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酸雨pH值監(jiān)測統(tǒng)計分析論文
隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，酸雨對生態(tài)環(huán)境的影響日趨嚴(yán)重，已成為備受全世界關(guān)注的環(huán)境污染問題之一。酸雨屬于空氣污染，是指pH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。酸雨主要是人為地向大氣中排放大量酸性物質(zhì)造成的，雨水被大氣中存在的酸性氣體污染。我國是酸雨危害較嚴(yán)重的國家，我國的酸雨主要是大量燃燒含硫量高的煤而形成的，多為硫酸雨，少為硝酸雨，此外，各種機(jī)動車排放的尾氣也是形成酸雨的重要原因。近年來，我國一些地區(qū)已成為酸雨多發(fā)區(qū)，酸雨污染的范圍和程度已引起人們的密切關(guān)注。龍口國家基準(zhǔn)氣候站自2007年開展酸雨觀測以來，積累了大量酸雨觀測資料，通過這些資料更好地分析近些年龍口市區(qū)域酸雨年月分布情況及發(fā)展趨勢，供人們借鑒，以達(dá)到趨利避害合理發(fā)展的目的。
1資料來源和方法
龍口市位于膠東半島西北部，渤海灣南岸，境內(nèi)東南部為低山丘陵區(qū)，西北部為濱海平原。地勢東南高，西北低。境域?qū)俦睖貛Ъ撅L(fēng)型大陸性半濕潤氣候，年平均氣溫12.8℃，年極端最高氣溫39.2℃，年最低氣溫-17.1℃，年降水量583.4mm，年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)，占各風(fēng)向頻率的18%，年平均風(fēng)速3.4m/s。龍口酸雨觀測站位于龍口市西北部濱海（120°20′E，37°38′N，海拔4.8m），觀測站的北邊分布著煤礦、電廠，南邊是經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，開發(fā)區(qū)有各類工業(yè)企業(yè)及化工廠。降水的pH值是研究降水化學(xué)性質(zhì)的一個重要指標(biāo)，pH值表示降水的酸堿性質(zhì)。在降水的形成過程中，由于受到大氣中二氧化硫和其他污染氣體以及大氣中懸浮顆粒物的影響，降水的pH值會發(fā)生明顯的變化，因此，降水的pH值能作為反映自然界降水特性及人類活動影響的重要指標(biāo)。參照中國氣象局制定的《酸雨業(yè)務(wù)觀測規(guī)范》。大氣降水的酸堿度用pH值表示，pH值的定義為氫離子濃度的負(fù)對數(shù)，系無量綱量。pH=-lg[H＋]；[H＋]為氫離子的體積摩爾濃度，單位為mol/L。根據(jù)《酸雨業(yè)務(wù)觀測規(guī)范》中的規(guī)定，當(dāng)日08:00至次日08:0024h降水量達(dá)到1.0mm時，需采集一個降水樣品進(jìn)行觀測，使用上海雷磁儀器廠生產(chǎn)的PHS-3E型pH計測出pH值。酸雨資料來自龍口酸雨觀測站（歸屬中國氣象局），年限為2007—2015年。觀測要素為時段降水量、平均pH值、定時2min風(fēng)速、風(fēng)向等。根據(jù)酸雨危害程度，將大氣降水劃分為三個等級：pH≤4.5為強(qiáng)酸雨，4.5＜pH≤5.6為弱酸雨，pH＞5.6正常[1-2]。數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法通過統(tǒng)計2007—2015年各月、年及各季節(jié)的平均pH值來分析這些年龍口區(qū)域酸雨年月分布情況及發(fā)展趨勢[3]。降水的年、月酸度由對應(yīng)年、月的降水pH值求取平均值所得，即pH年、月=∑pH/N，N為年、月降水酸度監(jiān)測樣本數(shù)；年、月酸雨頻率為pH＜5.6的酸雨樣本出現(xiàn)的頻率求取平均值，即∑n/N×100%，n為年、月酸雨pH＜5.6的樣本數(shù)，N為年、月酸雨總樣本數(shù)[4]。
2結(jié)果與分析
2.1降水酸度的年變化特征
統(tǒng)計龍口市2007—2015年有效酸雨降水（08:00—08:00≥1.0mm）觀測樣本。2007—2015年的pH值變化幅度不是很大，最小年平均pH值出現(xiàn)在2009年，年平均pH值為5.40，最大年平均pH值出現(xiàn)在2015年，年平均pH值為6.23。從整體來看，除2009年降水酸度呈酸性外（pH＜5.6），即為弱酸雨，其余年份的降水酸度都屬正常（5.6＜pH＜7.0）。從2007年開始，除了2009年的降水年平均pH值短暫減小外，總的趨勢在緩慢增加，即酸度減小，向中性趨近，總體降水酸度在自然降水酸度變化范圍內(nèi)。
2.2降水酸度的月、季變化特征
從2007—2015年各月平均pH值數(shù)據(jù)，統(tǒng)計出各月的pH值在5.57～7.03，3月的平均pH值最大為7.03，10月的平均pH值最小為5.57，9月的平均pH值次小為5.58，9月、10月的降水酸度達(dá)到了弱酸雨標(biāo)準(zhǔn)，其他月份的降水酸度正常，且變化不大。9—10月的弱酸雨污染狀況主要與這個時節(jié)降水較少有關(guān)。降水酸度的季節(jié)變化特征，春季（12月—次年2月）的平均pH值最大為6.24，主要與龍口市春季大風(fēng)天氣較多有關(guān)，大風(fēng)有利于大氣中各類污染物的擴(kuò)散。秋季的平均pH值最小為5.64，主要與秋季降水稀少有關(guān)。夏季的平均pH值為5.82，比秋季大一些，這與夏季的降水較多有關(guān)，強(qiáng)降水對大氣污染物有一定的稀釋作用，污染比秋季較輕。冬季的平均pH值為6.06，雖然龍口市冬季取暖以燃煤為主，空氣污染比其他季節(jié)嚴(yán)重，但是龍口市冬季降水主要受冷空氣影響，冷空氣過境，大風(fēng)、降雪天氣較多，有利于大氣中各類污染物的擴(kuò)散和凈化�？傮w來看，降水酸度的季節(jié)變化較平穩(wěn)，變化特征不明顯。
2.3降水酸雨頻率的年、月變化特征
總體來看，9年酸雨出現(xiàn)頻率呈下降走勢，2008年酸雨出現(xiàn)頻率最高為57.7%，2015年酸雨出現(xiàn)頻率最低為29.1%，這充分顯示龍口市大氣環(huán)境近些年是逐年向好的。降水酸雨頻率的月變化特征，9月酸雨出現(xiàn)頻率最高為52.1%，2月酸雨出現(xiàn)頻率次高為47.6%，3月酸雨出現(xiàn)頻率最低為4.2%，4月酸雨出現(xiàn)頻率次低為11.1%。
3結(jié)語
從2007—2015年龍口區(qū)域酸雨監(jiān)測統(tǒng)計分析來看，龍口區(qū)域受酸雨危害較小，除2009年的降水酸度呈弱酸雨外，其他年份降水酸度呈正常狀態(tài)，酸度變化不大，且酸度逐年減小，向中性趨近。從降水酸度的月變化特征來看，9—10月達(dá)到了酸雨標(biāo)準(zhǔn)，主要與這兩個月降水稀少、空氣干燥、顆粒物較多有關(guān)。從年酸雨頻率變化可以看出，酸雨出現(xiàn)頻率是逐年減小的，這與降水酸度年變化趨勢是一致的。通過對這九年的酸雨觀測資料的統(tǒng)計分析，可以判定龍口市整體環(huán)境空氣質(zhì)量較好，并且持續(xù)向好，受酸雨危害不大，降水酸度呈弱酸性。酸雨污染與局地排放源關(guān)系密切，建議減少二氧化硫和氮氧化物的排放，利用科技手段加大資金投入力度對污染企業(yè)排放進(jìn)行技術(shù)改造和綜合治理，盡最大能力減少對環(huán)境的污染，使龍口市的環(huán)境空氣質(zhì)量越來越好，遠(yuǎn)離酸雨的危害。
參考文獻(xiàn)
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