Análisis sobre la seguridad de las precipitaciones y el suministro de agua en China

El consumo de agua se refiere al consumo total de agua asignado a los usuarios, incluida la pérdida de agua, y se calcula según tres categorías de consumo de agua: agricultura, industria, y uso doméstico. El agua agrícola incluye el agua para riego de tierras agrícolas y el agua para la silvicultura, la ganadería y la pesca; el agua doméstica incluye el agua doméstica de los residentes urbanos, el agua doméstica de los residentes rurales y el agua industrial es agua de nuevo uso, excluida la reutilización dentro de las empresas.

Afectado por el clima monzónico, la distribución espacial y temporal de las precipitaciones en mi país es extremadamente desigual. La precipitación media anual en China disminuye del sureste al noroeste, de 1.600 mm en el sureste a menos de 200 mm en el noroeste (Figura 1). La población de China está más distribuida en el sureste y menos en el noroeste. Se puede trazar una línea desde la ciudad de Heihe en la provincia de Heilongjiang hasta el condado de Tengchong en la provincia de Yunnan. La parte sureste de esta línea está densamente poblada y representa sólo el 43% del área total del país, pero su población representa el 94% de la población total del país. La región noroeste es vasta y escasamente poblada y representa el 57% de la población del país; área, y sólo el 6% de su población.

Con base en las precipitaciones climáticas de China y la distribución de la población de China, el mapa de distribución de precipitaciones per cápita de varios años de China se divide en cinco regiones (Figura 2 del Apéndice). Las divisiones son las siguientes:

I. Zonas donde se aprovecha plenamente la precipitación. Incluyendo la mayor parte de Xinjiang, el noroeste de Gansu, el oeste de Mongolia Interior y el noroeste de Qinghai. La región es vasta, fronteriza y de interior, con muchas montañas, mesetas y desiertos. Pertenece a una zona con escasos recursos, con recursos hídricos "innatos" insuficientes, una distribución extremadamente desigual y una eficiencia de utilización de los recursos hídricos "adquirida" baja. La zona está dominada por el desierto, carece de terreno plano, tiene un entorno natural duro, un clima extremo y precipitaciones insuficientes. La precipitación media anual es inferior a 200 mm, lo que dificulta el desarrollo de la agricultura. El agua para producción y uso doméstico de la zona se almacena principalmente en charcos. El área es remota, tiene transporte inconveniente, tiene una corta historia de desarrollo, tiene una base económica débil y tiene una población pequeña. Por lo tanto, el consumo de agua per cápita en esta área está dominado por las precipitaciones.

II. Zonas donde se aprovechan íntegramente las precipitaciones. Incluyendo el Tíbet, el centro de Qinghai, el centro de Gansu y Mongolia Interior. La meseta tibetana del norte tiene una altitud de 4700 ~ 5500 m. Tiene un clima árido monzónico en la zona de la meseta fría. La temperatura promedio en el mes más cálido es de menos de 6 ° C y la precipitación anual es de 100 ~ 150 mm. un vasto pasto natural. Del 10 de junio a abril del año siguiente, hay corrientes en chorro del oeste sobre la meseta tibetana, y el suelo está controlado por vientos fríos y de alta presión, bajas temperaturas, poca lluvia y nieve, y las precipitaciones sólo representan del 10% al 10%. 20% de la precipitación anual. Por ejemplo, la precipitación en Lhasa del 10 de junio a abril del año siguiente solo representa el 3% de la precipitación anual, por eso se le llama estación seca (seca) o estación de viento. Todo el territorio de Mongolia Interior está dominado por mesetas, y la mayoría de las zonas se encuentran por encima de los 1.000 metros sobre el nivel del mar. Las principales cadenas montañosas incluyen Daxinganling, Helan, Wula y Daqingshan. Las praderas del este son vastas y los desiertos del oeste están muy extendidos. La zona tiene un clima monzónico continental templado. Debido al vasto territorio, existen grandes diferencias entre regiones. La mayoría de las zonas tienen cuatro estaciones distintas, con veranos cortos e inviernos largos, que son relativamente secos y fríos. La temperatura promedio anual es de -1 ℃ ~ 10 ℃; la precipitación anual es de aproximadamente 50 ~ 450 mm. Afectada por la topografía, la distancia y la distancia del océano, la precipitación disminuye de 500 mm a aproximadamente 50 mm de este a oeste. Por el contrario, la cantidad de evaporación disminuye de oeste a este de 3000 mm a 1000 mm. El agua superficial es más abundante en esta zona que en zonas donde se aprovechan bien las precipitaciones.

III. Zona de aprovechamiento de precipitaciones moderadas. Incluyendo la región suroeste y la mayoría de las áreas al norte del tramo medio e inferior del río Yangtze. Sichuan está situada en los subtrópicos, afectada por un terreno complejo y una circulación monzónica alterna, lo que da como resultado un clima complejo y diverso. La cuenca oriental tiene un clima subtropical húmedo con una precipitación anual de 900 a 1200 mm. La mayor parte del clima en el tramo medio y bajo del río Yangtze pertenece a la zona subtropical norte, y una pequeña parte pertenece al borde norte de la zona subtropical media. La precipitación anual es de 1000 ~ 1400 mm, concentrada en primavera y verano. El área ha desarrollado sistemas hídricos, abundantes recursos de aguas subterráneas y una densa población.

IV. Zonas con aprovechamiento insuficiente del agua de lluvia. Incluyendo el noroeste de Sichuan, la meseta de Loess, el norte de China y el noreste de China. El noreste de China se encuentra en la zona climática monzónica templada, húmeda y subhúmeda de China. Los inviernos son fríos y secos, los veranos cálidos y lluviosos. El noreste de China abarca tres zonas de temperatura (zona templada cálida, zona templada media y zona templada fría) y dos zonas templadas secas (zona húmeda y semihúmeda). El norte de China tiene un clima monzónico continental semihúmedo templado cálido: la primavera es seca y ventosa, el verano es caluroso y lluvioso, el invierno es fresco y lluvioso y nevado; El área es rica en aguas subterráneas y superficiales y tiene una población menor que el tramo medio y bajo del río Yangtze.

v. Zonas con aprovechamiento insuficiente de las precipitaciones. Incluyendo el sur de China y el área al sur del curso medio e inferior del río Yangtze.

La precipitación anual en la mayoría de las zonas del sur de China es de 1400 ~ 2000 mm. Pertenece a la región subtropical tropical-meridional con altas temperaturas y clima lluvioso. Aquí las plantas crecen exuberantemente y hay una variedad de vegetación zonal, como bosque tropical lluvioso, bosque monzónico, bosque monzónico subtropical siempre verde latifoliado, etc. La vegetación se compone principalmente de arbustos tropicales, laderas de pastos subtropicales y pequeños bosques secundarios. Los animales del bosque tropical son ricos y diversos, y hay muchas especies animales típicas orientales. La población del sur de China es de 654,38+69 mil millones. Si se incluyen Hong Kong, Macao y Taiwán, la cifra llega a 200 millones. El área al sur del curso medio y bajo del río Yangtze tiene terreno plano, abundantes recursos de agua y calor, una larga historia de desarrollo, industria y agricultura desarrolladas, transporte conveniente y numerosas ciudades, por lo que la densidad de población es alta. El sistema de aguas superficiales está desarrollado y los recursos de aguas subterráneas son abundantes, pero las precipitaciones en la zona están infrautilizadas.

Dos. Mapa de distribución regional de la lluvia ácida en China

La lluvia ácida se refiere a precipitaciones atmosféricas como lluvia, lluvia helada, nieve, granizo y rocío con un valor de pH inferior a 5,6. Una gran cantidad de datos de monitoreo ambiental muestran que el agua de las nubes sobre la mayor parte de la Tierra se está volviendo ácida debido al aumento de sustancias ácidas en la atmósfera. Si no se controla, el área de lluvia ácida seguirá expandiéndose y el daño a los humanos aumentará día a día.

Hay tres razones para la formación de la lluvia ácida:

(1) Contaminantes ácidos. La combustión de petróleo, carbón y otros minerales, plantas químicas, centrales eléctricas, automóviles, etc. emitirá grandes cantidades de óxidos de nitrógeno, sulfuros, amoníaco, etc. Una vez que estos gases alcancen una determinada concentración en el aire, se combinarán con el vapor de agua de la atmósfera para formar sustancias ácidas como el ácido sulfúrico y el ácido nítrico, que luego caerán al suelo en forma de lluvia, nieve y niebla.

(2) Suelo extremadamente sensible a sustancias ácidas. Por ejemplo, en el suroeste de China, el suelo es principalmente suelo rojo ácido. Generalmente hay muchas sustancias ácidas suspendidas en el aire, por lo que es probable que se produzca lluvia ácida en estas áreas.

(3) Terreno cerrado. En áreas con malas condiciones de ventilación, la velocidad del viento es baja y la movilidad del aire es deficiente, lo que dificulta la difusión de los contaminantes del aire, lo que provoca frecuentes lluvias ácidas.

En 2006, la distribución regional de la lluvia ácida en mi país fue básicamente estable. Las ciudades con valores de pH de precipitación anual inferiores a 5,6 (lluvia ácida) se distribuyeron principalmente en la región de Jiangnan, incluida Jiangsu, Shanghai. , Zhejiang, Fujian, Jiangxi, Hubei, Hunan y Guangdong, Guangxi, Hainan, Guizhou, Sichuan, Chongqing, Yunnan y otras provincias (regiones y municipios autónomos) son dos áreas locales. Las dos últimas islas de "lluvia ácida" se forman porque hay grandes ciudades cercanas (Changchun, Jilin) ​​​​que tienen fuertes fuentes de sustancias ácidas. Por otro lado, están cerca del océano (Qingdao), y el clima húmedo del océano proporciona un caldo de cultivo para la lluvia ácida.

Las áreas de lluvia ácida de China se pueden dividir en cuatro regiones (Figura 3). La situación de zonificación es la siguiente:

Ⅰ. Zona libre de lluvia ácida. El valor del pH en las precipitaciones es superior a 5,6 y su rango se da principalmente en la mayoría de las zonas del norte. Hay cuatro razones principales por las que no hay lluvia ácida en el norte de China:

(1) Suelo. El contenido de iones de metales alcalinos y el valor del pH del suelo son uno de los factores importantes que influyen en la formación de lluvia ácida. Los principales iones alcalinos calcio (Ca2+), magnesio (Mg2+) y amonio (NH4+) presentes en las precipitaciones de mi país provienen principalmente del suelo. El suelo del norte de China es alcalino, con un valor de pH de 7 a 8. El sur es más ácido, con un valor de pH de 5 a 6. Los contenidos de sodio (Na) y calcio (Ca) de metales alcalinos en el suelo aumentan gradualmente de sur a norte, especialmente en la cuenca del río Huaihe y las montañas Qinling. Dado que aproximadamente la mitad de las partículas en el aire provienen del suelo, el amoníaco se volatiliza más en suelos alcalinos que en suelos ácidos, por lo que las sustancias alcalinas en la atmósfera en el norte de mi país son mucho mayores que en el sur, lo que provoca que la lluvia ácida llegue principalmente a Ocurren en áreas con bajo contenido alcalino y bajo valor de pH al sur.

(2) Amoníaco. El amoníaco (NH3) es un álcali gaseoso común en la atmósfera. Es fácilmente soluble en agua y puede neutralizar sustancias ácidas en la atmósfera o en el agua de lluvia, reduciendo así la acidez del agua de lluvia. Por ejemplo, el NH3 puede reaccionar con dióxido de azufre (SO2) en presencia de agua para formar sulfato de amonio y sulfito de amonio, neutralizando así sustancias ácidas. Generalmente, el contenido de NH3 en áreas de lluvia ácida es generalmente un orden de magnitud menor que en áreas de lluvia no ácida, lo que indica que el amoníaco juega un papel importante en la formación de lluvia ácida. El amoníaco presente en la atmósfera proviene principalmente de la descomposición de la materia orgánica y de la volatilización de los fertilizantes nitrogenados aplicados en las tierras de cultivo. La volatilización del amoníaco en el suelo aumenta con el aumento del pH del suelo. El suelo en el norte de mi país es más alcalino y más ácido, y el contenido de amoníaco es mayor en el norte y menor en el sur. Las lluvias se distribuyen principalmente en el sur y menos en el norte.

(3) Partículas atmosféricas. Los metales alcalinos y alcalinotérreos en la precipitación provienen principalmente de partículas atmosféricas, y las partículas atmosféricas provienen principalmente del polvo que vuela desde la tierra. En comparación con los países extranjeros, la concentración de partículas atmosféricas en mi país es relativamente grande, especialmente de partículas gruesas, con diferencias significativas entre el norte y el sur. La región norte es seca, con suelo expuesto y altas concentraciones de partículas atmosféricas.

El contenido medio de partículas totales en suspensión (PTS) en la atmósfera es de 426 microgramos/metro cúbico, aproximadamente el doble que en el sur. A través de la gestión ambiental, la concentración de partículas atmosféricas continúa disminuyendo, pero los niveles relativos de concentraciones de partículas atmosféricas en el norte y el sur permanecen sin cambios. No sólo la concentración de partículas en el norte es mayor que en el sur, sino que la proporción de sustancias alcalinas y ácidas en las partículas atmosféricas en el norte también es mayor que en el sur. Con la misma cantidad de precipitación, la capacidad de amortiguación de las partículas atmosféricas en el norte es mucho mayor que en el sur. Esto se debe a que las partículas atmosféricas provienen principalmente del polvo terrestre y su composición es básicamente la misma que la del suelo. La acidez y alcalinidad de las partículas depende principalmente de las propiedades del suelo. Dado que el contenido de sustancias alcalinas en el suelo del norte es mayor, la concentración de sustancias alcalinas en las partículas atmosféricas en el norte también es mayor que la de sustancias ácidas. Estas partículas atmosféricas tienen una gran capacidad neutralizante y amortiguadora de la precipitación ácida en las precipitaciones; por el contrario, la concentración de sustancias alcalinas en las partículas atmosféricas es mayor en el sur. La concentración de sustancias alcalinas es baja y la capacidad amortiguadora es menor que en el norte (por ejemplo, la capacidad neutralizante de las partículas atmosféricas en primavera en Beijing). es tres veces mayor que el de partículas en Liuzhou). Por lo tanto, la competencia entre la acidificación del agua de lluvia y la neutralización de sustancias alcalinas ha resultado en que no haya lluvia ácida en la mayoría de las áreas del norte, mientras que la lluvia ácida ocurre en grandes áreas del sur.

(4) La intensidad del sol en el norte de China disminuye a medida que aumenta la latitud, y la humedad atmosférica en China también disminuye de sur a norte. Por lo tanto, cuando otras condiciones son iguales, el SO2 en el sur de China puede convertirse en ácido sulfúrico más rápido que en el norte de China, acidificando el ambiente atmosférico local y formando lluvia ácida a través de la erosión por precipitación. Por lo tanto, las zonas de lluvia ácida en China se distribuyen principalmente en el sur, mientras que el norte tiene relativamente menos lluvia ácida.

II. Zona de lluvia ácida débil. El pH es de 5,0 a 5,6 y el rango principal incluye Sichuan, Guizhou, Fujian, Guangdong, Guangxi, Hainan y otras provincias (regiones). Entre las 21 ciudades de la provincia de Sichuan, excepto Deyang, Dujiangyan y Markang, todas las demás ciudades experimentaron lluvia ácida. Entre ellas, hay 6 ciudades con una frecuencia de lluvia ácida superior al 40%. La frecuencia promedio de lluvia ácida en cinco años en estas 21 ciudades es del 28,5%, y la lluvia ácida representa el 37,7% de la precipitación total. La principal causa de la frecuente lluvia ácida es el SO2 de las centrales eléctricas alimentadas con carbón.

Durante el período del "Noveno Plan Quinquenal", las precipitaciones en las zonas de control de la lluvia ácida en la provincia de Fujian experimentaron un cierto grado de acidificación. El valor promedio anual del pH de la precipitación es de 5,20 ~ 5,35, que es inferior a 5,6, y la frecuencia de la lluvia ácida es de 29,1% ~ 55,6%. Todas las ciudades en la zona de control de lluvia ácida de la provincia de Fujian, excepto las ciudades de Sanming y Longyan, tienen bajas concentraciones de partículas en el aire y una débil capacidad amortiguadora de ácido del aire. Además, el suelo en la provincia de Fujian es principalmente suelo rojo altamente ácido con un valor de pH de 5,0 ~ 5,5 no puede proporcionar un amortiguador de acidificación eficaz ni un mecanismo de neutralización de la precipitación. Además, la provincia tiene un clima subtropical húmedo con fuerte radiación solar, altas temperaturas y alta humedad del aire, por lo que el aire tiene una atmósfera fuertemente oxidante, lo que favorece la conversión de precursores ácidos SO2 y óxidos de nitrógeno (óxidos de nitrógeno). . Por lo tanto, aunque el contenido de sustancias que causan ácido en el aire en esta provincia es pequeño, los efectos amortiguadores y neutralizantes de la precipitación sobre el proceso que causa ácido son débiles y hay una tendencia a la acidificación.

La característica más llamativa de la región suroeste son las montañas empinadas (especialmente Guizhou. La ciudad está rodeada por estas montañas medias y bajas, lo que resulta en un terreno bloqueado y difícil de difusión y convección de gas). Por lo tanto, ya sea SO2 generado por la quema de carbón o óxidos de nitrógeno emitidos con el aumento del número de vehículos a motor, salvo unos pocos que regresan directamente al suelo, la mayoría se acumula sobre la ciudad y luego regresa al suelo bajo el lavado de lluvia, formando precipitación ácida; dado que el suelo en esta área es mayoritariamente ácido, las partículas en la atmósfera provienen principalmente del polvo que vuela desde la tierra y las partículas en la atmósfera también son ligeramente ácidas. la capacidad de polvo de las tormentas de arena es baja y la acidez de las precipitaciones aumenta naturalmente. La vegetación forestal ampliamente distribuida en el área también cubre un área grande, lo que también dificulta la difusión de contaminantes, lo que la convierte en un área de lluvias fuertemente ácida; una relación muy importante con la grave contaminación por SO2. Primero, el clima en esta zona es cálido y húmedo, lo que es una condición favorable para la conversión de SO2 y óxidos de nitrógeno en ácidos. Segundo, el viento de montaña es relativamente evidente y la brisa de montaña y la brisa del valle se alternan entre el día y la noche; provocando que los contaminantes del aire fluctúen dentro del área y dificultando su difusión. Agrava la contaminación por lluvia ácida en la región. En tercer lugar, esta área también es propensa a los rayos (Liuzhou, Guangxi es un ejemplo). la concentración de óxidos de nitrógeno y acelerar la tasa de oxidación de SO2 y óxidos de nitrógeno.

ⅲ. Área de lluvia ácida: el valor del pH es de 4,5 ~ 5,0, e incluye principalmente Chongqing, Hunan, la mayor parte de Jiangxi, el sur de Zhejiang, la provincia de Taiwán y otras regiones. Los resultados del monitoreo de 36 puntos de monitoreo de precipitaciones en Chongqing durante 1998 se muestran en la Tabla 4-1.

Las estadísticas muestran que el valor de pH promedio de la precipitación en Chongqing es 4,88, el valor de pH promedio de la lluvia ácida es 4,59, la frecuencia de la lluvia ácida es del 45,6% y la cantidad de lluvia ácida representa el 49,8% de la precipitación total. La tendencia de la intensidad y frecuencia de la lluvia ácida es exurbana > área urbana > área suburbana, lo que muestra la movilidad espacial de la lluvia ácida.

A partir de los datos de seguimiento del valor del pH de las precipitaciones en la principal zona urbana de Chongqing de 1993 a 2007, se analizó la tendencia cambiante de la lluvia ácida en Chongqing durante los últimos 15 años. Los resultados muestran que: ① El valor de pH de la precipitación en la principal zona urbana de Chongqing es bajo y el valor de pH promedio de 2002 a 2007 estuvo entre 3,8 y 4,5. En la variación mensual de seis años, la acidez de las precipitaciones es alta en verano y baja en invierno, y la frecuencia de la lluvia ácida es baja en verano y alta en invierno. Los cambios en la intensidad de la lluvia ácida se ven afectados principalmente por factores como las emisiones de fuentes contaminantes. ②El valor del pH de las precipitaciones anuales de Chongqing muestra básicamente una tendencia ascendente. En cada estación, los cambios interanuales del pH en otoño mostraron una tendencia de fluctuación obvia, mientras que las otras tres estaciones mostraron fluctuaciones débiles sin tendencias de fluctuación obvias. ③Chongqing tiene una alta frecuencia de lluvia ácida (pH < 5,6). La frecuencia de la lluvia ácida en cada estación es básicamente superior al 80%. En la mayoría de los años, la frecuencia de la lluvia ácida es superior al 90%. Frecuencia de precipitación anual pH < 5. Hay 6 en Chongqing, algunos suben y otros bajan. La frecuencia de la lluvia ácida en Chongqing muestra una evidente tendencia ascendente en primavera, con débiles fluctuaciones en verano e invierno, y grandes fluctuaciones en otoño, sin tendencias evidentes ascendentes o descendentes. ④La frecuencia de la lluvia ácida (pH < 4,5) por encima del nivel de intensidad en Chongqing cambia mucho de un año a otro, oscilando entre el 30% y el 80%. Frecuencia de precipitación anual pH < 4. Chongqing 5 fluctúa violentamente y el cambio de tendencia no es obvio.

Tabla 4-1 Resultados del monitoreo de precipitaciones en Chongqing en 1998

La lluvia ácida es un efecto integral de los procesos químicos y físicos atmosféricos, incluida la emisión de precursores que causan ácidos y la Difusión de contaminantes atmosféricos Las condiciones son la principal causa de la contaminación por lluvia ácida. La emisión de precursores ácidos es la razón fundamental de la formación de lluvia ácida en Chongqing. Durante mucho tiempo, el consumo de energía de Chongqing ha estado dominado por el carbón en bruto. En 2004, la ciudad * * * consumió 290×108 kg de carbón estándar, de los cuales 180×108 kg de carbón estándar representaron el 62,4% del consumo total de energía. En particular, Chongqing es el principal productor de carbón con alto contenido de azufre en mi país. La producción anual de carbón en 2004 fue de 300×108 kg, de los cuales más del 91% era carbón con alto contenido de azufre y un contenido de azufre superior al 3%. El uso extensivo de carbón con alto contenido de azufre ha dado lugar a grandes cantidades de emisiones de sulfuros a base de SO2. En 2005, las emisiones de gases residuales industriales de Chongqing fueron de 3.650×108 m3, de las cuales las emisiones de SO2 fueron de 6,8×108 kg.

En la principal zona urbana de Chongqing y sus alrededores, existen empresas altamente contaminantes como Chongqing Power Plant, Jiulong Power Plant, Huaneng Road Sulphur Power Plant y Chongqing Iron and Steel Co., Ltd. que generan grandes cantidades de óxidos de nitrógeno, pero no se han tomado medidas efectivas para controlar las emisiones de óxidos de nitrógeno. Al mismo tiempo, con el rápido desarrollo de la economía social, el número de vehículos de motor en Chongqing ha aumentado rápidamente en los últimos años. El rápido aumento del número de vehículos de motor ha provocado un aumento de las emisiones totales de óxido de nitrógeno. Además, el uso de petróleo de baja calidad, la maquinaria de construcción diésel que sirve principalmente a las obras, la congestión del tráfico y la dificultad para resolver eficazmente el problema del suministro de gas de los vehículos a GNC han agravado la contaminación por óxido de nitrógeno en las zonas urbanas, especialmente en las zonas urbanas. .

En las partículas atmosféricas que contienen elementos como hierro, cobre, magnesio y vanadio, una gran cantidad de SO2 y óxidos de nitrógeno reaccionan como catalizadores ácidos. , o bajo la oxidación de un rayo, etc. , generan ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido nítrico y sus sales mediante reacción de oxidación en fase gaseosa o en fase líquida, convirtiéndose en el principal componente aniónico en la precipitación.

El terreno especial de Chongqing es una razón importante para la grave contaminación por lluvia ácida en la principal zona urbana. Chongqing está situada en la cuenca oriental de Sichuan, limitando con la montaña Daba al este y noreste, y con la meseta de Guizhou al sur y sureste. Esta condición especial del terreno conduce a una alta frecuencia anual de vientos tranquilos y una baja velocidad promedio anual del viento en Chongqing. La velocidad promedio anual del viento en las áreas bajas del valle y detrás de los vientos predominantes es inferior a 1 m/s. La frecuencia de las inversiones de temperatura en las zonas urbanas es alta, de larga duración, fuerte intensidad de inversión y capa mixta gruesa. Es fácil formar niebla debajo de la capa de inversión, lo que dificulta que los contaminantes cercanos al suelo se propaguen hacia afuera. Las duras condiciones de difusión atmosférica mencionadas anteriormente no favorecen la difusión traslacional y la difusión vertical de contaminantes. Especialmente en el área urbana principal, el río Yangtze y el río Jialing lo atraviesan, y las colinas y los valles representan el 76%. Los picos y los valles están entrelazados, y las cuencas y las colinas están entrelazadas. La brisa de la montaña y la brisa del valle son obvias. Las brisas del valle se alternan durante el día y la noche. Los beneficios de la isla de calor urbana son significativos, lo que hace que los contaminantes del aire en la región fluctúen y sean difíciles de esparcir, lo que exacerba el nivel de contaminación por lluvia ácida en Chongqing.

En 2004, 14 ciudades de la provincia de Hunan informaron datos de seguimiento del pH de las precipitaciones.

Entre ellas, las muestras de lluvia ácida con pH ≤ 5,6 representaron el 76,4%. El valor de pH de una sola muestra de precipitación oscila entre 3,05 y 8,24.

IV. Área de lluvia ácida fuerte: el valor del pH de la precipitación es inferior a 4,5 y el alcance principal de la lluvia ácida incluye Shanghai y el noreste de Zhejiang. De 2002 a 2005, los resultados estadísticos del pH de la precipitación promedio anual y la frecuencia de la lluvia ácida en 22 puntos de monitoreo en Shanghai se muestran en la Tabla 4-2 y la Tabla 4-3 respectivamente.

Tabla 4-2 Resultados estadísticos del valor de pH de precipitación promedio anual en 22 puntos de monitoreo en Shanghai de 2002 a 2005

Tabla 4-3 Estadísticas de frecuencia de lluvia ácida en 22 puntos de monitoreo en Resultados de Shanghai de 2002 a 2005

Los resultados del seguimiento muestran que de 2002 a 2005, la proporción de puntos con un valor de pH inferior a 5,6 en Shanghai aumentó año tras año, y los fenómenos de fuerte lluvia ácida (valor de pH menos de 5,0) y la lluvia ácida fuerte (valor de pH inferior a 4,5) aumentaron año tras año. La frecuencia de la lluvia ácida aumenta año tras año. En 2004 y 2005, la frecuencia de la lluvia ácida en dos puntos de seguimiento y en cuatro puntos de seguimiento superó el 75% respectivamente.

Como megaciudad con la población y el desarrollo económico de China, el consumo de carbón por unidad de PIB de Shanghai continúa disminuyendo, pero la cantidad absoluta de consumo de carbón sigue siendo muy grande. El consumo de carbón de Shanghai ha aumentado en los últimos años y las emisiones de dióxido de azufre también han aumentado rápidamente. Al mismo tiempo, debido a la escasez de suministro de energía, la calidad del carbón ha disminuido y el contenido de azufre del carbón ha aumentado, lo que ha provocado un aumento de la concentración de SO2 en el aire ambiente de Shanghai, lo que ha provocado una contaminación por lluvia ácida cada vez más grave. La contaminación del aire ambiental de Shanghai es un tipo compuesto de contaminación que pone igual énfasis en el humo del carbón y el petróleo, pero está dominada por la contaminación por polvo. Es ácida y tiene poca capacidad de amortiguación contra la lluvia ácida. El aumento año tras año del polvo en el aire ambiente de Shanghai ha intensificado el grado de contaminación por lluvia ácida. Al mismo tiempo, el suelo de Shanghai pertenece al suelo ácido del sur. Las partículas ácidas del suelo ingresan al aire a través del polvo secundario, lo que ralentiza la capacidad amortiguadora de la lluvia ácida e intensifica el grado de contaminación por lluvia ácida. Shanghai tiene un clima monzónico subtropical del norte, con abundante sol, abundantes lluvias y cuatro estaciones distintas. La dirección dominante del viento en Shanghai es el viento del este-sureste, el viento del sureste en primavera y verano, el viento del noreste en otoño y el viento del noroeste en invierno. De 2002 a 2004, la frecuencia máxima de lluvia ácida en Shanghai se produjo en invierno y la mínima en verano. Los cambios estacionales de la lluvia ácida están estrechamente relacionados con el estado de contaminación y las condiciones meteorológicas de cada trimestre. Por lo general, la estratificación atmosférica es estable en invierno y la frecuencia de inversión de temperatura aumenta significativamente, lo que inhibe la difusión de contaminantes y es propenso a una contaminación del aire de alta concentración en verano, la velocidad del viento es alta y la estabilidad atmosférica es débil; propicio para la difusión de contaminantes y el nivel de contaminación es relativamente bajo.

Los datos de monitoreo de la lluvia ácida de la provincia de Zhejiang en 2002 provenientes de la Estación Provincial de Monitoreo Ambiental de Zhejiang muestran que en 2002, la frecuencia de la lluvia ácida en Hangzhou fue del 73,6% y el valor promedio del pH de la precipitación fue de 4,68. La frecuencia de la lluvia ácida en la ciudad de Lin'an fue del 97,5% y el valor de pH promedio de la precipitación fue de 4,68. El valor de pH de la precipitación en otros condados (ciudades) es inferior a 5,60. El grado de contaminación por lluvia ácida se muestra en la Tabla 4-4.

Tabla 4-4 Niveles de contaminación por lluvia ácida

Según la Tabla 4-4 y el análisis de los resultados del monitoreo de precipitaciones, Hangzhou estuvo cubierta por lluvia ácida en 2002. El área de intensa lluvia ácida cubre un área de 13.625 kilómetros cuadrados, lo que representa el 82,1% del área total de la ciudad. Estas áreas son la ciudad de Hangzhou, el condado de Tonglu, el condado de Chun'an, el distrito de Yuhang, la ciudad de Lin'an y la ciudad de Jiande. El área de lluvia ácida intensa (Xiaoshan) cubre un área de 1163 km2, lo que representa el 7% del área total de la ciudad; Fuyang es un área de lluvia ácida moderada, que representa el 10,9% del área total de la ciudad. De 1998 a 2002, la relación de concentración másica de sulfato so42- a nitrato NO3- en las precipitaciones en Hangzhou y Yuhang mostró una tendencia a la baja, y la contribución del so42- a la acidez de las precipitaciones disminuyó gradualmente. La razón principal es que el número de vehículos de motor en Hangzhou ha aumentado año tras año (la tasa de crecimiento en cinco años es del 392,8%), lo que ha provocado un aumento de las emisiones de óxido de nitrógeno y un aumento gradual de la concentración másica de NO-3. en precipitación. La relación de concentración de masa de SO2-4 y NO-3 en la ciudad de Jiande está aumentando lentamente. El carbón y el petróleo son las principales fuentes de energía industrial en Hangzhou y representan entre el 31% y el 37% del consumo energético total de la ciudad. El SO2 producido por la combustión de carbón y petróleo es el principal factor causante de la precipitación ácida durante el período del "Noveno Plan Quinquenal", y se denomina "precursor de la lluvia ácida". El SO2 vertido a la atmósfera desde Shanghai seguirá propagándose a las zonas circundantes, lo que se denomina "transporte a larga distancia de precursores de la lluvia ácida". En invierno y primavera, la dirección dominante del viento es a favor del viento de norte a noreste, lo que tiene un efecto superpuesto en la formación de lluvia ácida en Hangzhou y otras zonas del norte de Zhejiang. Los precursores externos de la lluvia ácida pueden ser un factor que no se puede ignorar. En comparación con el norte, la concentración total de partículas suspendidas en el aire en Hangzhou es menor. Su suelo es principalmente arrozal. El valor del pH de la superficie del suelo es de aproximadamente 5,74 y no puede amortiguar eficazmente el proceso de acidificación de la precipitación.

3. Cuadro nacional de análisis de seguridad de la precipitación atmosférica

Según el mapa nacional de distribución de precipitación per cápita plurianual y el mapa nacional de distribución regional de lluvia ácida, la seguridad de la precipitación atmosférica de mi país está dividida. En cuatro regiones (imagen adjunta 4), la situación de zonificación es la siguiente:

Ⅰ El área relativamente segura para el suministro de agua de precipitación atmosférica. Hay suficientes precipitaciones per cápita y no hay lluvia ácida. Las principales regiones incluyen Xinjiang, el Tíbet occidental, el noroeste de Gansu, el noroeste de Qinghai y Mongolia Interior.

II.Zona de seguridad del suministro de agua de precipitaciones atmosféricas. La precipitación media per cápita es moderada y la lluvia ácida se produce en algunas zonas, que cubren principalmente el sureste del Tíbet, Sichuan, Yunnan, el oeste de Guangxi, Guizhou, Hunan, Hubei, Chongqing, Henan, el norte de Anhui, el norte de Jiangsu, Shaanxi, el sureste de Gansu, Shanxi, Hebei y Shandong, Tianjin, Beijing, Liaoning, Jilin, Heilongjiang.

III. Las precipitaciones atmosféricas y el suministro de agua en toda la región son relativamente inseguros. La precipitación per cápita es insuficiente y el pH del área de lluvia ácida es de 4,5 ~ 5,0 y cubre principalmente el este de Guangxi, Guangdong, Fujian, Jiangxi, el sur de Anhui, el sur de Jiangsu, el sur de Zhejiang, Hainan y la provincia de Taiwán.

IV. La precipitación atmosférica y el suministro de agua son áreas inseguras. Las precipitaciones per cápita son insuficientes y el valor del pH de las zonas de fuerte lluvia ácida es inferior a 4,5 y se concentra principalmente en Shanghai y el noreste de Zhejiang.