南通地区酸雨变化特征及其影响因子分析

周超 1 　　 　 杜美芳 2

摘要:本文选择南通地区三个测站（如皋站、南通站、吕泗站）2007 年4 月至2018 年10 月酸雨观测资料，对南通地区酸雨变化特征及其影响因子进行分析。结果显示: 通地区三个测站在近12年中均出现过酸雨天气，出现频率最高的为吕泗站，南通站次之，如皋站出现频率最低；近12年来酸雨频率均呈下降趋势，酸雨污染不断减轻；在降水酸性程度、（强）酸雨频率、电导率方面，冬季和春季均要强于夏季、秋季。从影响因子来看，南通地区三个测站降水平均 pH均日降水量小雨至大雨强度时，pH 呈降低趋势，当达到暴雨、大暴雨标准的时候，pH 则表现为上升趋势。随着日降水量的上升而电导率不断下降，这意味着降水量愈大，降水的清洁度愈高。从主导风向影响因子发现，导致如皋站出现酸雨的频率最多的风为东北偏东风;南通站与吕泗站酸雨频率出现最多的为东南风。

关键词 酸雨;pH；酸雨频率;影响因子

引言

所谓酸雨主要指的是PH值小于5.6的雨雪或其形式的降水^[1]。我国不同区域、不同时期酸雨污染程度也不各不相同^[2]。南通隶属于江苏省，地处我国华东地区，江苏东南部，国务院批复确定的中国长三角北翼经济中心、现代化港口城市，属于酸雨出现频率较高区域。因此，本文通过南通地区酸雨变化特征进行分析，并从降水、风等多方面分析对酸雨的影响，以期掌握酸雨发生规律，这对于科学控制酸雨的发生，保护生态环境而言意义重大。

1资料来源

本文资料来源于南通地区三个测站（如皋站、南通站、吕泗站）,主要包含2007 年4 月至2018 年10 月酸雨观测相关数据(降水 pH 值、电导率 以及降水量)，日降水≥1.0mm时，测定酸雨。季节的划分标准：3-5月代表春季，6-8月代表夏季，9-11月代表秋季，12至翌年2月代表冬季。

2南通地区酸雨变化特征分析

2. 1南通地区酸雨情况

通过分析近12年来南通地区三个测站（如皋站、南通站、吕泗站）酸雨资料可以了解到（表1），如皋站年平均PH值为5.51，电导率为60.58μs/cm，平均酸雨频率占 49.97%，弱酸雨、强酸雨分别占37.41%、 12. 6%；南通站年平均PH值为5.39，电导率为59.2μs/cm，平均酸雨频率占 54.58%，弱酸雨、强酸雨分别占40.95%、40.03%；吕泗站年平均PH值为5.06，电导率为61.4μs/cm，平均酸雨频率72.00%%，弱酸雨、强酸雨分别占40.03%、 31.97%；

总体而言，南通地区三个测站在近12年中均出现过酸雨天气，出现频率最高的为吕泗站，南通站次之，如皋站出现频率最低。

表 1 南通地区各测站近12年来酸雨情况

测站	总样本	PH值	电导率 （μm·cm-1）	酸雨样本	酸雨频率（%）	弱酸雨频率（%）		强酸雨频率（%）
如皋	1035	5.51	60.58	517	49.97		37.41	12.56
南通	1037	5.39	59.2	567	54.58		40.95	13.63
吕泗	1030	5.06	61.4	741	72.00		40.03	31.97
总体平均	1034	5.32	60.39	608	58.85		39.46	19.39

2. 2 酸雨年变化特征

（a）如皋 (b)南通站

（c）吕泗站

图1 南通地区三个测站近12年来逐年年均降水 pH、电导率以及(强)酸雨频率变化

如图1所示为南通地区三个测站近12年来逐年年均降水 pH、电导率以及(强)酸雨频率变化趋势。通过图 1(a)分析可以了解到，如皋站年均降水pH 值处于4. 93 ~5. 86之间，pH最大值出现于2015年，pH值 最小值出现于 2009 年，如皋站2007-2018年PH值总体呈波动增加趋势，在2011年之前，如皋站PH值均低于5.6,自2011 年以后，除 2016 年之外其他年份pH 值均大于5. 6，这意味着如皋站降水酸性有所好转；由电导率分析来看，如皋站年平均电导率处于 47. 2 ～ 76. 7μs/cm之间，酸雨频率呈下降趋势。由图 1(b)分析了解到，南通站年均降水pH 值处于4. 73 ～ 5. 87之间， 从2009年之后，南通站降水 pH 值趋于平稳且有所增大，降水酸性逐渐减轻，酸雨频率整体上呈下降趋势；由电导率分析来看，南通站年平均电导率处于50. 2 ～70. 7 μs/cm之间。通过图 1(c)分析可以了解到，吕泗站年均降水pH 值处于4. 39 ～ 5. 56之间，最小值出现于2008 年。在2013年之前，吕泗站PH值均低于5.2,自2013 年以后，除 2016 年之外其他年份pH 值均大于5.2，这意味着如皋站降水酸性有所好转，年均酸雨频率有所下降。总体来说，南通地区三个测站近12年来酸雨频率均呈下降趋势，酸雨污染不断减轻，这说明近几年政府部门开展的大气环境保护工作有一定的成效，大气污染物排放量有所减少。

2. 3 酸雨季节变化特征

通过图2能够看出，南通地区三个测站 pH、酸雨频率、电导率随季节的不同呈现的变化趋势比较相似。在降水酸性程度、（强）酸雨频率、电导率方面，冬季和春季均要强于夏季、秋季，出现这种现象的主要原因是南通地区冬季、春季降水量较少，大气中酸性离子没有大量降水的稀释，使得降水酸性程度较高、酸雨的出现频率均比较高。在三个测站中，冬季降水受到污染最严重的是吕四站，达到强酸雨标准。

（a）如皋 (b)南通站

（c）吕泗站

图2 南通地区三个测站近12年年均降水 pH、电导率、(强)酸雨频率季节变化

3 酸雨的影响因子分析

3. 1 降水强度影响分析

酸雨主要是受大气中污染物的影响所产生的。降水刚开始发生时，大气中的污染物对降水酸性程度具有明显的影响，随着降水时间的持续，影响开始变弱，即起到“稀释”作用^[3]。通过对近12年南通地区三个测站酸雨出现时降水强度进行分析发现，如皋站、南通站、吕泗站三个测站降水平均 pH均日降水量小雨至大雨强度时，pH 呈降低趋势，当达到暴雨、大暴雨标准的时候，pH 则表现为上升趋势。这主要是因为小雨、大雨时，大气中跟酸性污染物由中和作用的碱性污染物不断被冲刷减少，使得降水酸性增加。而暴雨、大暴雨时，随着降水量的越来越多，酸性污染物得到稀释作用，进而使得降水酸性下降。由三个测站的电导率分析了解到，随着日降水量的上升而电导率不断下降，这意味着降水量愈大，降水的清洁度愈高。

3. 2 主导风向影响分析

通常情况下，大气中污染物除了本地的排放之外，还源于大气扩散以及高空输送^[4]。利用 2007—2018 年南通地区三个测站降水当日 08时 或 20时的 850 hPa 主导风向资料以及酸雨资料展开分析，如图3 所示。通过图 3(a)进行分析可知，如皋站酸雨概率出现最多的风向为东北偏东风，东北风、东风次之，这三个风向酸雨出现频率都超过70%，高于其他风向。通过图 3(b)了解到，南通站酸雨频率出现最多的风向为东南风，东南偏东风、东南偏南风以及南风次之，这四个风向下酸雨频率都超过 76% 。通过图 3(c)分析可以了解到，吕泗站东南风酸雨出现频率最多，东南偏南风、东南偏东风次之，这三个风向酸雨出现频率都超过70%。总的来说，从主导风向影响因子发现，导致如皋站出现酸雨的频率最多的风为东北偏东风;南通站与吕泗站酸雨频率出现最多的为东南风。

（a）如皋 （b）南通

（c）吕泗站

图 3南通地区三个测站近12年降雨日主导风向的降水 pH、电导率、酸雨频率

4结论

（1）南通地区三个测站在近12年中均出现过酸雨天气，出现频率最高的为吕泗站，南通站次之，如皋站出现频率最低；近12年来酸雨频率均呈下降趋势，酸雨污染不断减轻，这说明近几年政府部门开展的大气环境保护工作有一定的成效，大气污染物排放量有所减少。

在降水酸性程度、（强）酸雨频率、电导率方面，冬季和春季均要强于夏季、秋季。

（2）南通地区三个测站降水平均 pH均日降水量小雨至大雨强度时，pH 呈降低趋势，当达到暴雨、大暴雨标准的时候，pH 则表现为上升趋势。随着日降水量的上升而电导率不断下降，这意味着降水量愈大，降水的清洁度愈高。从主导风向影响因子发现，导致如皋站出现酸雨的频率最多的风为东北偏东风;南通站与吕泗站酸雨频率出现最多的为东南风。

参考文献：

[1]张新民，柴发合，王淑兰，等．中国酸雨研究现状[J].环境科学研究，2010，23(5):527－532

[2]邓伟，刘荣花，熊杰伟，等．当前国内酸雨研究进展[J].气象与环境科学，2009，32(1):82－87

[3]张红安，汤 洁，于晓岚，等． 侯马市酸雨长期变化趋势分析[J]. 环境科学学报，2010，30(5): 1069 －1078．

[4]王明莹，庄惠生． 上海市大气 PM 2. 5 污染特征及相关因素分析[J].科学技术与工程，2017，17(7): 303 －308．

作者简介：周超（1988-）男，汉族，江苏如皋人；本科，工程师从事气象、测报工作。