有關(guān)酸雨的問題

【專家解說】：">什么是酸雨？
被大氣中存在的酸性氣體污染，pH值小于5.65的降水叫酸雨。什么是酸？ 純水是中性的，沒有味道；檸檬水，橙汁有酸味，醋的酸味較大，它們都是弱酸；小蘇打水有略澀的堿性，而苛性鈉水就澀澀的，堿味較大，苛性鈉是堿，小蘇打雖顯堿性但屬于鹽類?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)酸味大小與水溶液中氫離子濃度有關(guān)；而堿味與水溶液中羥基離子濃度有關(guān)；然后建立了一個(gè)指標(biāo)：氫離子濃度對數(shù)的負(fù)值，叫pH值。于是，純水（蒸餾水）的pH值為7；酸性越大，pH值越低；堿性越大，pH值越高。（PH值一般為0-14之間)未被污染的雨雪是中性的，pH值近于7；當(dāng)它為大氣中二氧化碳飽和時(shí)，略呈酸性（水和二氧化碳結(jié)合為碳酸），pH值為5.65。pH值小于5.65的雨叫酸雨；pH值小于5.65的雪叫酸雪；在高空或高山(如峨眉山)上彌漫的霧，pH值小于5.65時(shí)叫酸霧。
檢驗(yàn)水的酸堿度一般可以用幾個(gè)工具：石蕊試液＼酚酞試液＼PH試紙（精確率高，能檢驗(yàn)PH值）\PH計(jì)（能測出更精確的PH值）。
什么是酸雨率？
一年之內(nèi)可降若干次雨， 有的是酸雨， 有的不是酸雨， 因此一般稱某地區(qū)的酸雨率為該地區(qū)酸雨次數(shù)除以降雨的總次數(shù)。其最低值為0%； 最高值為100%。如果有降雪， 當(dāng)以降雨視之。
有時(shí)， 一個(gè)降雨過程可能持續(xù)幾天， 所以酸雨率應(yīng)以一個(gè)降水全過程為單位， 即酸雨率為一年出現(xiàn)酸雨的降水過程次數(shù)除以全年降水過程的總次數(shù)。
除了年均降水pH值之外， 酸雨率是判別某地區(qū)是否為酸雨區(qū)的又一重要指標(biāo)。
什么是酸雨區(qū)？
某地收集到酸雨樣品， 還不能算是酸雨區(qū)， 因?yàn)橐荒昕捎袛?shù)十場雨， 某場雨可能是酸雨， 某場雨可能不是酸雨， 所以要看年均值。目前我國定義酸雨區(qū)的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)尚在討論之中， 但一般認(rèn)為： 年均降水pH值高于5.65， 酸雨率是0-20%，為非酸雨區(qū)；pH值在5.30--5.60之間， 酸雨率是10--40% ， 為輕酸雨區(qū)； pH值在5.00--5.30之間， 酸雨率是30-60%，為中度酸雨區(qū)；pH值在4.70--5.00之間，酸雨率是50-80%，為較重酸雨區(qū)；pH值小于4.70， 酸雨率是70-100%，為重酸雨區(qū)。這就是所謂的五級標(biāo)準(zhǔn)。其實(shí)，北京、西寧、蘭州和烏魯木齊等市也收集到幾場酸雨，但年均pH值和酸雨率都在非酸雨區(qū)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，故為非酸雨區(qū)。
我國三大酸雨區(qū)包括(我國酸雨主要是：硫酸型）
1。西南酸雨區(qū)：是僅次于華中酸雨區(qū)的降水污染嚴(yán)重區(qū)域。
2。華中酸雨區(qū)：目前它已成為全國酸雨污染范圍最大，中心強(qiáng)度最高的酸雨污染區(qū)。
3。華東沿海酸雨區(qū)：它的污染強(qiáng)度低于華中、西南酸雨區(qū)。
[編輯本段]酸雨的發(fā)現(xiàn)
近代工業(yè)革命，從蒸汽機(jī)開始，鍋爐燒煤，產(chǎn)生蒸汽，推動機(jī)器；而后火力電廠星羅齊布，燃煤數(shù)量日益猛增。遺憾地是，煤含雜質(zhì)硫，約百分之一，在燃燒中將排放酸性氣體 SO2；燃燒產(chǎn)生的高溫尚能促使助燃的空氣發(fā)生部分化學(xué)變化，氧氣與氮?dú)饣?，也排放酸性氣體NOx。它們在高空中為雨雪沖刷，溶解，雨成為了酸雨；這些酸性氣體成為雨水中雜質(zhì)硫酸根、硝酸根和銨離子。1872年英國科學(xué)家史密斯分析了倫頓市雨水成份，發(fā)現(xiàn)它呈酸性，且農(nóng)村雨水中含碳酸銨，酸性不大；郊區(qū)雨水含硫酸銨，略呈酸性；市區(qū)雨水含硫酸或酸性的硫酸鹽，呈酸性。于是史密斯首先在他的著作《空氣和降雨：化學(xué)氣候?qū)W的開端》中提出“酸雨”這一專有名詞。
[編輯本段]酸雨的成因
酸雨的成因是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理的現(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。工業(yè)生產(chǎn)、民用生活燃燒煤炭排放出來的二氧化硫，燃燒石油以及汽車尾氣排放出來的氮氧化物，經(jīng)過“云內(nèi)成雨過程”，即水汽凝結(jié)在硫酸根、硝酸根等凝結(jié)核上，發(fā)生液相氧化反應(yīng)，形成硫酸雨滴和硝酸雨滴；又經(jīng)過“云下沖刷過程”，即含酸雨滴在下降過程中不斷合并吸附、沖刷其他含酸雨滴和含酸氣體，形成較大雨滴，最后降落在地面上，形成了酸雨。我國的酸雨是硫酸型酸雨。
酸雨多成于化石燃料的燃燒：
⑴S→H2SO4 S+O2（點(diǎn)燃）→SO2
SO2+H2O→H2SO3（亞硫酸）
2H2SO3+O2→2H2SO4（硫酸）
總的化學(xué)反應(yīng)方程式：
S+O2（點(diǎn)燃）＝SO2,2SO2+2H2O+O2＝2H2SO4
⑵氮的氧化物溶于水形成酸：
a.NO→HNO3（硝酸）
2NO+O2＝2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO
總的化學(xué)反應(yīng)方程式：
4NO+2H2O+3O2＝4HNO3
b.NO2→HNO3
總的化學(xué)反應(yīng)方程式：
4NO2+2H2O+O2→4HNO3
（*注：元素后的數(shù)字為腳標(biāo)，化學(xué)式前的數(shù)為化學(xué)計(jì)量數(shù)。）
[編輯本段]酸雨形成的影響因素
1.酸性污染物的排放及轉(zhuǎn)換條件
一般說來，某地SO2污染越嚴(yán)重，降水中硫酸根離子濃度就越高，導(dǎo)致ph值越低。
2. 大氣中的氨
大氣中的氨（NH3）對酸雨形成是非常重要的。氨是大氣中唯一的常見氣態(tài)堿。由于它的水溶性，能與酸性氣溶膠或雨水中的酸反應(yīng)，起中和作用而降低 酸度。大氣中氨的來源主要是有機(jī)物的分解和農(nóng)田施用的氮肥的揮發(fā)。土壤的氨的揮發(fā)量隨著土壤pH值的上升而增大。京津地區(qū)土壤pH值為7~8以上，而重 慶、貴陽地區(qū)則一般為5~6，這是大氣氨水平北高南低的重要原因之一。土壤偏酸性的地方，風(fēng)沙揚(yáng)塵的緩沖能力低。這兩個(gè)因素合在一起，至少在目前可以解釋 我國酸雨多發(fā)生在南方的分布狀況。
3. 顆粒物酸度及其緩沖能力
大氣中的污染物除酸性氣體SO2和NO2外，還有一個(gè)重要成員——顆粒物。顆粒物的來源很復(fù)雜。主要有煤塵和風(fēng)沙揚(yáng)塵。后者在北方約占一半，在南 方估計(jì)約占三分之一。顆粒物對酸雨的形成有兩方面的作用，一是所含的催化金屬促使SO2氧化成酸；二是對酸起中和作用。但如果顆粒物本身是酸性的，就不能 起中和作用，而且還會成為酸的來源之一。目前我國大氣顆粒物濃度水平普遍很高，為國外的幾倍到十幾倍，在酸雨研究中自然是不能忽視的。
4.天氣形勢的影響
如果氣象條件和地形有利于污染物的擴(kuò)散，則大氣中污染物濃度降低，酸雨就減弱，反之則加重（如逆溫現(xiàn)象）。
[編輯本段]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(shí)，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(gè)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(jià)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(shí)，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(gè)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(gè)國際性的環(huán)境問題，不能依靠一個(gè)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?！豆s》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(gè)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(shí)，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?？諝庵械亩趸紳舛纫话慵s在316ppm左右，這時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)，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(gè)主要陽高子濃度也較高時(shí)，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(shí)，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(shí)，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(shí)，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(gè)大中型湖泊已經(jīng)酸化，其中約4000個(gè)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(shí)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(shí)，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(gè)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)。
[編輯本段]酸雨的生物防治
世界觀察研究不久前發(fā)表的1994年全球趨勢報(bào)告《1994年生命特征》中說：總的來看，地球的情況并不太好，在所有衡量地球健康狀況的指標(biāo)中，我們僅成功地扭轉(zhuǎn)了一項(xiàng)指標(biāo)的惡化—使臭氧層出現(xiàn)空洞的氟里昂的減少。碳排放量沒有減少，大氣污染日益嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類每年向大氣層排放SO21.15噸，NO2約5012萬噸。全世界城市人口中有一半左右生活在SO2超標(biāo)的大氣環(huán)境中，有10億人生活在顆粒物超標(biāo)的環(huán)境中。大氣污染已成為隱蔽的殺手。而SO2則是罪魁禍?zhǔn)?。最近，歐洲的26個(gè)國家和加拿大，在聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會提出的一份新協(xié)議上簽了字，休證把本國SO2的排放量減少87%，美國也承諾到了2010年將SO2的排放量減少80%。歐洲國家和加拿大稱贊這項(xiàng)新協(xié)議是防治大氣污染的一個(gè)里程碑。 SO2不僅污染空氣、危害人類健康，而且是形成酸雨的主要物質(zhì)。大氣中的SO2和NO2，在空氣在氧化劑的作用下溶解于雨水中。當(dāng)雨水、凍雨、雪和雹等大氣降水的pH小于5.6時(shí)，即是酸雨。據(jù)美國有關(guān)部門測定，酸雨中硫酸占60%，硝酸占33%，鹽酸占6%，其余是碳酸和少量有機(jī)酸。
酸雨給地球生態(tài)環(huán)境和人類的社會經(jīng)濟(jì)帶來嚴(yán)重的影響和破壞，酸雨使土壤酸化，降低土壤肥力，許多有毒物質(zhì)被值物根系統(tǒng)吸收，毒害根系，殺死根毛，使植物不能從土壤中吸收水分和養(yǎng)分，抑制植物的生長發(fā)育。酸雨使河流、湖泊的水體酸化，抑制水生生物的生長和繁殖，甚至導(dǎo)致魚苗窒息死亡；酸雨還殺死水中的浮游生物，減少魚類食物來源，使水生生態(tài)系統(tǒng)紊亂；酸雨污染河流湖泊和地下水，直接或間接危害人體健康。酸雨通過對植物表面（葉、莖）的淋洗直接傷害或通過土壤的間接傷害，促使森林衰亡，酸雨還誘使病蟲害暴發(fā)，造成森林大片死亡。歐洲每年排出2200萬噸硫，毀滅了大片森林。我國四川、廣西等省區(qū)已有10多萬公頃森林瀕臨死亡。酸雨對金屬、石料、木料、水泥等建筑材料有很強(qiáng)的腐蝕作用，世界已有許多古建筑和石雕藝術(shù)品遭酸雨腐蝕破壞，如加拿大的議會大廈、我國的樂山大佛等。酸雨還直接危害電線、鐵軌、橋梁和房屋。
目前，世界上已形成了三大酸雨區(qū)，一是以德、法、英等國家為中心，涉及大半個(gè)歐洲的北歐酸雨區(qū)。二是50年代后期形成的包括美國和加拿大在內(nèi)的北美酸雨區(qū)。這兩個(gè)酸雨區(qū)的總面積已達(dá)1000多萬平方千米，降水的pH小于5.0，有的甚至小于4.0。我國在70年代中期開始形成的覆蓋四川、貴州、廣東、廣西、湖南、湖北、江西、浙江、江蘇和青島等省市部分地區(qū)，面積為200萬平方千米的酸雨區(qū)是世界第三大酸雨區(qū)。我國酸雨區(qū)面積雖小，但發(fā)展擴(kuò)大之快，降水酸化速率之高，在世界上是罕見的。由于大氣污染是不分國界的，所以酸雨是全球性的災(zāi)害。
酸雨的危害已引起世界各國的普遍關(guān)注。聯(lián)合國多次召開國際會議討論酸雨問題。許多國家把控制酸雨列為重大科研項(xiàng)目。全世界已有40多個(gè)國家通過有關(guān)污染限制汽車排污。1993年在印度召開的"無害環(huán)境生物技術(shù)應(yīng)用國際合作會議"上，專家們提出了利用生物技術(shù)預(yù)防、阻止和逆轉(zhuǎn)環(huán)境惡化，增強(qiáng)自然資源的持續(xù)發(fā)展和應(yīng)用，保持環(huán)境完整性和生態(tài)平衡的措施。專家們認(rèn)為：利用生物技術(shù)治理環(huán)境具有巨大的潛力。煤是當(dāng)前最重要的能源之一，但煤中含有硫，燃燒時(shí)放出SO2等有害氣體。煤中的硫有無機(jī)硫和有機(jī)硫兩種。無機(jī)硫大部分以礦物質(zhì)的形式存在，其中主要的是黃鐵礦（FeS2）。生物學(xué)家利用微生物脫硫，將2價(jià)鐵變成3價(jià)鐵，把單體硫變成硫酸，取得了很好效果。例如，日本中央電力研究所從土壤中分離出一種硫桿菌，它是一種鐵氧化細(xì)菌，能有效地去除煤中的無機(jī)硫。美國煤氣研究所篩選出一種新的微生物菌株，它能從煤中分離有機(jī)硫而不降低煤的質(zhì)量。捷克篩選出的一種酸熱硫化桿菌，可脫除黃鐵礦中75%的硫。據(jù)1991年統(tǒng)計(jì)，捷克利用生物技術(shù)已平均脫去煤中無機(jī)硫的78.5%，有機(jī)硫的23.4%，目前，科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)能脫去黃鐵礦中硫的微生物還有氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫桿菌等。日本財(cái)團(tuán)法人電力中央研究所最近開發(fā)出的利用微生物膠硫的新技術(shù)，可除去70%的無機(jī)硫，還可減少60%的粉塵。這種技術(shù)原理簡單，設(shè)備價(jià)廉，特別適合無力購買昂貴脫硫設(shè)備的發(fā)展中國家使用。生物技術(shù)脫硫符合“源頭治理”和“清潔生產(chǎn)”的原則，因而是一種極有發(fā)展前途的治理方法，越來越受到世界各國的重視。
[編輯本段]酸雨的黑色幽默
泡菜
酸雨酸化了土壤以后，進(jìn)一步也酸化了地下水。德國、波蘭和前捷克交界的黑三角地區(qū)(當(dāng)?shù)叵纫陨?，后以森林被酸雨破壞而著?的一位家庭主婦，在接待日本客人奉茶時(shí)說：“我們這個(gè)地區(qū)只有幾口井的井水可供飲用。我們自己也常開玩笑說，只要用井水泡蔬菜，就能夠做出很好的泡菜(酯腋菜)來。”