酸雨污染

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由于大气的运动,酸雨的危害是跨地区、 跨国界的,其污染是世界性的。各国在接受 本国酸性降落物的同时,也接受着邻国的酸 性物质。据报道,通过对硫氧化物和氮氧化 物进行监测确认,在挪威、瑞典等北欧国家 的酸雨是通过盛行西风从英国、法国、德国、 荷兰等国工业区的排放源传送过去的,其中 瑞典南部大气中的硫,77%是从邻国传播而来 的。同样加拿大南部的酸雨,其污染源也有 相当一部分源于美国。
根据“七五”和“八五”的部分研究成果 估算,仅我国酸雨污染较为严重的江苏、浙江、 安徽、福建、江西、湖北、湖南、广东、广 西、四川、贵州等11个省、自治区,酸沉降 引起的森林木材蓄积量减少和农作物减产所 造成的直接经济损失每年分别高达44亿元和 51亿元人民币,木材经济损失与森林生态效益 的经济损失比例为 1∶8,据此估算,以上 11 个省的年生态效益经济损失约为459亿元。
酸雨是在城市上空形成的,城市上空粗大 的碱性颗粒物含量较少,SO2、NOx及转化生 成的酸性气溶胶致酸作用明显。而在地面层, 扬尘等颗粒物聚增,酸性气态污染物浓度虽 高,为雨水洗脱的总效应仍表现出不同程度 的中和作用。上海、重庆和广州酸雨垂直分 布监测结果表明,百米高度内的近地层对降 水酸度主要起中和作用,即高空的降水酸度 比近地层的降水酸度大。
近20年来, 随着经济的迅速发展, 中国南方 已成为继欧美之后的第 3 大酸沉降区, 而且有 不断发展的趋势,“八五”研究成果表明, 我国 降水年均 p H 小于 5.16 的地区覆盖了全国约 40% 的面积, 长江以南绝大部分地区降水pH值 低于4.15,成为我国酸雨重污染区,酸雨对生 态系统的危害范围和程度在不断扩大,已给国 民经济造成巨大的损失。
在夏、秋季节,我国南方地区主要受热带 辐合带天气系统的影响,降水前后伴随有较 强的气流运动,不论是水平方向还是垂直方 向气流湍动很强,使大气中各种污染物很难 积聚,在此期间酸雨频率和降水酸度相对较 低。而北方工业较集中的大城市,夏季在大 雨和暴雨时,时常出现酸雨。这是因为大气 中偏碱性的大气颗粒物被雨水洗脱而减少, 悬浮在空中的是偏酸性的微小粒子,对雨水 中酸性物质的缓冲能力差,所以降水越大, 持续时间越长,越容易出现酸雨。
酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物 理现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大 部分是硫酸和硝酸。工业生产、民用生活燃烧煤 炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气 排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”, 即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生 液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经 过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中 不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体, 形成较大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨。 由于我国多燃煤,所以的酸雨是硫酸型酸雨。
酸雨的季节分布规律主要是由气象条件造成的。 研究结果表明,我国南方酸雨出现的频率季节变化明 显,一般是冬、春季节酸雨出现频率较高,降水的酸 度也较高,而夏、秋季节酸雨频率和降水酸度相对较 低。 我国是一个季风气候国家。在春季,冬季风开始 衰退,夏季风逐渐增强,大陆冷气团与海洋暖气团在 我国南方交绥相持,形成准静止锋。在此天气系统控 制之下,长江以南各省经常出现阴雨天气,湿度大, 水蒸气与烟尘等颗粒物凝结成雾状,使污染物下沉积 聚在低层大气中。冬、春季节主导风多为北风,在此 期间正是北方各省采暖季节,燃煤产生的污染物可随 北风南下,加重了南方地区的酸雨污染程度,并使污 染范围扩大。
(1)根本措施削减SO2的排放量 (2)控制标准。如旱期提出的降水PH值4.5 作控制值,判断一个地区酸雨控制与否。 (3)节约能源,减少污染。制定一套节约能 源的基本政策,以加强能源管理,制定一套 节约的能源的技术政策。限制:淘汰现有煤 耗高、热效低、污染重的工业锅炉和炉窑。 (4)调整民用燃料结构,减轻能源污染。逐 渐实现民用燃料气体化,逐渐实现城市集中 供热。
我国的酸雨主要分布于长江以南、青藏高原 以东地区及四川盆地。 (1)华中地区。以长沙、赣州、南昌、怀化等 地为代表。本区为全国酸雨污染最严重的地区, 其中心地区年均pH值低于4.0,酸雨频率高达90 %以上。 (2)西南地区。以重庆、贵阳、柳州、宜宾等 地为代表。本区酸雨污染程度近年来有所缓解, 但仅次于华中地区,其中心地区年均pH值低于 5.0,酸雨频率高达80%以上。
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(3)华东沿海地区。酸的主要分布在长江下游地区 以南至厦门的沿海地区,以南京、上海、杭州、福州、 厦门为代表。本区酸雨污染强度较华中、西南地区弱, 但由于范围狡广,覆盖苏南、皖南、浙江大部分及福 建沿海地区,也成为我国主要的酸雨地区。 (4)华南地区。酸雨主要分布于珠江三角洲及广西 的东部地区,以广州、桂林、南宁、梧州等地为代表。 该区重污染城市年均pH值在4.5~5.0之间,中心地区 酸雨频率在60%~90%间。广西地区的酸雨污染较普 遍,除南部滨海地区,大部分地区酸雨频率在30%以 上,酸雨区沿湘桂走廊向东西扩展,东与珠江三角洲 相连。 (5)北方地区。以青岛、图们等地为代表,包括华 北、东北地区。该区近年来频频出现酸性降水,如青 岛、图们、太原、石家庄等年均pH值低于5.6. 年均 pH值低于5.6的区域面积已占全国面积的30%左右,目 前仍呈逐年加重的趋势。
SO2和NOx的排放在西欧和北美已受到有 力控制,而亚洲则是当今两者的排放量增长 最快的地区。现在我国是继欧洲和北美之后 的世界第三大酸雨区,而且降水的酸度在不 断升高。
山西和南方城市相比污染物并不少(煤 田的缘故),酸性气体多,粉尘也多,但山 西省地处中纬度地带的大陆、属大陆性季风 气候,降水比较少,全省年降水量在400- 650毫米,季节分布不均匀,夏季6月——8月 降水高度集中且多暴雨,降水量约占全年的 60%以上。也就是说,缺少了降水的条件,酸 雨自然就比较少。山西省南部和西北部酸雨 比其他地区污染严重,侯马出现的频率最大, 为29.94%;大同出现的频率最小,为0.63%。
(5)改善煤炭的利用技术。使含硫45%以上的高,硫 煤变成2.7%以下的低硫煤。 (6)采用最新技术。如贵阳市采用的是国家环保局 环境科技攻关成景工业型煤成套技术,它突破了煤质 不可改变的理论。此项技术被认为将导致一场煤化学 领域的革命。 (7)建立酸雨控制区。如广州、佛,山、东莞、深 圳为重点的珠江三角洲和以韶关、清运为重点的粤北 地区建设包括燃煤电厂脱硫和城市热电并供,管道煤 气工程等严格控制SO2排放,减轻酸雨污染。 (8)加强对汽车尾气的控制。制订各类汽车的废气 排放标准,限制汽车行驶速度,改进发动机结合和安 装防污装臵。尽快实施机动车定期淘汰制度。 (9)加强环境管理。强化监督管理,严格实施大气 污染法规。我国已经开始推行的SO2排放收费制度最 控制工业燃烧SO2排放的措施之一。