珠江三角洲大气酸沉降控制分区选择与控制目标研究

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为了控制珠江三角洲地区的酸沉降污染,需要制定科学的酸沉降控制策略和控制目标。本研究对珠三角进行了大量的实地土壤采样调查,测定土壤矿物组成,计算土壤风化速率,并结合普查和文献调研数据确定了其它土壤、植被和沉降等重要参数。应用稳态质量平衡法计算了珠三角地区的酸沉降临界负荷,基于临界负荷原理和三维临界负荷函数提出了大气酸沉降控制分区的判断依据,并进行了珠江三角洲区域大气酸沉降控制分区选择。同时,建立应用VSD动态模型进行多点模拟结合累积频率曲线统计模拟结果的方法,确定区域酸沉降控制目标。   临界负荷区划的结果表明,在当前盐基阳离子(Base cation,BC)沉降量下,珠三角地区的最大硫临界负荷呈现东高西低的分布状况,高值区出现在广州北部、东莞和惠州大部等地,可达到15 keq.hm-2.a-1,主要是由于这些地区的BC沉降量较高所致,而低值区出现在江门和肇庆大部,但硫沉降超临界负荷面积较小,仅在江门大部和肇庆部分地区出现;氮沉降临界负荷主要与营养氮临界负荷一致,在整个区域内分布较均匀且数值较低,多小于2.5 keq.hm-2.a-1,但氮沉降超临界负荷现象明显,除江门少部分地区外,珠三角大部都面临N沉降引起的富营养化危害。当BCdep削减75%时,最大硫临界负荷明显减小约50%左右,此时珠三角大部分地区硫沉降超临界负荷现象明显,特别是在广州、东莞和惠州等地尤为严重,说明这些地区在当前BCdep,下主要是由于较高的BCdep一定程度上中和了S沉降的污染,因此在未来进行协同控制时应特别注意;氮沉降临界负荷由于与营养氮临界负荷基本一致,因此其临界负荷与超临界负荷分布状况与当前BCdep下基本相同。   基于临界负荷的区域大气沉降控制分区选择的结果表明,在当前BCdep下,珠三角中部和中东部地区需主要进行氮沉降的控制,西南部地区主要注重控制硫沉降,而北部、西北部和中南部沿海地区则需要同时加强硫和氮沉降的控制;如果BCdep削减75%,那么除西南部仍主要以控制硫沉降为主外,珠三角其它地区都需要同时加强硫和氮的控制。大气沉降分区结果表明未来珠江三角洲大部分地区需要同时加强硫和氮沉降的控制,并且要与盐基阳离子沉降的削减结合起来,才能达到最佳的控制目标,进而改善总体的空气质量。   应用VSD动态模型对珠三角高沉降区和低沉降区的模拟结果表明,高沉降区土壤较敏感,土壤性质变化较快,而低沉降区土壤则短期内变化不明显,响应时间较长,并且有10%左右的土壤只是需要通过人工修复进行改良。单独控制S沉降时,高沉降区80%生态保护率下短期和长期恢复的S沉降控制目标为7.68-12g.m-2.yr-1和10.24-16g.m-2.yr-1;95%生态保护率下短期和长期恢复的S沉降控制目标为5.12-8g.m-2.yr-1和7.68-12g.m-2.yr-1;低沉降区80%生态保护率下S沉降量控制目标为0.4-1.6 g.m-2.yr-1,95%生态保护率下S沉降量的控制目标为0.2-0.8 g.m-2.yr-1。同时控制S和BC沉降时,S沉降的控制目标随着BC沉降控制的加强和生态保护率的提高愈加严格,当BC沉降大幅削减75%时,高沉降区80%以上生态保护率的S沉降控制目标为0.64-1g.m-2.yr-1,低沉降区则需要达到0.05-0.2 g.m-2.yr-1的控制目标。因此未来珠三角地区在进行酸沉降控制时,需要特别注意主要污染物的控制目标,以达到最佳的削减效果。  
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