遂宁市降水酸性特征分析及变化趋势研究

张海柱,唐松,蒋红斌,冯琳,杨政

(四川省遂宁生态环境监测中心站,四川遂宁,629000)

遂宁,四川省地级市,成渝经济区区域性中心城市,四川省现代产业基地,是以“养心”文化为特色的现代生态花园城市,自古有“东川巨邑”“川中重镇”等美誉[1]。伴随着经济高质量发展,遂宁市大气污染问题日益突出,研究大气降水的化学组成可以间接地反映出大气污染的性质和程度[2]。酸雨属于空气污染,可分为干沉降和湿沉降两大类,我国酸雨主要属于硫酸型,西南酸雨区是仅次于华中酸雨区降水严重污染的区域[3-4]。侯思雨等[5]对重庆市大气降水污染及其沉降特征进行了研究,并对市区和郊区酸化程度进行了比较;陈挚秋[6]分析了2014年重庆市大气污染物浓度变化特征并探讨了与气象条件的关系;罗霜等[7]对成都市“十三五”期间大气降水离子组分和来源进行了研究,pH值加权平均值呈现上升趋势,降水酸性呈现下降趋势。为应对并解决西南地区酸雨污染问题,近几年,专家学者对成渝周边地区降水情况研究较多[8-11],为西南地区酸雨控制和大气治理提供了宝贵经验。同时,为解决遂宁市降水污染这一突出问题,唐红军等[12]研究了遂宁市酸雨特征和降水化学组成,许肖云等[13]对大气降水中化学组分和来源进行了解析。本文利用“十三五”期间遂宁市降水监测数据,分析了降水酸度和主要离子变化趋势,并比较了市区和郊区的降水情况,探讨了工业废气污染源和机动车外排废气对大气降水影响,提出了具有针对性的措施。

1 实验内容

1.1 遂宁市污染源情况

遂宁市工业企业能源消耗主要以电力、燃气、燃料煤为主,其中燃料煤是造成环境污染的主要能源,工业废气中主要污染物是二氧化硫和氮氧化物,也是造成酸雨的主要来源。由于工业产业的迅速发展,遂宁市工业废气排放量基本呈逐年递增趋势。随着人民生活水平的日益提高,机动车保有量快速增加,机动车尾气排放造成的空气污染呈上升趋势。

1.2 监测项目和实验方法

1.3 采样点位和频率

根据遂宁市地理位置和降水分布特点,共布设三个监测点位,两个市区监测点位石溪浩、市监测站和郊区监测点位老池,降水采样实行逢雨必测。

1.4 评价方法

衡量一个地区酸雨污染程度的指标主要有两个:降水酸度和酸性降水发生的频率。根据遂宁市实际情况并参照国内外有关资料,采用酸雨污染程度分级标准[19](表1)对遂宁市酸雨污染程度进行分级。

表1 酸雨污染程度分级标准

2 实验结果与讨论

2.1 遂宁市降水现状

表2 2022年降水监测结果统计

2.2 “十三五”期间降水特征和变化趋势分析

2.2.1 pH值和酸度变化趋势

“十三五”期间,遂宁市城区降水pH值范围为6.01(2019年)～8.53(2020年),降水pH年均值范围为7.13(2019年)～7.54(2016年),2016-2020年期间无酸雨年份,整个“十三五”期间也无酸雨出现。“十三五”期间遂宁市降水监测结果统计见表3。根据酸雨污染程度分级标准[16],“十三五”期间遂宁市没有酸雨降落,属于非酸雨区。pH年均值从2016年逐渐降低,降水酸度逐年升高,2020年随着降水量出现最大值,pH年均值有所升高,降水酸度才有所下降。

表3 “十三五”期间大气降水统计

2.2.2 特征离子变化趋势

即使在魏格纳的观点遭到广泛蔑视的情况下，澳大利亚著名地质学家塞缪尔·沃伦·凯里（Samuel Warren Carey）仍然支持了他的观点，并且使用对数测试了数百种重建泛大陆的方法。与之前的其他人一样，凯里注意到在缩小的地球上能够实现最连贯的接合。凯里认为，他已经找到了支持大陆漂移的那股无形的力量。但是，在整个20世纪，凯里仍然是地球膨胀论最活跃的倡导者，出版了6本关于这一主题的科学论著和多篇论文。

表4 “十三五”期间降水特征离子监测结果统计 单位:mmol/L

图2 “十三五”期间降水和两者比值变化趋势

2.2.3 城区和郊区降水情况

表5 “十三五”期间遂宁市城区和郊区降水结果统计

3 对策与建议

加大天然气管网改造和煤改气工程,提倡使用新型能源,大力开发绿色能源,从根源上减少二氧化硫和氮氧化物的排放。根据城市机动车承载量,制定机动车限制方案(限购、限行等),加快城市的“老旧小”道路改造,减少汽车拥堵,大力发展、宣传公共交通,加快公共汽车的“气改电”,让公共交通既干净又安静,减少交通源中氮氧化物的排放。加大区域联防联控,打破行政界限,对西南酸雨区建立信息共享、应急联动、联席会议和预警预报等工作制度,组织开展区域污染传输影响机制研究,推进区域污染联防联控的科学决策。

4 结论