(最新)当前酸雨形势和治理对策讲义课件

当前酸雨形势和治理对策
Acid rain:definitions,issues & solutions
Contents
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酸雨的概念
酸雨的成因
酸雨的检测
酸雨的危害
酸雨的防治
酸雨的概念
“酸雨”一词最早是由英国化学家史密斯于1872年提出。酸雨正式 的名称应为酸性沉降，它可分为“湿沉降”与“干沉降”两大类，前 者指的是所有气状污染物或粒状污染物，随着雨、雪、雾或雹等降水 型态而落到地面者，后者则是指在不下雨的日子，从空中降下来的落 尘所带的酸性物质而言。 在化学上定义水之酸碱值等于7为中性，小于则是酸性。自然大气中 含有大量二氧化碳，二氧化碳在常温时溶解于雨水中并达到气液相平 衡后，雨水之酸碱值约为5.6，因此大自然的雨水是酸的。 但是，在大自然中，仍存在其他致酸的物质。例如，火山爆发所喷出 的硫化氢，海洋所释放出的二甲基硫，高空闪电所导致之氮氧化物等， 均会使雨水进一步酸化，而酸碱值会降至5.0 左右。因此.在1980 年代后期以来，许多国内外（包含环保署研究报告）研究者，已将所 谓“酸雨”认知为当雨水酸碱值在 5.0 以下时，即确定受到人为酸 性污染物的影响。 在环保署研究报告中，已统一雨水酸碱值达5.0以下时，正式定义为 “酸雨”。例如，若以环保署台北酸雨监测站1990~1998年之有 效雨水化学分析资料为准，显示约九成降水天数的雨水pH值在5.6 以下，而酸雨发生机率则为七成五左右。
我国三大酸雨区
1
华中酸雨区
目前它已成为全国 酸雨污染范围最大， 中心强度最高的酸 雨污染区。
2
西南酸雨区
它是仅次于华中酸 雨区的降水污染严 重区域。
3
华东沿海酸雨区
它的污染强度低于 排放的二氧化硫和氮氧化物等酸性气体,进 入大气后经过各种物理化学过程,使雨、雾、雪和雹 等酸化,导致酸性湿沉降(简称酸雨)。从1980年代 以来,我国的酸雨污染呈加速上升趋势,成为继欧洲和 北美之后的世界第三大酸雨区。“六五”期间我国 进行了第一次调查,结果发现我国酸雨区主要位于长 江以南,西南部以大城市为中心的区域,酸雨问题已变 得相当严重。在“八五”期间的有关研究又进一步 表明,1982至1992年的十年间我国酸雨的面积已 大幅度地扩展。重庆是西南地区的工业重镇,酸雨问 题十分突出,因而也是我国开展酸雨调查和研究的重 点地区之一。
重庆市降水酸度的空间分布
下图显示了2005年重庆各区县31个观测站年平均降水 pH值的空间分布状况,可以看出,重庆地区降水酸性的地 区间差异较大,主要可以分为4个不连续的区域,即西南部、 涪陵及其邻近地区、中部和东南部、东北部。 西南部地处四川盆地内侧,可能由于盆地的大气结构较 稳定,污染物难以向外扩散,故而降水酸化的程度较严重; 涪陵及其周围地区的pH值明显高于西南和中部,可能存 在局地影响;中部和东南部的pH值也较低,酸化程度也很 严重;东北部可能由于地处四川盆地边缘,酸化程度较轻。 可见,重庆地区酸雨的局地性特征较明显,这与1980年 代有关研究结果认为重庆酸雨的来源主要是自身污染造 成的较一致。
酸雨的概念
中国的酸雨分布有明显的区域性和季节性特征。区域性特 征总的趋势是以长江为界,长江以北降水pH值偏高,多呈 中性或碱性,长江以南多呈酸性。酸雨主要分布在长江以 南、青藏高原以东和四川盆地等地区,其中长江以南酸雨 严重的地区主要集中在江苏、上海、浙江、福建、江西、 湖北、湖南、广东、广西、海南、贵州、重庆、四川、云 南等省市。华中中心区域也是中国酸雨污染最为严重的地 区。
重庆市酸雨的季节变化
2005年整个重庆地区31个观测站的降水pH值,春季平均为 4.6,夏季为4.7,秋季为4.3,冬季为4.4,标准偏差分别为 0.91,0.96,0.93和1.05,可见降水酸性在秋季最强,夏季最弱。 对31个观测站四个季节降水的pH值进行方差分析,利用P值检 验法对其进行显著性水平为0.05的检验,由于其P值小于0.05, 故可以认为2005年整个地区pH值的季节变化较明显。
重庆地区近十年酸雨时空分布 和季节变化特征分析
参阅的文献利用2005年重庆各区县31个观测站降水的 pH值资料分析了当年整个地区的降水酸度的空间分布和 季节变化特征,并选取中国气象局酸雨观测网中沙坪坝、 涪陵、万县、奉节和巴东5个观测站点1997年至2006 年的酸雨观测数据,对重庆地区近10年来酸雨的时空分布 特征和季节变化情况进行了统计分析。研究结果表明:重 庆地区降水酸性和电导率的地区间差异较大,降水酸性的 季节变化较明显,冷季(秋、冬)较暖季(春、夏)要强。西 南部降水酸性较强,受污染程度也较严重,但没有明显的变 化趋势;东北部大多为弱酸性降水,且受污染程度也较轻,但 是日趋酸化和污染加重的趋势却较明显,且季节变化尤为 明显,其中夏秋两季pH值的明显减小是其近10年来酸化 加重的主要原因。涪陵的数据明显不同,酸性降水频率较 低,pH值偏高的同时电导率也偏高,2001年前后情况尤为 明显,可能受局地因素的影响比较大。
酸雨的概念
酸雨是污染造成的，为了对比，必须找一个无污染的相对 干净地区进行酸雨监测。联合国有关组织分别在中国云南 丽江玉龙雪山山麓，印度洋的阿姆斯特丹，北冰洋的阿拉 斯加,太平洋的凯瑟琳和大西洋的百慕大群岛等地建立了 内陆、海洋和海洋与内陆联接的清洁降水背景点。通过数 据对比，中国酸雨区域大致属于内陆型的,其特征是酸性 来源,首先是硫酸根,其次是硝酸根；酸缓冲物以铵和钙离 子为主。
重庆市酸雨的季节变化
重庆市酸雨的季节变化
上图中给出了2005年各个季节不同程度酸性降水的频 率。可以看到，每个季节发生强酸性降水(pH<4.5)的 频率均大于弱酸性降水(4.5<pH<5.6);强酸性降水在 暖季(春、夏)出现频率较低，而在冷季(秋、冬)相对较 高;而弱酸性降水频率则相反。因此可以说，秋季强酸性 降水频率增加是导致其降水酸性最强的主要原因;而夏季 虽然弱酸性降水频率不低，但强酸性降水频率最低，故总 体看来其降水酸性最弱。此外，空气中一氧化硫和氮氧化 物浓度一般在冷季(秋、冬)升高，暖季(春、夏)降低目 春夏的降水量明显多于秋冬，可能是导致降水中氢离了浓 度冷季明显高于暖季的原因。