论文摘要
青岛是北方地区中酸雨问题较突出的城市之一。19972001年监测数据统计显示,青岛是山东省降水pH均值低于酸雨临界值5.60的唯一设区城市。因此,对青岛市酸雨污染特征及成因进行系统分析,并对未来降水酸度趋势进行预测,进而采取相应的防治措施具有重要意义。本研究在概述国内外酸雨研究状况及成果的基础上,利用青岛市19972006年详细、完整的降水和大气环境质量监测分析数据,主要进行了以下两方面的研究工作:一是对青岛市降水pH值及降水化学组成的时间、空间分布进行了系统的研究,结合大量统计数据及青岛地区特有的气象条件、地形地貌和工业分布情况,对影响降水pH值及降水化学组成的因素进行了细致的分析;二是运用多元线性回归理论及灰色系统理论建立了适合于青岛地方特点的酸雨预测模型,并对未来几年的降水酸度进行了预测,从而为环境管理决策采取措施、有效降低酸雨危害、改善区域和城市的生态环境提供科学依据。研究表明:1、青岛市酸雨空间分布表现为市区污染状况较郊区严重,东部污染较轻;酸雨的年分布表现为19971999年酸雨污染较严重,从2000年开始,酸雨污染明显减轻;青岛市酸雨污染具有典型的季节性,降水酸度冬季>春季>秋季>夏季。2、青岛市降水关键性离子组份是SO42-、NO3-、Cl-、Ca2+和NH4+,降水属典型的硫酸型污染。通过降水离子相关性分析得出,SO42-和NO3-、Mg2+和Na+间均具有显著的相关性,认为其可能具有相同的来源;降水酸度与Cl-、K+和Mg2+等具有较强相关性,而与其中SO42-相关性较小,表明降水酸度是由SO42-、NO3-和碱性缓冲离子等综合作用的结果。3、青岛市酸雨污染具有典型的局地性,它的形成是在具有一定的酸雨前体物质存在的条件下,与大气颗粒物及气溶胶的酸化缓冲能力、地面土壤酸碱性、大气湿度及边界层气象条件等密切相关的。化石燃料燃烧向大气中排放的大量二氧化硫和氮氧化物是酸雨形成的根本原因,同时,机动车尾气排放量的不断增大及夏季东南风带来的海洋气溶胶对酸雨的形成也有一定影响。由于青岛地区具有特殊的边界层气象条件,青岛市酸雨是以本地源为主,外地源为辅,而其污染源对外影响范围因多种原因也是有限的。4、运用多元线性回归理论及灰色系统理论建立了青岛地区的降水pH值多元线性回归预测模型及GM（1,1）预测模型,得到近五年来青岛市降水pH值的数学期望估计值,并对青岛市的降水酸度变化趋势进行了预测。本文最后根据青岛市酸雨污染特征、影响因素及对未来降水酸度的预测结论,对青岛市酸雨污染防治提出了一些建议,希望能够为今后改善青岛市环境质量状况,有效控制酸雨污染提供科学依据。