高中地理 广州市酸雨现状及其防治方法 新人教版选修6.doc

广州市酸雨现状分析及防治措施摘要：通过各方面所得的数据分析得出广州市酸雨的现状有三点：（1）ph值较低，酸雨频率呈现先增加后减少的趋势；（2）酸雨类型逐步向硝酸型酸雨转变；（3）酸雨有明显的季节变化规律，从而探讨其成因以及提出相关的防治措施。关键词：广州市；酸雨；现状；成因；对策1 引言酸雨是指ph值小于5.6的雨水、冻雨、雪、雹、露等大气降水。随着世界经济的快速发展，工农业中大量化石燃料的消耗以及其他自然资源的消耗，排放大量的so2及氮氧化物，使得大气环境日益恶化，其中酸雨的问题尤其严重。就我国来说，已经是继欧洲、北美之后，世界上的第三大酸雨区，而长江以南各省是我国酸雨的主要分布区1。截止到2011年一季度对中国329个地级城市雨水质量监测表明酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以东地区，主要包括上海、浙江、福建、江西、湖南、贵州、重庆的大部分地区，广东中部地区、四川东南部、湖北西部的少数地区7。而酸雨对生态系统造成的危害，已成为严重威胁世界环境的十大问题之一2。目前，国内也有不少地区开展了对酸雨污染的研究3。本文通过对广州市酸雨现状的分析，从而提出几点相关的防治对策，可进一步更好地开展环境保护工作。2 广州市酸雨现状2.1 自然概况广州市位于东经11257至11435和北纬2236至2414之间，处于广东省中南部，属南亚热带海洋性季风气候，终年气温相对较高，年平均气温为21.421.9，年平均降水量在1612mm1909mm之间2,4。同时广州也是广东省的政治、经济、文化中心，是华南地区的中心城市，拥有优越的地理环境，具有丰富的自然、人文景观。2.2 现状分析2.2.1 ph值与酸雨频率 根据广州市环境质量报告书（19992010）的相关数据及来自其他文献的相关资料2,6整理出了表1，如下表： 表1 广州市19992010年酸雨频率与ph值时间（年）ph值酸雨频率19994.7862.60%20004.7162.30%20014.5967.37%20024.3780.4%20034.6477.2%20044.5182%20054.3481.4%20064.4175.40%20074.4282.60%20084.4777.80%20094.7460.50%20105.0650.70%平均值4.5971.69% 从表1可见，广州市的降水ph值比较低。除2010年以外，十多年来广州市的降水酸度的变化不大，始终在4.34.8之间浮动，降水ph值平均值为4.59，降水属酸性。同时，不难看出广州市的酸雨频率在20012007年间有增加的趋势，而且趋势比较明显，最大值在2007年达到82.6%，这有可能是与工业区燃料燃烧和交通运输中的汽车尾气排放不恰当有关；但从2008年开始，降水酸度和酸雨频率都有明显的改善，至2010年，降水ph值为5.06，酸雨频率为50.7%，这应该与广州市举办亚运会政府提出政策强制要求停止高污染高排污现象产生的结果。2.2.2 酸雨类型的转变 过去，由于中国的燃料结构，以及经济发展状况决定了中国的酸雨类型是以硫酸型为主5。也就是说，so42-在过去是影响降水酸度的重要成分。但是，随着近年来经济的发展以及燃料结构的调整、交通工具的发展，so2 造成酸雨的贡献率降低，而氮氧化物的贡献率加大，使一部分经济发达地区的酸雨类型发生变化2。 根据广州市环境质量报告书（19992010）中二氧化硫和二氧化氮的含量制作出图1。从该图可以清楚看到二氧化氮的含量在19992010十二年里一直高于二氧化硫的含量，两者都呈现下降的趋势，但二氧化硫下降的幅度比二氧化氮下降的幅度明显，尤其从2004年开始二氧化硫的下降幅度增大。原因是随着近些年脱硫技术的发展削减了so2的排放量，从而降低了so2对酸雨的贡献率。而从表2可以看出，近几年二氧化硫和二氧化氮之比有下降的现象，也就是说，广州市酸雨中由于二氧化氮等氮氧化物对降水酸度的贡献率越来越大。酸雨类型逐步向硝酸型酸雨转变。原因是经济的发展使工业废气和机动车尾气排放量增多导致氮氧化物量增多，使得酸雨中的no3-也增多。表2 广州市1999年2010年二氧化硫与二氧化氮含量年份二氧化硫（mg/m3）二氧化氮（mg/m3）二氧化硫/二氧化氮19990.0540.0690.78320000.0450.0610.73820010.0510.0710.71820020.0580.0680.85320030.0590.0720.81920040.070.0730.95920050.0530.0680.7820060.0540.0670.80620070.0510.0650.78520080.0460.0560.82120090.0390.0560.69620100.0330.0530.6232.2.3 酸雨的季节变化规律 广州的地理位置决定了广州的气候属于南亚热带海洋性季风气候。从图2可以看出，全年降雨多集中在4月9月，这段时间内的降水占全年降水的80%左右4。酸雨的季节变化（表3）从总体上来说冬季降水的ph值比春、夏、秋三季要高，说明广州冬季的酸雨影响相对比较小，这可能与冬季吹来自大陆干燥的东北风导致降水少有关。4表3 广州市各月降水ph统计结果23 广州市酸雨成因分析酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。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”和“云下冲刷过程”形成雨滴, 最后降落在地面上, 形成了酸雨8。影响我国降水酸性因素文献中有所报道9,10，区域性酸雨的形成是诸多自然的和人为的因素综合作用的结果。3.1 自然因素大气稳定度、风和湍流，对于大气污染物的输送与扩散起着决定性作用。广州春季弱风和静风频率高, 相对湿度大(85% 以上),逆温层经常出现在600800米低空,从而抑制大气污染物的扩散11，积聚在底层大气中，浓度增高，导致酸雨加重。广州市的土壤主要是赤红壤和红壤，酸性较高，而土壤对酸雨的形成有两个方面：一是影响大气中的氨，二是影响大气中的颗粒物12。大气中的nh3对酸雨的形成非常重要，nh3是大气中的唯一气态碱，它易溶于水，能与酸性气溶胶或雨水中的酸起中和作用，从而降低了雨水的酸度。大气中的nh3的来源主要是有机物分解和农田施用的含氮肥料的挥发。土壤的ph越高，nh3的挥发量越大。我国南方由于高温多雨，土壤偏酸性，故nh3的挥发量较小，北方干燥少雨，土壤碱性较强，nh3的挥发量较大13。因此，广州气候和土壤条件都有助于降水酸化。3.2 人为因素化石燃料消耗的快速增长加大了酸雨发生的概率。由于历史的原因，广州市的工业分布不合理，功能分区不明显15，使so2的排放量比较大。同时，随着广州城市化的进程，城市人口急剧膨胀，人们对能源的需求也直线上升14，如图3所示广州的煤炭消耗量由1992年的0.7107t上升到2008年的2.6107t，燃料油消耗量则由1992年的2.0106t增长到2006年的2.9106t，这些大气污染物进入大气使发生酸雨的概率增大。此外，由于城市汽车数量的过快增长，城市道路基础设施、交通管理等方面的相对滞后，使机动车经常处于怠速、减速和加速的频繁变化状态下，会增加了尾气排放的总量，相关研究15表明处在怠速或低速运行状态的汽车nox排放量大且集中，在静风或大气层结稳定的大气中污染物容易集聚，加大酸雨发生的概率。图3 广州煤炭和燃料油消耗年变化4 防治广州酸雨的措施酸雨不仅可以使水体、土壤酸化，对植被、微生物、鱼类等均产生重要影响2。除此之外，酸雨还会腐蚀文物古迹、建筑物、工业设备和通讯电缆等；更严重的就会危及人体健康，比如说对人的眼睛有强烈的刺激作用8。因此，防治广州酸雨措施的制定刻不容缓，可以采取的措施主要有以下几个方面：4.1 完善相关法律法规，加强大气污染源的整治 早在1996年，全国人大批准国民经济和社会发展九五计划和2010远景目标纲要以及国务院关于环境保护的若干问题的决定都明确提出了“两控区”对酸雨和so2 污染重点治理16。只要各级环保部门加强环保执法,使法律发挥充分的作用, 严格控制空气污染物尤其是so2 和粉尘的排放，比如说按照国家标准来控制化工、电力等工业排放空气污染物17；淘汰高能耗、重污染的落后生态工艺和设备18。4.2 开发新能源，改善能源结构 长期以来，我国都以煤为主要能源，导致与发达国家相比，在消费同样数量能源情况下会排放更多的二氧化硫。而广州目前也仍存在年耗煤量高的企业，据统计15,全市年耗煤量3000t以上的重点企业有111家，包括电力、食品、化工、造纸、石油加工、冶炼和纺织等八个行业。因此，广州市理应改善能源结构，调整工业布局，改造污染严重的企业；按照规划分期分批淘汰高能耗、重污染的落后生产工艺和设备，推广高效节能的清洁生产技术；进一步开发清洁能源，如核能、水能、地热能等；同时可进一步提高城市的电气化率，减少含硫污染物的排放。4.3 改善交通环境，控制汽车尾气在形成酸雨的主要成分so2和nox中，交通车辆的排气占很大比重，尤其是机动车辆的排气中含nox浓度特别高7。因此，改善交通环境，控制汽车尾气迫在眉睫。可以通过适当限制私人汽车数量来保证交通的顺畅；大力发展公共交通事业，减少不必要的汽车尾气排放；改进汽车尾气净化装置；使用清洁能源作为汽车的燃料等方面作出努力。4.4 扩大绿化面积，净化空气植物具有调节气候，保持水土，吸收有毒气体等作用。广州应在普遍植树绿化的基础上，积极扩大草地面积和建筑物垂直绿化18，从而达到降低灰尘漂浮、净化空气、美化环境的目的。而绿化树种的选择也显得十分重要，选择合适的植物绿化环境有利于减轻酸雨的影响。广州应针对酸雨问题多选择抗毒和吸毒能力强的植物来种植，如小叶榕、棕榈树等18。4.5 加强宣传，提高全民防酸雨的意识媒体应加大防酸雨的宣传, 提高我国人民防酸雨意识，做到公众参与；动员各种力量，开展对酸雨区的治理工作，早日恢复当地的生态环境；加快开发新型清洁能源的速度，从根本上解决酸雨问题。参考文献：1 王文兴，刘红杰，张婉华，等. 我国东部沿海地区酸雨来源研究j. 中国环境科学，1997，17（5）：387-392.2 陈秀梅，张修峰. 广州市酸雨演变规律及其生态意义j. 生态科学，2007，26（3）：246-249.3 许国，吴艳. 广州市酸雨现状及离子组特征分析j. 广东化工，2010，37（3）：190.4 顾用红. 广州市降水特征分析j. 广东水利水电，2004（2）：69-72.5 王代长，蒋新，卞永荣，等. 酸沉降对生态环境的影响j. 中国生态农业学报，2003，11（1）：107-109.6 广州市环境质量报告书（19992010）.7 刘萍，夏菲，潘家永，等. 中国酸雨概况及防治对策探讨j. 环境科学与管理，2011，36（12）：30-35.8 张金梅. 酸雨的成因危害和控制措施j. 微量元素与健康研究，2011，28（1）：61-62.9 王文兴. 中国酸雨成因研究j. 中国环境科学，1994（5）：323-329.10 王美秀. 酸雨问题概述j. 内蒙古教育学院学报（自然科学版），1999，12（2）：25-27.11 全文哲，冯少英，陆小安. 广州市酸雨现状与发展趋势研究j. 上海环境科学，1992，11（1）：20-23.12 许新辉，郜洪文. 中国南方酸雨的分布特征及其成因分析j. 四川环境，2011，30（4）：135-139.13 吴丹，王式功，尚可政. 中国酸雨研究综述j. 干旱气象，2006，24（2）：70-77.14 王志春，丁凌云，刘尉，植石群. 广州市酸雨现状及影响因素分析j. 热带气象学报，2011，27（