摘要:当今社会,经济快速发展,城镇逐渐呈现工业化,人们的生活水平提高的同时,环境问题也逐渐凸显。城市化进程不断加快,部分农村向城市化、工业化转变,使得原有城乡之间的差距变得越来越复杂,随着城市大规模基础设施建设和对资源、能源需求的增加,使得工业和生活废气排放不断增加,不可避免地对环境空气质量造成影响,同时也给全省酸雨分布带来明显的影响。目前,我国国民经济正以每年递增8%的速度高速发展,随之而来的是化石燃料的消费逐年升高,大量致酸物质的排放,已在我国形成了长江以南、四川盆地以东的广大酸雨区。本文主要针对当前城市环境中酸雨监测方面做出浅要分析,并提出了整治措施。
关键词:城市环境,酸雨监测,整顿措施,分析
由于大气受到污染,一些地区开始形成酸雨区。我国的酸雨区主要分布于长江以南、青藏高原以东地区及四川盆地。华中地区酸雨污染最重,其中心区域酸雨年均pH 值低于4.0,酸雨频率在80%以上。西南地区以南充、宜宾、重庆和遵义等城市为中心的酸雨区,近年来有所缓减,但仅次于华中地区,其中心地区年均pH值低5.0,酸雨频率高于80%。华东沿海地区的酸雨主要分布在长江下游地区以南至厦门的沿海地区,该区域酸雨污染强度较华中、西南地区弱,但区域分布范围较广,覆盖苏南、皖南、浙江大部及福建沿海地区。华南地区的酸雨主要分布于珠江三角洲及广西的东部地区,重污染城市降水年均pH值在4.5~5.0之间,中心区域酸雨频率在60~90%范围。广西地区的酸雨污染较普遍,除南部滨海地区,大部分地区酸雨频率在30%以上,酸雨区沿湘桂走廊向东西扩展,东与珠江三角洲相连。
一、 酸雨的监测
1.酸雨的形成
未被污染的雨雪是中性的,PH值近于7;当它为大气中二氧化碳饱和时,略呈酸性,PH值为5.6被大气中存在的酸性气体污染,PH值小于5.6的叫酸雨。现代工业、农业和交通排放更大量、种类更多的污染物(包括酸碱性物质)等与尘埃一起升降到高空,通过扩散、迁移、转化而后重力沉降到地面,或经雨雪冲刷到达地面。自然活动和人类活动向大气中排放若干物质形成酸雨;其中有的物质是中性的,如风吹浪沫漂向空中的海盐;有的物质是酸性的,如SOx和NOx及酸性尘埃(火山灰)等;有的是碱性的,如NH3 及来自风扫沙漠和碱性土壤扬起的颗粒;有的本身并无酸碱性,但在酸碱物质的迁移转化中可起催化作用,如CO和臭氧;降水的PH值是它们在雨水冲刷过程中相互作用和彼此中和的结果。
2.酸雨的监测
监测项目:在一般情况下,都会测定PH值、电导率、NH4+ 、K+、Ca2+、Mg2+、SO42- 、NO3-项目。如果条件允许,还可以根据需要测定Cd、Pb、Cr、Hg、Cu、Zn等重金属含量。
频率:每次降水要及时测定上列各项目,每月测定不少于一次,取月平均值。
采样方法如下表:
监测方法:
a.PH值的测定:Ph值的测定是酸雨调查最重要的项目。常用的测定方法为PH玻璃电极法,用酸度计测定。清洁的降水一般被CO2 饱和,PH值在5.6-5.7之间,降水的PH值小于该值时即为酸雨。
b.SO42-的测定:降水中的SO42- 主要来自气溶胶和颗粒物中可溶性硫酸盐以及大气中的SO2 经催化氧化形成的硫酸雾。该指标用于反映大气被硫氧化物污染状况。其测定方法有铬酸钡—二苯碳酰二肼分光光度法、硫酸钡比浊法、离子色谱法等。我国的能源结构仍以煤为主要燃料,而煤含硫量比较高,全国各地降水中阴离子含量几乎均以SO42-为主。因此,我国酸雨污染一般属于硫酸型的。
二、酸雨的危害
酸雨给地球生态环境和人类社会经济都带来严重的影响和破坏。研究表明,酸雨对土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等人文景观均带来严重危害,不仅造成重大经济损失,更危及人类生存和发展。酸雨使土壤酸化,肥力降低,有毒物质更毒害作物根系,杀死根毛,导致发育不良或死亡。酸雨还杀死水中的浮游生物,减少鱼类食物来源,破坏水生生态系统;酸雨污染河流、湖泊和地下水,直接或间接危害人体健康;酸雨对森林的危害更不容忽视,酸雨淋洗植物表面,直接伤害或通过土壤间接伤害植物。促使森林衰亡。酸雨对金属、石料、水泥、木材等建筑材料均有很强的腐蚀作用,因而对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害。在酸雨区,酸雨造成的破坏比比皆是,触目惊心,如在瑞典的9万多个湖泊中,已有2万多个遭到酸雨危害,4千多个成为无鱼湖。美国和加拿大许多湖泊成为死水,鱼类、浮游生物、甚至水草和藻类均一扫而光。北美酸雨区已发现大片森林死于酸雨。德、法、瑞典、丹麦等国已有700多万公顷森林正在衰亡,我国四川、广西等省有10多万公顷森林也正在衰亡。世界上许多古建筑和石雕世术品遭酸雨腐蚀而严重损坏,如我国的乐山大佛、加拿大的议会大厦等。最近发现,北京芦沟桥的石狮和附近的石碑,五塔寺的金刚宝塔等均遭酸雨浸蚀而严重损坏。
1.城市大气污染严重程度的改变了季节变化和昼夜变化的规律,大体可分为煤炭型和石油型两类。煤炭型是燃煤引起,因此污染强度以对流最强的夏季和白天为最轻,而以逆温最强、对流最弱的冬季和夜间为最重。伦敦烟雾事件就属于这种类型。石油型是石油和石油化学产品和汽车尾气所产生,由于氮氧化物和碳氢化物等生成光化学烟雾时需要较高气温和强烈阳光,因此污染强度变化规律和煤炭型刚刚相反,即以夏季午后发生频率最高,冬季和夜间少或不发生。洛杉矶光化学烟雾就属于这个类型。
2.此外,城市云量增多的结果,使城区日照时数和太阳辐射量均有减少。城市中烟尘粒子增多的结果,使大气透明度变差,所以有人称城市为“烟霾岛”或“混浊岛”。烟尘大量削弱太阳光中的紫外线部分(在太阳高度较低时甚至可减少30%一50%),这对城市居民的身体健康也是不利的。
3.酸雨可导致土壤酸化。我国南方土壤本来多呈酸性,再经酸雨冲刷,加速了酸化过程;我国北方土壤呈碱性,对酸雨有较强缓冲能力,一时半时酸化不了。土壤中含有大量铝的氢氧化物,土壤酸化后,可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子,形成植物可吸收的形态铝化合物。植物长期和过量的吸收铝,会中毒,甚至死亡。酸雨尚能加速土壤矿物质营养元素的流失;改变土壤结构,导致土壤贫脊化,影响植物正常发育;酸雨还能诱发植物病虫害,使作物减产。
4.酸雨能使非金属建筑材料(混凝土、砂浆和灰砂砖)表面硬化水泥溶解,出现空洞和裂缝,导致强度降低,从而建筑物损坏。建筑材料变脏, 变黑, 影响城市市容质量和城市景观, 被人们称之为 “黑壳"”效应。
三、酸雨的整治措施
酸雨是由大气污染造成的,而大气污染是跨越国界的全球性问题,所以,酸雨是涉及世界各国的灾害,需要世界各国齐心协力,共同治理。
控制酸雨的根本措施在于减少二氧化硫和氮氧化物的人为排放。主要防治措施有以下几方面:
1、减少SO2的排放:如原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%一60%的无机硫、优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等、改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量、对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。
2、建立健全我国“双控区”制度:1995年8月, 全国人大常委会通过了新修订的《中华人民共和国大气污染防治法》, 其中明确规定要在全国划定酸雨控制区和二氧化硫污染控制区, 以求在双控区内强化对酸雨和二氧化硫的污染控制。(1)既根据地区环境容量,限制区域SO2的总排放量。开展区域SO2排放量控制研究,找出酸沉降控制优化方案。(2)酸雨控制区是指为避免或减少酸雨的发生,国家有关部门经国务院批准划定的,对能够形成酸雨的污染物排放加以严格控制的一定区域。它要根据某一地区的气象、地形、土壤等自然条件,在已经产生和可能产生酸雨的地区划定。划定酸雨控制区,应当由国务院环境保护行政主管部门会同有关部门提出方案,报国务院批准。必须建设配套脱硫、除尘装置,或者采取其它控制二氧化硫排放、除尘的措施。属于已建企业不用低硫煤的应当采取控制二氧化硫排放、除尘的措施。
3、改善交通环境,控制汽车尾气:制订各类汽车的废气排放标准,限制汽车行驶速度,尽快实施机动车定期淘汰制度、城市要着力发展公共交通,适当限制私人汽车数量,保证交通畅顺,才能减少汽车尾气的污染、大力推广使用无铅汽油,改进汽车发动机技术,安装尾气净化器及节能装置、呼吁使用“绿色汽车”,即用天然气、氢气、酒精、甲醇、电等清洁燃料作为汽车动力的汽车,可大大降低NOx的排放量。
4、加强植树栽花,扩大绿化面积植物具有调节气候,保持水土,吸收有毒气体等作用。因此,根据城市环境规划,选择种植一些较强吸收SO2和粉尘的如石榴、菊花、桑树、银杉等花草树木,可以净化空气,美化城市环境,这也是防止酸雨的有效途径。
5、完善环境法规,加强监督管理: 制定严格的大气环境质量标准,健全排污许可证制度,实施SO2排放总量控制、 经济刺激措施。其手段有征收SO2排污费,排污税费、产品税(包括燃料税)、排放交易和一些经济补助等,充分运用经济手段促进大气污染的治理、建立酸雨监测网络和SO2排放监测网络,以便及时了解酸雨和SO2污染动态,从而采取措施,控制污染、推行清洁生产,强化全程环境管理,走可持续发展道路。
6、公众参与: 环境保护需要环保工作者献身。作为终身为之奋斗的事业, 我国许多科学工作者为了研究我国酸雨的形成规律, 贡献了自己的全部精力。中小学生应该尽可能参予一些环保活动,其中包括酸雨。环保需要正确的公众舆论。青少年参加环保宣传, 出于童心稚语, 情真意切, 感染力强;形式也较为生动活泼, 容易为听众接受。可以办画展, 讲故事, 发宣传品, 建立环保标帜, 向社会提出环保倡议, 清理市容, 种树养树等等, 都有良好的社会效益。这些内容也应该成为青少年日常德育的一部分。
结束语:酸雨问题一直广受关注,在治理过程中,不可避免出现一些问题。政府应从调整能源结构,优化产业结构为重心,逐步建立和完善环境保护法规与标准体系,加强政府环境保护部门的执法力度。另外,树立科学发展观,才能使得人与自然良性循环发展。相信随着环保问题不断得到有效解决,城市“绿色”发展之路将会大放溢彩。
参考文献:
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