肖 林
(湖南省懷化市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站,湖南 懷化 418000)
酸雨是世界公害,號(hào)稱“空中死神”。在全球經(jīng)濟(jì)騰飛工業(yè)迅猛發(fā)展的今天,煤和石油肆意消耗,導(dǎo)致大氣環(huán)境質(zhì)量惡化,酸雨頻發(fā),環(huán)境污染問題險(xiǎn)象環(huán)生,生態(tài)危機(jī)四伏。我國(guó)酸雨監(jiān)測(cè)始于上世紀(jì)七十年代末,到2012年全國(guó)累計(jì)已有466個(gè)市區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站開展酸雨監(jiān)測(cè)工作,環(huán)境統(tǒng)計(jì)顯示:2012年監(jiān)測(cè)的466個(gè)市、縣中出現(xiàn)酸雨的市、縣215個(gè),占46﹪,且酸雨頻率在25﹪以上的133個(gè),占28.5﹪,酸雨頻率在75﹪以上的56個(gè),占12.0﹪。由此可見酸雨污染現(xiàn)象在我國(guó)很嚴(yán)重,因此,控制酸雨污染勢(shì)在必行。
pH值低于5.6的降水統(tǒng)稱為“酸雨”。懷化市環(huán)境監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)資料(表1)顯示,2010—2013年鶴城區(qū)的降水pH值范圍為3.38—7.46,單場(chǎng)雨極端值3.38出現(xiàn)在2013年,3.70出現(xiàn)在2010年,酸雨頻率最高為2010年,達(dá)70.5﹪,最低在2011年,為17.0﹪;2010年酸雨頻率雖高,但降雨量卻界于其余各年份之中,這說明懷化市鶴城區(qū)的酸雨污染和降雨量沒有必然的聯(lián)系。從圖1不難看出,2013年第一、四季度酸雨頻率較高,二、三季度較輕,與大氣中SO2、TSP的季均值濃度呈正相關(guān),即污染物濃度越高,酸雨頻率則高,污染物濃度低,酸雨頻率則低。
2013年酸雨化學(xué)成分主要以陰離子SO42-為主,占陰離子濃度的74.24%,其次為NO3-,占18.24%;陽(yáng)離子主要以Ca2+和NH4+為主,分別占陽(yáng)離子總濃度的59.39%、27.39%。圖2、圖3說明懷化市鶴城區(qū)的酸雨污染主要以硫酸型污染為主導(dǎo),污染特征表現(xiàn)為硫酸型污染。
酸雨的成因是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理的現(xiàn)象,硫酸型酸雨的形成是二氧化硫通過光化學(xué)反應(yīng)、氧化反應(yīng)、催化氧化反應(yīng)等途徑最終生成含硫酸和硫酸鹽的雨滴。
空氣中的二氧化硫、氮氧化物經(jīng)過“云內(nèi)成雨過程”,即水氣在硫酸根等凝結(jié)核上,發(fā)生液相氧化反應(yīng),形成硫酸雨滴和硝酸雨滴,又經(jīng)過“云下沖刷過程”,即含酸雨滴在下降過程中不斷合并吸附、沖刷其他含酸雨滴和含酸氣體,形成體積較大的雨滴,最后降落在地面上,形成酸雨。
表1 2010-2013年降水酸度變化趨勢(shì)
圖1 懷化市鶴城區(qū)2013年各季度酸雨頻率與SO2及TSP濃度比較圖
懷化市鶴城區(qū)酸雨來(lái)源于以下幾個(gè)方面:一是受城區(qū)以外越境工業(yè)大氣污染物的輸送影響;二是受城區(qū)內(nèi)局部的大氣污染物影響;三是受山區(qū)特有的地形氣象條件的影響;四是受自然災(zāi)害影響,如森林火災(zāi)等。其產(chǎn)生的途徑和原因有以下幾個(gè)方面:一是懷化市工業(yè)企業(yè)排放大量含二氧化硫的燃煤廢氣;二是懷化市鶴城區(qū)生活鍋爐及居民生活用煤產(chǎn)生一定的含硫廢氣外排;三是市區(qū)機(jī)動(dòng)車尾氣污染的加劇,亦產(chǎn)生一定的酸性氣體污染;四是懷化市鶴城區(qū)布局欠合理,不利于大氣擴(kuò)散,也是造成城區(qū)酸雨污染的原因。
酸雨的危害很多,主要表現(xiàn)在以下五個(gè)方面:(1)土壤酸化,由于酸性土壤肥力下降,導(dǎo)致植物衰亡,如我國(guó)塔里木河下游胡楊林和紅柳林消亡;(2)水域酸化導(dǎo)致水生生物死亡甚至絕跡,如酸雨已使挪威和瑞典誕生了4萬(wàn)余個(gè)無(wú)魚湖,污染還在加劇;(3)酸雨可使人體免疫功能下降,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致病變或致癌,如酸雨肆虐的地區(qū)人群發(fā)病率很高;(4)酸雨能腐蝕建筑材料和名勝古跡,降低其使用價(jià)值并增加維修費(fèi)用,如我國(guó)重慶的嘉陵江大橋近年來(lái)飽受酸雨之苦,鋼架銹蝕速度每年為0.16mm,且防銹費(fèi)用耗資巨大;(5)酸沉降對(duì)植物產(chǎn)生巨大危害,造成多地森林銳減。
圖2 2013年懷化市鶴城區(qū)降水陰離子化學(xué)組分比
圖3 2013年懷化市鶴城區(qū)降水陽(yáng)離子化學(xué)組分比
針對(duì)懷化市鶴城區(qū)酸雨污染現(xiàn)狀,提出控制對(duì)策如下:(1)結(jié)合“藍(lán)天工程”對(duì)空氣環(huán)境進(jìn)行綜合整治。一是大力推行清潔能源,如太陽(yáng)能,水能、天然氣等,在城區(qū)內(nèi)開展“禁煙行動(dòng)”,堅(jiān)決取締一批污染大的燃煤鍋爐,強(qiáng)制進(jìn)行“煤改油”、“煤改氣”,從根本上拔掉“毒瘤”。二是對(duì)城區(qū)外的在用鍋爐強(qiáng)制安裝脫硫設(shè)施并配備在線監(jiān)測(cè)設(shè)備,嚴(yán)格控制燃煤廢氣的外排;(2)發(fā)展低碳能源、低碳技術(shù)、低碳經(jīng)濟(jì)等途徑控制SO2排放;(3)控制二氧化硫源頭污染,加快工業(yè)企業(yè)升級(jí),從未端治理轉(zhuǎn)向依靠生產(chǎn)技術(shù)改造、實(shí)施清潔生產(chǎn);(4)加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車尾氣治理,發(fā)展公共交通建設(shè),減少尾氣污染物排放;(5)加大環(huán)境執(zhí)法力度,嚴(yán)厲打擊非法排污行為,對(duì)屬于國(guó)家明令禁止的“十五小”、“新五小”的非法生產(chǎn)企業(yè)堅(jiān)決予以取締;(6)優(yōu)化產(chǎn)能結(jié)構(gòu)、合理工業(yè)布局,對(duì)工藝落后、能耗高、污染重的涉氣項(xiàng)目實(shí)施淘汰政策、逐步退出;(7)提高城市綠化率,發(fā)揮植物"市肺"凈化功能;(8)加強(qiáng)大氣污染的監(jiān)測(cè)和科學(xué)研究。
當(dāng)下,全球經(jīng)濟(jì)建設(shè)催生工業(yè)發(fā)展,隨著工業(yè)化的進(jìn)程,煤和石油被大量消耗,導(dǎo)致大氣污染衍生酸雨危害問題,并有全球蔓延之勢(shì),如不采取有效的措施予以控制和治理,人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境就會(huì)遭到嚴(yán)重的破壞,后果將不堪設(shè)想。
[1]李丹.大連市酸雨污染特征及原因分析[J]環(huán)境科學(xué)與管理,2010(09).