酸雨是指 pH 值小于5. 6 的雨雪等大氣降水[1].是由于人類活動或自然災害導致的大氣降水酸化的污染現象,它對于人類從事社會活動、工農業生產以及生態環境都產生較大影響。酸雨不僅危害農作物生長發育及產量的形成,導致品質下降,還會破壞森林和水域的生態系統[2 -3].
20 世紀以來,酸雨以其發生范圍廣,危害嚴重,成為全球性主要自然災害之一[4 -5].本文利用聊城市氣象局酸雨觀測站 2002 -2013 連續 12 年的 479 次酸雨觀測數據,對近年來的酸雨出現情況進行分析,探索酸雨在聊城發生的時空規律和趨勢,可以正確把握酸雨對聊城污染的現狀及演變規律,為有針對性的預防酸雨帶來的危害,改善生態環境提供科學依據。
1 資料與方法
本文所使用的酸雨資料來源于聊城國家氣象地面觀測站,該國家氣象觀測站于 2003 年開始進行酸雨觀測。
酸雨觀測業務嚴格按照中國氣象局《酸雨觀測業務規范》進行,即降水 PH 值小于 5. 6 確定為酸雨。通過收集 2002- 2013 年聊城市酸雨降水過程的觀測資料共 479 次,整理出合格的酸雨樣本 9 個,其中小于 4. 6 的 1 個,小于等于5. 0 的 3 個,5. 0 到 5. 6 的 5 個。通過分析酸雨在聊城市的月、季、年的出現頻率、pH 值強度變化規律等,探尋酸雨的發生規律和對農業的影響。
本文中四季依據氣候學方法的劃分為: 冬季( 12 - 2月) 、春季( 3 -5 月) 、夏季( 6 -8 月) 、秋季( 9 -11 月)[6].
2 結果分析
2. 1 聊城市酸雨強度的變化趨勢
從圖 1 可以看出,12a 間聊城市酸雨出現的 ph 值出現逐步減小的趨勢,而且酸雨年度間的振幅也越來越小,PH值趨勢線逐漸下移。
2. 2 聊城市酸雨的月、季、年度變化趨勢
酸雨的月變化情況,根據 2002 -2013 年這 12 年的酸雨觀測資料,聊城市僅 1 月和 12 月未見酸雨出現,其余的2 - 11 月各月均出現過酸雨,其中酸雨出現頻率最高的是9 月份,達到 2l% ; 其次是 8 月份,為 13% .從四季的出現頻率來看,秋季出現酸雨的頻率最大,其次是夏季、春季,冬季出現酸雨的頻率最少。
聊城市的年平均 PH 值呈現出逐漸較少趨勢,酸雨的年氣候傾向率為0. 015/10a,即聊城的降水 ph 值是以每10年 0. 015 的速率減少( 見圖 3) .
2. 3 聊城市酸雨的出現頻率
圖 2、圖 3 呈現出了聊城市 12 年來的酸雨的月、季、年強度變化情況。酸雨強度的月變化不明顯。從季節看,聊城市春季和秋季的酸雨強度最大,夏季次之,冬季最小。
這主要是緣于聊城市的氣候特點: 春、秋氣溫較低、降水較少,空氣中污染物的濃度相對較高,導致有降雨發生時雨水的酸性加大[7 -8].夏季則因溫度偏高,降水過程相對頻繁,空氣當中污染物的濃度相對較低,因此雨水的酸性相對較小。而冬季,因降水稀少,空氣干燥,且大風天氣較多,有利于空氣污染物的擴散,不利于酸性降水的形成[9].
從圖 l 聊城市酸雨 pH 值可知,最近 12 年中聊城市出現 pH 值小于5. 6 以下酸雨的次數為9 次; 其中 pH 值小于4. 5 的較強酸雨次數僅 1 次,占聊城市近 12 年中出現的酸雨次數的 11. 1%; 其余 8 次的 pH 值在 4. 81 -5. 58 之間,占近 12 年中出現的酸雨次數的 89. 9%.但是不容忽視的是,近年來聊城市出現的酸雨次數雖然較少,但是 pH 值卻呈現出明顯的減少趨勢,說明聊城市酸雨危害的形勢日趨嚴峻。
3 酸雨對農業的影響
研究表明: 酸雨不但會導致土壤酸化,還會加速土壤營養物質的流失; 改變土壤結構,導致土壤貧脊化,影響植物的正常發育,造成作物減產和品質下降[10]; 同時酸雨還能誘發植物病蟲害,使作物減產,降低蔬菜品質[11].
隨著酸雨范圍的擴大和酸度的增加,酸雨的危害越來越大,它對環境的影響是多方面的,涉及到生活、生態的許多領域。它以不同方式危害著水生生態系統、陸地生態系統、建筑材料和居民健康,破壞生態系統,造成巨大經濟損失,已成為制約社會經濟發展的重要因素之一。因此,應從保護生態環境著手,開展酸雨綜合防治,及時控制或消除酸雨給人類帶來的危害。
4 應對措施
由于酸雨是酸性物質進入大氣引發的,而且酸雨肆虐是全球性的災害,所以酸雨的防治對策以防為主、防治結合、綜合治理[12 -13].
( 1) 政府為主,建立和健全控制酸雨的法律、法規和與之配套的政策和法規體系,制定防治酸雨的法令,嚴格實行《酸雨控制區和二氧化硫污染控制區劃分方案》,各地方政府必須制定相應的酸雨污染綜合防治規劃以及分階段總量控制計劃,并將其納入當地國民經濟和社會總體規劃來組織實施,按照“誰污染、誰治理”的原則,落實防治項目和治理資金。
( 2) 加強監測和預測預報技術的研究。建立控制酸雨的監督管理體系,逐步完善酸雨監測網。
( 3) 嚴格執行環境影響評價。對于新建項目必須嚴格執行建設項目對大氣環境影響的評價,并滿足大氣質量的要求。
( 4) 增加城市綠化。植物具有吸收有毒氣體的功能,能長時間連續地凈化大氣。因此植樹造林、種花種草,建立一定面積的綠化帶是防治大氣污染的有效措施。
5 結 論
通過對近 12 年來聊城市酸雨現狀的分析可知:
( 1) 近年來聊城市酸雨的出現頻率和強度有明顯的變化。一年當中,酸雨出現頻率最多的月份是9 月,出現2次; 而 12 月和 1 月份則未出現過酸雨; 四季之中,秋季出現酸雨的頻率最高,冬季最低。夏季酸雨強度最大,冬季最小[14 -15].
( 2) 近年來聊城市主要以 pH 值小于 5. 6 以下的弱酸雨為主,pH 值小于 4. 5 的酸雨僅出現過 1 次,未出現過強酸雨。值得注意的是,聊城市酸雨雖然出現次數較少,但從年際變化來看,ph 值卻呈現出越來越小的趨勢。
( 3) 根據聊城市近年來酸雨現狀,應以防為主,加強對影響大氣質量的污染物排放的管理,降低污染物的濃度,以凈化大氣環境。
( 4) 加強對農田生態環境的保護,減少農藥和化肥的使用,合理利用土壤,降低土壤酸化的危害,保護農業生態環境[10].
參考文獻
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