什么是酸雨？

【專(zhuān)家解說(shuō)】：酸雨的形成防治與控制方法 酸雨是指ＰＨ值小于5.6的雨雪或其它形式的大氣降水，是大氣受污染的一種表現(xiàn)。當(dāng)大氣受到污染時(shí)，大氣中的酸性氣體如二氧化硫、氮氧化物濃度增高，溶于雨雪中生成亞硫酸、硝酸使降水的ＰＨ值降 低謂之酸雨。 酸雨 2004年，全國(guó)527個(gè)市（縣）降水的年均pH值范圍為3.05（湖南省吉首市）~ 8.20（甘肅省嘉峪關(guān)市）。出現(xiàn)酸雨的城市298個(gè)，占統(tǒng)計(jì)城市的56.5%。降水年均pH值小于5.6的城市218個(gè)，占統(tǒng)計(jì)城市的41.4%，其中湖南省長(zhǎng)沙、常德、吉首，廣東省韶關(guān)，江西省高安降水年均pH值小于4.0，降水酸度較強(qiáng)；酸雨頻率大于40%的城市占統(tǒng)計(jì)城市的30.1%，其中湖南常德、江西德興、浙江麗水、安吉、開(kāi)化酸雨頻率為100%。 （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。煤和石油燃燒以及金屬冶煉等過(guò)程釋放到大氣中的二氧化硫，通過(guò)一系列的氣相或液相氧化反應(yīng)生成硫酸。高溫燃燒生成的一氧化氮排入大氣中大部分轉(zhuǎn) 化為二氧化氮，遇水生成硝酸和亞硝酸。大氣顆粒物中的鐵、銅、鎂、釩等是成酸反應(yīng)的催化劑，大氣光化學(xué)反應(yīng)生成的臭氧和過(guò)氧化 氫是二氧化硫氧化的氧化劑。 酸雨的形成主要有一下幾方面影響： 1空中的酸堿物質(zhì)?，F(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通排放更大量，種類(lèi)更多的污染物(包括酸堿性物質(zhì)),且與塵埃一起升到高空,通過(guò)擴(kuò)散、遷移、轉(zhuǎn)化而后重力沉降到地面，或經(jīng)雨雪沖刷到達(dá)地面。酸性物質(zhì)可破壞植被,酸化土壤,酸化水域，造成水生和陸地生態(tài)失衡，加速巖石風(fēng)化和金屬腐蝕。 2酸性物質(zhì)SOx的天然排放。酸性物質(zhì)SOx 有四類(lèi)天然排放源：海洋霧沫,它們會(huì)夾帶一些硫酸到空中；土壤中某些機(jī)體，如動(dòng)物死尸和植物敗葉在細(xì)菌作用下可分解某些硫化物，繼而轉(zhuǎn)化為SOx；火山爆發(fā),也將噴出可觀量的SOx氣體；雷電和干熱引起的森林火災(zāi)也是一種天然SOx 排放源,因?yàn)闃?shù)木也含有微量硫。 3化石燃料。酸性物質(zhì)SOx，NOx排放人工源之一，是煤、石油和天然氣等化石燃料燃燒，無(wú)論是煤，或石油，或天然氣都是在地下埋藏多少億年，由古代的動(dòng)植物化石轉(zhuǎn)化而來(lái),故稱(chēng)做化石燃料?？茖W(xué)家粗略估計(jì)，1990年我國(guó)化石燃料約消耗近700百萬(wàn)噸；僅占世界消耗總量的12%,人均相比并不驚人；但是我國(guó)近幾十年來(lái),化石燃料消耗的增加速度,實(shí)在太快,1950年至1990年的四十年間,增加了30倍。不能不引起足夠重視。 4工業(yè)過(guò)程。　酸性物質(zhì)SOx,NOx排放人工源之二是工業(yè)過(guò)程,如金屬冶煉：某些有色金屬的礦石是硫化物,銅,鉛,鋅便是如此,將銅,鉛,鋅硫化物礦石還原為金屬過(guò)程中將逸出大量SOx氣體,部分回收為硫酸,部分進(jìn)入大氣。再如化工生產(chǎn)，特別是硫酸生產(chǎn)和硝酸生產(chǎn)可分別跑冒滴漏可觀量SOx和NOx,由于NO2帶有淡棕的黃色，因此,工廠(chǎng)尾氣所排出的帶有NOx 的廢氣象一條“黃龍”,在空中飄蕩，控制和消除“黃龍”被稱(chēng)做“滅黃龍工程”。再如石油煉制等,也能產(chǎn)生一定量的SOx和NOx。 5交通運(yùn)輸。酸性物質(zhì)SOx、NOx排放人工源之三是交通運(yùn)輸,如汽車(chē)尾氣。在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi),活塞頻繁打出火花，象天空中閃電,N2變成NOx。不同的車(chē)型,尾氣中NOx 的濃度有多有少，機(jī)械性能較差的或使用壽命已較長(zhǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的NOx 濃度要高。汽車(chē)停在十字路口,不息火等待通過(guò)時(shí),要比正常行車(chē)尾氣中的NOx濃度要高。近年來(lái),我國(guó)各種汽車(chē)數(shù)量猛增,它的尾氣對(duì)酸雨的貢獻(xiàn)正在逐年上升,不能掉以輕心。人們常說(shuō)車(chē)禍猛于虎,因?yàn)檐?chē)禍看得見(jiàn)摸得著,血肉模糊,容易引起震動(dòng)；污染是無(wú)形的,影響短時(shí)間看不出來(lái),容易被人忽視。二）空氣中存在酸霧，可隨人的呼吸進(jìn)入肺部組織，嚴(yán)重時(shí)可能引起肺部炎癥及肺水腫，特別對(duì)嬰、幼兒的影響更大，甚至有可能誘發(fā)嬰兒死亡綜合癥。酸雨除對(duì)人群造成危害之外，對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都有影響：酸雨降落地面后可使土壤、湖泊、河流酸化。水體酸化后使水生生物受到嚴(yán)重影響；土壤酸化后使其中的有機(jī)物的分解和氮的固定受 到抑制，引起土壤貧瘠化；酸雨傷害植物的新生芽葉，影響其水腫發(fā)育；酸雨對(duì)建筑物的腐蝕作用業(yè)很明顯致使表層脫落甚至影響其安 全。酸雨的危害主要有以下幾個(gè)方面：“ 1酸性物質(zhì)的干濕沉降酸雨危害環(huán)境。這種危害包括森林退化，湖泊酸化，魚(yú)類(lèi)死亡，水生生物種群減少，農(nóng)田土壤酸化、貧脊，有毒重金屬污染增強(qiáng)，糧食、蔬菜、瓜果大面積減產(chǎn)，使建筑物和橋梁損壞，文物面目皆非。 2酸雨對(duì)水生生物的危害。干濕酸沉降可直接降入湖水內(nèi)；也可降入河內(nèi)再流入湖內(nèi)；也可落到植被上，雨水沖刷形成徑流，注入河湖；也可滲入土壤，進(jìn)入地下水，流入湖內(nèi)；最終導(dǎo)致湖泊酸化。有人估計(jì)，在中國(guó)南方酸雨地區(qū)有近一半湖泊，受到不同程度的酸化污染。當(dāng)然，不同湖泊酸化的敏感性還有所不同，它取決于影響降水的氣象條件，湖泊水文，流域特征和湖區(qū)土壤和基巖狀況。 3土壤酸化 。酸雨可導(dǎo)致土壤酸化。我國(guó)南方土壤本來(lái)多呈酸性，再經(jīng)酸雨沖刷，加速了酸化過(guò)程；我國(guó)北方土壤呈堿性，對(duì)酸雨有較強(qiáng)緩沖能力，一時(shí)半時(shí)酸化不了。土壤中含有大量鋁的氫氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含鋁的原生和次生礦物風(fēng)化而釋放大量鋁離子，形成植物可吸收的形態(tài)鋁化合物。植物長(zhǎng)期和過(guò)量的吸收鋁，會(huì)中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的流失；改變土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤貧脊化，影響植物正常發(fā)育；酸雨還能誘發(fā)植物病蟲(chóng)害，使作物減產(chǎn)。酸雨可使土壤微生物種群變化，細(xì)菌個(gè)體生長(zhǎng)變小，生長(zhǎng)繁殖速度降低，如分解有機(jī)質(zhì)及其蛋白質(zhì)的主要微生物類(lèi)群牙孢桿菌，極毛桿菌和有關(guān)真菌數(shù)量降低，影響營(yíng)養(yǎng)元素的良性循環(huán)，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。特別是酸雨可降低土壤中氨化細(xì)菌和固氮細(xì)菌的數(shù)量，使土壤微生物的氨化作用和硝化作用能力下降，對(duì)農(nóng)作物大為不利?？茖W(xué)家試驗(yàn)后估計(jì)我國(guó)南方七省大豆因酸雨受災(zāi)面積達(dá)2380萬(wàn)畝，減產(chǎn)達(dá)20萬(wàn)噸，減產(chǎn)幅度約6%，每年經(jīng)濟(jì)損失1400萬(wàn)元。 4森林衰退。比較不同年代樹(shù)木年輪，可知產(chǎn)生酸雨前后對(duì)林木生長(zhǎng)的影響。在我國(guó)南方森林地區(qū)，50年前樹(shù)木生長(zhǎng)較為粗壯，近年來(lái)狀況不佳。酸雨可造成葉面損傷和壞死，早落葉，林木生長(zhǎng)不良，以致單株死亡。土壤肥力降低，產(chǎn)量下降，造成大面積森林衰退。我國(guó)重酸雨地區(qū)四川盆地受酸雨危害的森林面積達(dá)28萬(wàn)公頃，占林地總面積的三分之一，死亡面積1.5萬(wàn)公頃，占林地面積6%。同樣受酸雨侵襲的貴州省，受危害的森林面積達(dá)14萬(wàn)公頃，為四川盆地的二分之一。 5損害建筑。酸雨能使非金屬建筑材料（混凝土、砂漿和灰砂磚）表面硬化水泥溶解，出現(xiàn)空洞和裂縫，導(dǎo)致強(qiáng)度降低，從而建筑物損壞。 6酸雨能使文物面目皆非。碑林文字模糊；著名的杭州靈隱寺的“摩崖石刻”近年經(jīng)酸雨侵蝕，佛像眼睛、鼻子、耳朵等剝蝕嚴(yán)重，面目皆非，修補(bǔ)后，古跡不“古”。碑林、石刻大都由石灰?guī)r雕成，遇到酸雨立即起化學(xué)反應(yīng)，酸堿中和，即被腐蝕。 7酸雨能加速金屬腐蝕，腐蝕速率：碳鋼大于鍍鋅鐵板，紫銅較低，出現(xiàn)空洞和裂縫，強(qiáng)度降低，橋梁損壞。金屬涂上涂料會(huì)減緩腐蝕。 8危害人體健康。人體耐酸能力高于耐堿能力，如經(jīng)常用弱堿性洗衣粉洗衣服,不帶手套，手就會(huì)變得粗糙，皮革工人，經(jīng)常接觸堿液，也有類(lèi)似情況；但皮膚角質(zhì)層遇酸就好一些。可是，眼角膜和呼吸道粘膜對(duì)酸類(lèi)卻十分敏感，酸雨或酸霧對(duì)這些器官有明顯刺激作用，導(dǎo)致紅眼病和支氣管炎,咳嗽不止,尚可誘發(fā)肺病,這是酸雨對(duì)人體健康的直接影響。另一方面，農(nóng)田土壤酸化，使本來(lái)固定在土壤礦化物中的有害重金屬,如汞、鎘、鉛等,再溶出,繼而為糧食，蔬菜吸收和富集,人類(lèi)攝取后,中毒,得病。這是酸雨對(duì)人體健康的間接影響。 三）酸雨的防治與控制 控制酸雨的根本措施在于減少二氧化硫和氮氧化物的人為排放。目前的有效手段是使用干凈能源, 發(fā)展水力發(fā)電和核電站, 使用固硫的型煤, 使用鍋爐固硫、脫硫、除塵新技術(shù), 發(fā)展內(nèi)燃機(jī)代用燃料, 安裝機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣催化凈化器, 培植耐酸雨農(nóng)作物和樹(shù)種等