溫室效應(yīng)，臭氧層被破壞，酸雨危害有什么危害？有哪些措施？

【專家解說】：酸雨的危害　　硫和氮是營養(yǎng)元素。弱酸性降水可溶解地面中礦物質(zhì)，供植物吸收。如酸度過高，pH值降到5.6以下時，就會產(chǎn)生嚴(yán)重危害。它可以直接使大片森林死亡，農(nóng)作物枯萎；也會抑制土壤中有機(jī)物的分解和氮的固定，淋洗與土壤離子結(jié)合的鈣、鎂、鉀等營養(yǎng)元素，使土壤貧瘠化；還可使湖泊、河流酸化，并溶解土壤和水體底泥中的重金屬進(jìn)入水中，毒害魚類；加速建筑物和文物古跡的腐蝕和風(fēng)化過程；可能危及人體健康。 　　酸性雨水的影響在歐洲和美國東北部最明顯，而且被大力宣傳，但受威脅的地區(qū)還包括加拿大，也許還有加利福尼亞州塞拉地區(qū)、洛基山脈和中國。在某些地方，偶爾觀察到降下的雨水像醋那樣酸。酸雨影響的程度是一個爭論不休的主題。對湖泊和河流中水生物的危害是最初人們注意力的焦點(diǎn)，但現(xiàn)在已認(rèn)識到，對建筑物、橋梁和設(shè)備的危害是酸雨的另一些代價高昂的后果。污染空氣對人體健康的影響是最難以定量確定的。 　　受到最大危害的是那些緩沖能力很差的湖泊。當(dāng)有天然堿性緩沖劑存在時，酸雨中的酸性化合物(主要是硫酸、硝酸和少量有機(jī)酸)就會被中和。然而，處于花崗巖(酸性)地層上的湖泊容易受到直接危害，因?yàn)橛晁械乃崮苋芙怃X和錳這些金屬離子。這能引起植物和藻類生長量的減少，而且在某些湖泊中，還會引起魚類種群的衰敗或消失。由這種污染形式引起的對植物的危害范圍，包括從對葉片的有害影響直到細(xì)根系的破壞。 　　在美國東北部地區(qū)，減少污染物的主要考慮對象是那些燃燒高含硫量的煤發(fā)電廠。能防止污染物排放的化學(xué)洗氣器是可能的補(bǔ)救辦法之一。化學(xué)洗氣器是一種用來處理廢氣、或溶解、或沉淀、或消除污染物的設(shè)備。催化劑能使固定源和移動源的氮氧化物排放量減少，又是化學(xué)在改善空氣質(zhì)量方面能起作用的另一個實(shí)例。 　　酸雨的損益值計(jì) 　　分析及計(jì)算公式 　　D=DH+DA+DF+DB+DC+DT 　　其中， 　　D——大氣污染引起的總損失 　　DH——大氣污染引起的人體健康損失 　　DA——大氣污染引起的農(nóng)業(yè)損失 　　DF——大氣污染引起的林業(yè)損失 　　DB——大氣污染引起的建筑材料損失 　　DC——大氣污染增加的清洗費(fèi)用 　　DT——酸霧影響能見度的交通損失 　　1.大氣污染對人體損失的估算 　　DH=DHM+DMT+DHD 　　其中， 　　DHM——呼吸系統(tǒng)疾病醫(yī)療費(fèi)用損失 　　DMT——呼吸系統(tǒng)疾病的誤工損失 　　DHD——肺癌患者提前死亡引起的生產(chǎn)損失 　　2.大氣污染對林業(yè)損失的估算 　　DA=DAV+DAG 　　其中， 　　DAV——大氣污染引起的蔬菜減產(chǎn)的損失 　　DAG——大氣污染引起的糧食減產(chǎn)的損失 　　3.大氣污染對林業(yè)的損失估算 　　DF=DFW+DFE 　　其中 　　DFW——森林減產(chǎn)的木材經(jīng)濟(jì)損失 　　DFE——森林生態(tài)效益危害（非林產(chǎn)品）的經(jīng)濟(jì)損失 　　4.大氣污染對建筑材料的損失估算 　　DB=DBS+DBP 　　其中 　　DBS——鍍鋅鋼破壞的經(jīng)濟(jì)損失 　　DBP——油漆破壞的經(jīng)濟(jì)損失 　　5.大氣污染增加的清洗費(fèi)用估算 　　DC=DCH+DCR 　　其中 　　DCH——家庭清洗費(fèi)用 　　DCR——城市房屋外觀清洗費(fèi)用 　　6.能見度降低對交通運(yùn)輸損失的估算 　　DT=DTH+DTW 　　其中 　　DTH——酸霧對陸路運(yùn)輸造成的經(jīng)濟(jì)損失 　　DTW——酸霧對水上運(yùn)輸造成的經(jīng)濟(jì)損失 [編輯本段]酸雨的治理措施　　控制酸雨的根本措施是減少二氧化硫和氮氧化物的排放。 　　治理措施 　　世界上酸雨最嚴(yán)重的歐洲和北美許多國家在遭受多年的酸雨危害之后，終于都認(rèn)識到，大氣無國界，防治酸雨是一個國際性的環(huán)境問題，不能依靠一個國家單獨(dú)解決，必須共同采取對策，減少硫氧化物和氮氧化物的排放量。經(jīng)過多次協(xié)商，1979年11月在日內(nèi)瓦舉行的聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會的環(huán)境部長會議上，通過了《控制長距離越境空氣污染公約》，并于1983年生效。《公約》規(guī)定，到1993年底，締約國必須把二氧化硫排放量削減為1980年排放量的70％。歐洲和北美(包括美國和加拿大)等32個國家都在公約上簽了字。為了實(shí)現(xiàn)許諾，多數(shù)國家都已經(jīng)采取了積極的對策，制訂了減少致酸物排放量的法規(guī)。例如，美國的《酸雨法》規(guī)定，密西西比河以東地區(qū)，二氧化硫排放量要由1983年的2000萬噸／年，經(jīng)過10年減少到1000萬噸／年；加拿大二氧化硫排放量由1983年的470萬噸／年，到1994年減少到230萬噸／年，等等。目前世界上減少二　氧化硫排放量的主要措施有： 　　1、原煤脫硫技術(shù)，可以除去燃煤中大約40％一60％的無機(jī)硫。 　　2、優(yōu)先使用低硫燃料，如含硫較低的低硫煤和天然氣等。 　　3、改進(jìn)燃煤技術(shù)，減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液態(tài)化燃煤技術(shù)是受到各國歡迎的新技術(shù)之一。它主要是利用加進(jìn)石灰石和白云石，與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鈣隨灰渣排出。 　　4、對煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進(jìn)行煙氣脫硫。目前主要用石灰法，可以除去煙氣中85％一90％的二氧化硫氣體。不過，脫硫效果雖好但十分費(fèi)錢。例如，在火力發(fā)電廠安裝煙氣脫硫裝置的費(fèi)用，要達(dá)電廠總投資的25％之多。這也是治理酸雨的主要困難之一。 　　5.開發(fā)新能源，如太陽能，風(fēng)能，核能，可燃冰等，但是目前技術(shù)不夠成熟，如果使用會造成新污染，且消耗費(fèi)用十分高. 　　酸雨是大氣受污染的一種表現(xiàn)，因最早引起注意的是酸性的降雨，所以習(xí)慣上統(tǒng)稱為酸雨。 　　純凈的雨雪在降落時，空氣中的二氧化碳會溶入其中形成碳酸，因而具有一定的弱酸性。空氣中的二氧化碳濃度一般約在316ppm左右，這時降水的pH值可達(dá)5.6。這是正常的現(xiàn)象，不是我們通常所說的酸雨。 　　我們所講的酸雨是指由于人類活動的影響，使得pH值降低至5.6以下的酸性降水。隨著近現(xiàn)代工業(yè)化的發(fā)展，這樣的降水開始出現(xiàn)，并且逐年增多。它已經(jīng)開始影響到人類賴以生存的環(huán)境，以及人類自己了。 　　古代的雨雪酸度沒有記載，對大約180年前的格陵蘭島積冰的測定表明，那時降雪的pH值為6～7.6之間。 　　二十世紀(jì)50年代以前，世界上降水的pH值一般都大于5，少數(shù)工業(yè)區(qū)曾降酸雨。從60年代開始，隨著工業(yè)的發(fā)展和礦物燃料消耗的增多，世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)(如北歐南部和北美東部)降水的pH值降到5以下，而且范圍不斷擴(kuò)大，生態(tài)系統(tǒng)受到了明顯的傷害。 　　1872年英國化學(xué)家史密斯在其《空氣和降雨：化學(xué)氣候?qū)W的開端》一書中首先使用了“酸雨”這一術(shù)語，指出降水的化學(xué)性質(zhì)受到燃煤和有機(jī)物分解等因素的影響，也指出酸雨對植物和材料是有害的。 　　二十世紀(jì)50年代中期，美國水生生態(tài)學(xué)家戈勒姆進(jìn)行了一系列研究工作，揭示了降水的酸度同湖水和土壤酸度之間的關(guān)系，并指出降水酸度是礦物燃料燃燒和金屬冶煉排出的二氧化硫造成的。但是，他們的工作都沒有引起人們的注意。 　　二十世紀(jì)60年代間，瑞典土壤學(xué)家奧登首先對湖沼學(xué)、農(nóng)學(xué)和大氣化學(xué)的有關(guān)記錄進(jìn)行了綜合性研究，發(fā)現(xiàn)酸性降水是歐洲的一種大范圍現(xiàn)象，降水和地面水的酸度正在不斷升高，含硫和含氮的污染物在歐洲可以遷移上千公里。 　　1972年瑞典政府向聯(lián)合國人類環(huán)境會議提出一份報(bào)告：《穿越國界的大氣污染：大氣和降水中的磕對環(huán)境的影響》。從此更多的國家關(guān)注酸雨這一問題，研究的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。 　　1975年5月，在美國俄亥俄州立大學(xué)舉行了第一次國際酸性降水和森林生態(tài)系統(tǒng)討論會。1982年6月在瑞典斯德哥爾摩召開了國際環(huán)境酸化會議，酸雨已成為當(dāng)前全球性環(huán)境污染的主要問題之一。 　　酸雨的形成是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理現(xiàn)象。酸雨中含有多種無機(jī)酸和有機(jī)酸，絕大部分是硫酸和硝酸，以硫酸為主。硫酸和硝酸是由人為排放的二氧化硫和氮氧化物轉(zhuǎn)化而成的，可以是當(dāng)?shù)嘏欧诺?，也可以是從遠(yuǎn)處遷移來的。 　　煤和石油燃燒以及金屬冶煉等工業(yè)活動會釋放二氧化硫到空氣中，通過氣相或液相氧化反應(yīng)生成硫酸。同時高溫燃燒會使空氣中的氮?dú)夂脱鯕馍梢谎趸?，其在大氣中與氧繼續(xù)作用，大部分轉(zhuǎn)化成為二氧化氮，遇水或水蒸氣就會生成硝酸和亞硝酸。 　　由于人類活動和自然過程，還有許多氣態(tài)或固體物質(zhì)進(jìn)入大氣，對酸雨的形成也產(chǎn)生影響。大氣顆粒物中的鐵、銅、鎂等是成酸反應(yīng)的催化劑。大氣光化學(xué)反應(yīng)生成的臭氧和過氧化氫等又是使二氧化硫氧化的氧化劑；飛灰中的氧化鈣、土壤中的碳酸鈣、天然和人為來源的氨，以及其他堿性物質(zhì)又會與酸反應(yīng)，而使酸中和。 　　降水的酸度實(shí)際上就是降水中的主要陰陽離子的干衡。當(dāng)大氣中二氧化硫和一氧化氮的濃度較高時，降水中就會表現(xiàn)為酸性；如果降水中代表堿性物質(zhì)的幾個主要陽高子濃度也較高時，降水就不會有很高的酸度，甚至可能呈現(xiàn)堿性。在堿性土壤地區(qū)，或大氣中顆粒物濃度高時，往往出現(xiàn)這種情況。相反，即使大氣中二氧化硫和一氧化氮濃度不高，而堿性物質(zhì)相對更少時，則降水仍然會有較高的酸度。工業(yè)區(qū)的高大煙囪可把二氧化硫擴(kuò)散到很遠(yuǎn)的地方，因而很多山區(qū)和荒野地帶也降酸雨。 　　硫和氮是植物生長不可或缺的營養(yǎng)元素，弱酸性降水可溶解地殼中的礦物質(zhì)，供動、植物吸收。但如果酸度過高，例如pH值降到5以下，就可能使生態(tài)系統(tǒng)遭受損害。 　　在土壤鹽基飽和度低的地區(qū)或土層薄的巖石地區(qū)，酸性雨水降落地面后得不到中和，就會使土壤、湖泊、河流酸化。 　　當(dāng)湖水或河水的pH值降到5以下時，流域內(nèi)的土壤和水體底泥中的金屬(例如鋁)就會被溶解進(jìn)入水中，毒害魚類，使其繁殖和發(fā)育受到嚴(yán)重影響。水體酸化還會導(dǎo)致水生生物的組成結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，耐酸的藻類、真菌增多，而有根植物、細(xì)菌和無脊椎動物減少，有機(jī)物的分解率降低。因此，酸化的湖泊、河流中魚類減少。瑞典和挪威南部以及美國東北部許多湖泊都已成為無魚的死湖。 　　例如美國東部阿迪朗達(dá)克山區(qū)，海拔700米以上的湖泊，目前半數(shù)以上湖水pH值在5以下，90%已無魚。而在1929～1937年間，只有4%的湖泊的pH值在5以下，或者是無魚的。現(xiàn)在瑞典18000多個大中型湖泊已經(jīng)酸化，其中約4000個酸化嚴(yán)重，水生生物受到很大傷害。 　　酸雨還會抑制土壤中有機(jī)物的分解和氮的固定，淋洗與土壤粒子結(jié)合的鈣、鎂、鉀等營養(yǎng)元素，使土壤貧瘠化。 　　酸雨會傷害植物的新生芽葉，從而影響其發(fā)育生長；酸雨腐蝕建筑材料、金屬結(jié)構(gòu)、油漆等，古建筑、雕塑像也會受到損壞；作為水源的湖泊和地下水酸化后，由于金屬的溶出，就會對飲用者的健康產(chǎn)生有害影響。 　　控制酸雨的根本措施是減少二氧化硫和一氧化氮的人為排放量。另外瑞典等國試驗(yàn)在已酸化的土壤和水體中施加堿性的石灰，在短期內(nèi)也曾取得較好的效果 　　怎樣減少酸雨？ 　　酸雨是我們當(dāng)今面臨的、更為顯著的空氣質(zhì)量問題之一。酸性物質(zhì)以及導(dǎo)致形成酸性物質(zhì)的化合物，是在燃燒礦物燃料來發(fā)電和提供運(yùn)輸時生成的。這些物質(zhì)主要是從硫氧化物和氮氧化物衍生而成的酸。這些化合物也有一些天然來源，例如雷電、火山、生物物料燃燒和微生物活動，但除了罕見的火山爆發(fā)外，這些天然來源同來自汽車、電廠和冶煉廠的排放氣相比，是相當(dāng)小量的。 　　用以減少酸雨的各種戰(zhàn)略對策，可能每年需要幾十億美元的投資。由于耗資如此巨大，所以，至關(guān)重要的是要很好地了解涉及污染物遷移、化學(xué)轉(zhuǎn)化和歸宿的大氣過程。 　　酸沉降包括兩部分，即“濕”降水(如雨和雪的形式)和干沉降(氣溶膠或氣態(tài)酸性化合物的形式沉降到諸如土壤顆粒、植物葉片等表面上)。以被沉降而告終的物質(zhì)，往往以一種極其不同的化學(xué)形式進(jìn)入大氣。例如，煤中的硫被氧化成二氧化硫，這是它從煙囪排出的氣態(tài)形式。隨著它在大氣中運(yùn)動，便慢慢被氧化，并與水反應(yīng)生成硫酸——這是它可能被沉降在下風(fēng)向數(shù)百英里處的形式。 　　氮氧化物的生成、反應(yīng)以及最終從大氣中脫除所經(jīng)歷的路線也是非常復(fù)雜的。當(dāng)?shù)獨(dú)夂脱鯕庠诎l(fā)電廠、在民用爐灶和汽車發(fā)動機(jī)中的高溫下加熱時，生成一氧化氮(NO)，再與氧化劑反應(yīng)生成二氧化氮(NO2)，最終生成硝酸(HNO3)。全球氮氧化物衡算——它們來自何方及它們?nèi)ネ畏降亩抗烙?jì)值仍然相當(dāng)不確定。 　　可以容易地看到，在我們徹底了解各種不同化學(xué)形式的氮、硫和碳的生物地球化學(xué)循環(huán)以及這些化學(xué)物種的全球來源與歸宿之前，將難以滿懷信心地選擇空氣污染控制戰(zhàn)略。大氣化學(xué)和環(huán)境化學(xué)是實(shí)現(xiàn)一個更清潔、更有益健康的環(huán)境的核心。發(fā)展空氣中痕量化學(xué)物種的可靠測定方法、重要大氣反應(yīng)的動力學(xué)、和發(fā)現(xiàn)可用以減少污染物排放的、新的、更有效的化學(xué)工藝，這些就是未來10年中必須受到國家承諾的目標(biāo)。