柳州市大氣降雨的變化特征分析

何洪+才捷

摘 要 本文用2000—2016年柳州市酸雨資料和污染源資料，對市區(qū)周邊的酸雨狀況進行了統(tǒng)計分析，分析表明，柳州市酸雨發(fā)生情況較多，酸雨發(fā)生率達到20%以上的占總體的64.7%；pH年均值能達到5.6以上的僅占總體的23.5%，總體上四季降水呈酸性居多。另外，通過工業(yè)污染源、環(huán)境空氣、天氣氣象等各方面的因素進行統(tǒng)計分析，結果表明，柳州市由于地理位置關系，容易受天氣氣象外圍酸雨團的影響，形成酸性降水。

關鍵詞 酸雨；污染來源；特點分析

中圖分類號 X5 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）06-0022-01

柳州市位于廣西壯族自治區(qū)中北部，屬于中亞熱帶季風氣候，影響柳州市的大氣環(huán)流主要是季風環(huán)流，夏長冬短、雨熱同季。柳州是廣西最大的工業(yè)城市，隨之而來的是工業(yè)污染，城市的空氣質量勢必會受到影響，隨之也影響到城市的降水質量。

近年來，許多文獻也對各個地區(qū)的環(huán)境空氣、降雨等進行了較多、較全面的研究，對此筆者也對2000—2016年期間柳州市的酸雨進行分析，針對柳州市具體情況作詳細了解，對整個環(huán)境保護措施提供參考。

1 監(jiān)測分析方法

1.1 監(jiān)測點位

柳州市設置2個降水監(jiān)測點位：環(huán)保監(jiān)測站和林校。柳州市環(huán)境保護監(jiān)測站位于柳州市中心城區(qū)，能夠較好地反應出柳州市的總體降水情況；林校校區(qū)監(jiān)測點反應出周邊地區(qū)降水情況。

1.2 采樣及分析方法

目前采用降水自動采樣器進行降水采集，降水樣品由采樣人員于降水次日上午9時后收集并送實驗室分析。降水樣品的采集、保存、分析和質量控制等技術要求按照《酸沉降監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ/T 165-2004）執(zhí)行。做到逢雨必測。

2 酸雨基本概況

酸雨pH值時間變化特征。2001年以來柳州市酸雨頻率都存在逐年上升的趨勢，柳州市酸雨率由2001年的27.2%先略有下降，隨后逐步攀升至2005年的57.2%，之后逐年下降至2012年的11.3%，pH年均值達到5.65；然而，隨著經濟社會的快速發(fā)展，環(huán)保治理措施也逐步加大，特別是當前柳州市的空氣質量處于歷史最好水平，酸雨率卻并沒有降低，在20%～40%之間呈現(xiàn)波動，甚至在2016年上半年大幅升高。

3 污染源排放對酸雨的影響

3.1 本地工業(yè)源排放狀況

為了進一步分析降水的年pH值變化的原因，引用柳州市污染物排放數據進行說明。僅選用了二氧化硫、煙（粉）塵排放物。可以看出，2005—2015年SO2總排放量持續(xù)減少，酸雨率的變化趨勢雖時有一致性，但是不呈線性關系；另外酸雨率的變化趨勢與煙（粉）塵總排放量的變化趨勢不一致，說明酸雨率跟減排量有一定的關系，但是相關程度不高。

3.2 本地空氣質量狀況

2005年以來大氣中SO2的濃度年均值逐年下降，在2011年已經達到二級標準，2014年達到了一級標準；而NO2在2007年時就已經達到了一級標準，之后在一級范圍內波動，下降到很低的水平，酸雨率則從2005年開始逐年下降，但是到了2012年后開始出現(xiàn)上升，在20%～40%間浮動。從另一個角度看，當SO2和NO2下降到一定的水平，酸雨率并沒有持續(xù)下降，而是徘徊在一定區(qū)間。此現(xiàn)象在別的城市同樣呈現(xiàn)，例如，2015年深圳市環(huán)境空氣質量優(yōu)良天數共340天，占全年監(jiān)測有效天數（353天）的96.3%，而它的酸雨率高達50%以上。

4 氣象條件對酸雨污染源的影響

4.1 天氣系統(tǒng)的影響

研究表明，柳州市降水主要受高空槽鋒面型大氣環(huán)流模型影響，該類型的天氣除盛夏冷空氣較弱、影響較小外，其他季節(jié)冷空氣均可南下影響柳州并造成降水。從20世紀80年代末中國環(huán)科院做大氣環(huán)境容量研究及90年代的全國酸雨研究至今，結果表明：湖南省長株潭上空的SO2高濃度氣團對其周邊及冬季下風向區(qū)域的影響較大，桂林市首當其沖，若北風強勁則柳州也遭其掃尾。

由此可見，位于柳州市處于降水由北向南輸送的路徑上，容易受到外圍酸雨團的影響。

4.2 降雨量的影響

柳州市2000—2016年的年降水量變化情況。17年來降水量最低出現(xiàn)在2013年，僅為543.5mm，降水量最高出現(xiàn)在2015年，為3 760.0mm，極差達3 216.5mm，17年的年均降水量為1 934.7mm。柳州市2000年—2007年降水量變化不大，自2007年起相鄰年間降水量波動較大。降水量主要集中在5—7月，除2015年外其余年份的降水量都占到年度總量的50%以上。這與當地的氣候相關，雨量主要集中在夏季。但是根據2013—2016年降雨量和pH值的統(tǒng)計，日采集雨量達到50mm雨量以上的大雨的酸雨率為39.6%，結果表明，大雨的沖刷并未能使pH值升高，反而出現(xiàn)酸性較強的現(xiàn)象。

5 周邊區(qū)域城市的酸雨情況

5.1 研究機構對南方地區(qū)的酸雨研究狀況

從近年對酸雨的研究結果來看，重慶、湖南、江西和廣東等省長江以南的廣大地區(qū)、直轄市酸雨污染最為嚴重；而北方地區(qū)酸根離子濃度高于南方，但酸性降水卻明顯低于南方，這是因為不同地區(qū)大氣中的SO2含量并不與酸雨的發(fā)生及其酸度成正相關。

從公報內容可知，2014年，全國開展監(jiān)測降水的城市中，酸雨頻率均值為17.4%。其中44.3%的城市出現(xiàn)酸降雨。酸雨污染主要分布在長江以南—青藏高原以東地區(qū)，主要包括浙江、江西、福建、湖南、重慶的大部分地區(qū)，以及長三角、珠三角地區(qū)。

5.2 周邊省份的酸雨情況

根據環(huán)境質量狀況公報顯示，與廣西交界且位于大氣流路徑上的湖南省2014年和2015年酸雨率分別為63.3和54.9%，其中，2015年長沙、株洲市酸雨率100%；廣東省2013年和2014年酸雨率分別35.0%和35.5%，其中，清遠、佛山、深圳為重酸雨區(qū)，2014、2015年酸雨率均大于50%，值得注意的是2015年深圳市環(huán)境空氣質量指數（AQI）達到國家一級（優(yōu)）和二級（良）的天數共340天，占全年監(jiān)測有效天數（353天）的96.3%；江西省2015年城市酸雨頻率為61.0%，酸雨頻率大于80%的城市有南昌、景德鎮(zhèn)、鷹潭和撫州，其中南昌市的酸雨頻率為100%（南昌市2015年空氣質量達標天數比例為86.3%）。

5.3 周邊城市的酸雨情況

與柳州市處于同一條風帶上的桂林市2013年、2014年和2015年酸雨率分別為56.3%、63.95%和42.5%；來賓市2013年、2014年和2015年酸雨率分別為24.37% 、33.5%和22.0%。

6 結論

1）空氣質量狀況與酸雨率的關聯(lián)度不明顯。經過多年的環(huán)境治理，柳州市空氣質量得到持續(xù)改善，然而酸雨率卻不降反升。2）柳州市酸雨與氣象的相關性很高。柳州市地區(qū)酸雨特征與氣象條件有很高的相關性，氣象場通過氣流輸送、逆溫層聚集、云下沖刷等一系列的過程來影響降水的pH值。天氣系統(tǒng)的影響明顯。3）柳州市的酸雨率與周邊城市的關聯(lián)系較高。柳州市與周邊城市的酸雨狀況基本一致。

參考文獻

[1]國家環(huán)境保護總局.空氣和廢氣監(jiān)測分析方法[M].4版.北京：中國環(huán)境出版社，2003.

[2]柳州市環(huán)境保護局.柳州市質量報告書.2000-2016.