废气污染源对辽宁省酸雨形成的影响

废气污染源对辽宁省酸雨形成的影响摘要：辽宁省是我国的燃煤大省，二氧化硫排放强度位居全国前列，这为境内酸雨的形成提供了充足的前体物来源。

但酸雨现象是大气化学过程和大气物理过程的综合效应，其过程受多种因素的影响。

本文对辽宁省主要污染物排放与酸雨形成的相关性进行了分析，研究结果表明，辽宁省大部分地区降雨ph值与当地污染源的致酸性污染物——二氧化硫和氮氧化物排放量之间存在显著负相关关系，说明辽宁省酸雨的形成受本地污染源致酸性污染物排放量的影响较大。

但在局部地区，酸性物质排放量与降雨ph值之间负相关关系不明显，碱性颗粒物的排放、气候、地形等因素可能是影响这些地区酸雨成因的重要因子。

关键词：酸雨污染源二氧化硫
中图分类号：x51 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2013）01（b）-0158-03
许多监测工作表明，我国酸性降水中so42-和no4-是酸性的主要贡献者，so42-/no4-一般在5～l0之间，故我国酸雨是硫酸型的，又由于我国排放大气中的硫主要来自煤的燃烧，其酸雨也可以称为煤烟型的酸雨[1]。

但酸雨的形成不仅受大气中酸性物质含量的影响，还受大气中碱性物质含量、降水、风向、风力、刮风的天数、城市所处地形等多种因素的影响[2]。

如大气中的nh3对酸雨形成也是非常重要的，由于nh3易溶于水，能与酸性气溶胶或雨水中的
酸起中和作用，从而降低了雨水的酸度。

酸雨还与大气中颗粒物的性质有关，已有研究表明，降水ph值决定于硫酸、硝酸与nh3以及碱性尘粒的相互关系。

同时，如果气象条件和地形有利于污染物的扩散，则大气中污染物浓度降低，酸雨就减弱，反之则加重。

因此，在对酸雨问题的研究时，应该考虑自然因素的影响，同时不应忽视干沉降的研究。

目前我国大气颗粒物的浓度普遍很高，为国外的几倍至几十倍，在酸雨的研究中是不能忽视的[3]。

辽宁省是我国的燃煤大省，二氧化硫排放强度居全国前列，这为酸雨的形成提供了充足的前体物来源，但由于辽宁省内各地的气候、地形等自然特征存在很大差异，同时碱性物质的排放也会影响酸雨的形成，可能导致酸雨的空间分布并不完全取决于酸性物质的排放量，本文通过对污染物排放与酸雨形成相关性的研究，探讨了辽宁省酸雨形成的原因。

1 研究区概况
辽宁省位于我国东北地区南部，地处东亚大陆东岸，地处东经118°53′～125°46′，北纬38°43′～43°26′之间，属中高纬度地区，西南与河北省临界，西北与内蒙古自治区毗邻，东北与吉林省接壤，东南以鸭绿江为界与朝鲜民主主义共和国相望，南濒黄海与渤海。

全省共有6个沿海城市，分别为丹东、大连、营口、盘锦、锦州和葫芦岛。

辽宁省地势大体为北高南低，自东、西两侧向中部倾斜，山地和丘陵大致分列于东西两厢，面积约占全省土地面
积的2/3。

辽东为山地，辽西为丘陵山地，辽北为低丘，中部为东北向西南缓倾的长方形平原，面积约占全省土地面积的1/3。

西部地区呈大陆性气候比较明显，东部和中部地区受季风影响呈温带大陆性季风气候。

但由于地形较为复杂，所以省内各地气候不尽相同。

总的气候特点是：寒冷期长、平原风大、东湿西干、雨量集中、日照充足、四季分明。

2 研究方法
通过实地测量获得2006年至2008年辽宁省内11个酸雨监测点位的降水ph值监测数据，通过环境统计获取2006年至2008年辽宁省重点污染源的主要污染物排放量，应用gis软件的空间分析功能分析污染物排放和酸雨形成的空间分布特征，在spss软件中应用皮尔森相关系数法进行污染物排放量与降水ph值的相关性分析。

3 研究结果
3.1 辽宁省污染源的空间分布状况
2006年至2008年被纳入环境统计的企业共有5297家，其中国控废气污染源数量在150家左右，包括了所有废气污染物排放量较大的企业，二氧化硫排放总量占全省65%以上，因此可以通过分析国控废气污染源的空间分布状况来把握全省大气污染物排放的空
间分布状况。

2007年全省国控废气污染源的数量为164家，排放量总量占全省的67%，图1为2007年全省国控废气污染源的分布状况。

根据2007年全省国控废气污染源分布图来看，二氧化硫与氮氧
化物排放的空间分布特征基本一致（图1a，b）。

辽宁省中部城市群即铁岭-沈阳-抚顺-本溪-辽阳-鞍山-营口这一带是全省污染源分
布最密集的地区，也是二氧化硫和氮氧化物排放最集中的地带。

其中铁岭-沈阳-抚顺段污染物排放主要来源于空间上分布比较密集
的电力企业；本溪-辽阳-鞍山段以鞍钢和本钢为中心，分布着全省最大的二氧化硫和氮氧化物排放源，排放非常集中；营口段企业数量较多，但大污染源较少。

辽西地区的污染源数量较多，但受城市空间布局的限制，整体上分布较分散，但也形成了以单个城市为中心的污染源聚集群。

葫芦岛、锦州、阜新、朝阳都分布有较大的污染源，其中沿海城市葫芦岛和锦州市区距离较近，在渤海湾的西北岸形成了一个污染源聚集群；只有盘锦市污染源的数量很少，排放量也不大，是全省二氧化硫和氮氧化物排放量最小的地区。

辽东山区污染源数量较少，丹东境内污染源稍多，但布局稀疏。

在辽东半岛的东南缘集中分布着大连市几乎所有的国控废气污染源，由于污染源数量多、排放量较大，这里形成了辽宁省的又一个二氧化硫排放源聚集群。

国控污染源烟尘排放的空间分布特征与二氧化硫和氮氧化物稍有不同（图1c），烟尘排放量较大的污染源主要分布在铁岭、沈阳、鞍山、本溪和锦州等地，葫芦岛、大连等地二氧化硫、氮氧化物排放量较大的企业烟尘排放量却很小。

3.2 污染源排放对辽宁省酸雨形成的影响
3.2.1 二氧化硫排放量对酸雨形成的影响分析
环境质量月监测结果显示，2007年酸雨点位出现在铁岭、沈阳、抚顺、锦州、葫芦岛、丹东、大连等市，其中酸雨频率最高的城市是丹东和大连（图2）。

将2007年酸雨点位分布图与国控废气污染源分布图进行叠加分析，结果显示，作为全省二氧化硫排放比较集中的铁岭、沈阳、抚顺、锦州、葫芦岛、大连等二氧化硫和氮氧化物排放量较大的城市均出现了酸雨，但全省二氧化硫和氮氧化物排放最大的本溪-鞍山一带并未出现酸雨，而污染源数量少、排放量较小的丹东市却出现了高频率的酸雨。

鞍山和本溪两市二氧化硫排放量与其它城市相比在全省比较靠前，但无酸雨出现，这可能和鞍山、本溪的行业结构有关，以鞍钢集团和本钢集团为代表，铁矿生产及加工是这一地带的主要行业，其排放的大量烟尘对酸雨具有中和作用，从而导致这一地区酸雨不明显；丹东地形以山地和丘陵为主，属暖温带亚湿润季风性气候，是东北地区最温暖湿润的地方，降水量占辽宁省降水量70%，上述地形和气候条件都不利于致酸性气体的扩散，很可能是丹东市酸雨频率较高的原因之一。

将鞍山、本溪、丹东以外的其他城市2006年至2008年的二氧化硫排放量与降雨ph年均值进行皮尔森相关分析，分析结果见表1。

显著性系数p值小于0.01，降雨ph年均值与二氧化硫排放量呈极显著相关关系；相关系数为-0.591，降雨ph年均值与二氧化硫排放量呈较强的负相关关系（表1）。

即二氧化硫排放量越大，降降雨ph年均值越低，说明辽宁省内大部分地区酸雨的形成受局地源的影响是很明显的。

3.2.2 本地源氮氧化物排放量对酸雨形成的影响分析
将全省鞍山、本溪、丹东3个城市以外的其他城市2006年至2008年氮氧化物与降雨ph年均值进行皮尔森相关分析，分析结果见表2。

显著性系数p值小于0.05，说明氮氧化物排放量与降雨ph年均值显著性相关，相关系数为-0.443，即氮氧化物排放量越大，降雨ph 年均值越低。

4 结语
综合上述分析，辽宁省大部分地区降雨ph值与当地污染源的致酸性污染物——二氧化硫和氮氧化物排放量之间存在显著负相关
关系，说明辽宁省酸雨的形成受本地污染源致酸性污染物排放量的影响较大。

在烟尘排放集中的地区（鞍山、本溪），以及气候湿润的丘陵地区（丹东），酸性物质排放量与降雨ph值之间负相关关系不明显，说明在以上地区其它因素的影响要大于污染源排放的影响，比如碱性颗粒物的排放、湿润的气候、气流不容易扩散的山地地形等因素则可能是影响这些地区酸雨成因的重要因子。

参考文献
[1] 王文兴，张婉华，石泉，等.影响我国降水酸性因素的研究[j].中国环境科学，1993，13（6）：401～407.
[2] 李民峰，刘锐.常德市酸雨形成原因探讨[j].湖南文理学院学报：自然科学版，2006，18（1）：38～41.
[3] 张昕，孙腊梅，周淑梅.从酸雨到酸沉降-关于对酸雨的认识[j].生物学通报，2006，41（8）：22～23.。