(qū)的酸雨污染無(wú)論從酸度還是頻率上都還比較輕。但2003—2006年,降水pH值迅速變小,即酸雨強(qiáng)度明顯增強(qiáng);酸雨頻率和強(qiáng)酸雨頻率顯著提高。尤其2006年,該區(qū)域總體上更是出現(xiàn)了14年以來(lái)最嚴(yán)重的酸雨污染,7省市1