酸雨的形成、危害及應(yīng)對策略

【專家解說】：中文名稱：酸雨 英文名稱：acid rain 定義1：pH值小于5.6的雨雪或其他方式形成的大氣降水(霧、霜)。廣義指酸性物質(zhì)的干、濕沉降。 所屬學(xué)科：地理學(xué)（一級學(xué)科）；環(huán)境地理學(xué)（二級學(xué)科） 定義2：pH值小于5.6的降水。包括雨、雪在內(nèi)，其酸性成分主要是硫酸，也有硝酸和鹽酸等。酸雨主要由化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物等酸性氣體，經(jīng)過復(fù)雜的大氣化學(xué)反應(yīng),被雨水吸收溶解而成。 所屬學(xué)科：電力（一級學(xué)科）；通論（二級學(xué)科） 定義3：硫、氮等氧化物所引起的雨、雪和冰雹等大氣降水酸化以及pH小于5.6的大氣降水。 所屬學(xué)科：生態(tài)學(xué)（一級學(xué)科）；污染生態(tài)學(xué)（二級學(xué)科） 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。 酸雨天然排放源 　　1.海洋：海洋霧沫，它們會夾帶一些硫酸到空中 　　2.生物：土壤中某些機(jī)體,如動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)化為二氧化硫 　　3.火山爆發(fā)：噴出可觀量的二氧化硫氣體 　　4.森林火災(zāi)：雷電和干熱引起的森林火災(zāi)也是一種天然硫氧化物排放源,因?yàn)闃淠疽埠形⒘苛颉?　　5.閃電：高空雨云閃電，有很強(qiáng)的能量，能使空氣中的氮?dú)夂脱鯕獠糠只仙梢谎趸?繼而在對流層中被氧化為二氧化氮 N?+O?==放電==2NO 　　2NO+O?======2NO? 　　氮氧化物即為一氧化氮和二氧化氮之和，與空氣中的水蒸氣反映生成硝酸。 　　6.細(xì)菌分解： 既使是未施過肥的土壤也含有微量的硝酸鹽,土壤硝酸鹽在土壤細(xì)菌的幫助下可分解出一氧化氮，二氧化氮和氮?dú)獾葰怏w。 人工排放源 　　煤、石油和天然氣等化石燃料燃燒,無論是煤,或石油,或天然氣都是在地下埋藏多少億年,由古代的動植物化石轉(zhuǎn)化而來,故稱做化石燃料?？茖W(xué)家粗略估計(jì),1990年我國化石燃料約消耗近700百萬噸;僅占世界消耗總量的12%,人均相比并不驚人;但是我國近幾十年來,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。 　　煤中含有硫，燃燒過程中生成大量二氧化硫，此外煤燃燒過程中的高溫使空氣中的氮?dú)夂脱鯕饣蠟橐谎趸?，繼而轉(zhuǎn)化為二氧化氮，造成酸雨。    酸雨工業(yè)過程,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程中將逸出大量二氧化硫氣體,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)可分別產(chǎn)生可觀量二氧化硫和二氧化氮，由于二氧化氮帶有淡棕的黃色,因此,工廠尾氣所排出的帶有二氧化氮的廢氣象一條“黃龍”,在空中飄蕩,控制和消除“黃龍”被稱做“滅黃龍工程”。再如石油煉制等,也能產(chǎn)生一定量的二氧化硫和二氧化氮。它們集中在某些工業(yè)城市中,也比較容易得到控制。 　　    酸雨的工業(yè)排放源交通運(yùn)輸,如汽車尾氣。在發(fā)動機(jī)內(nèi),活塞頻繁打出火花,象天空中閃電,氮?dú)庾兂啥趸?。不同的車?尾氣中氮氧化物的濃度有多有少,機(jī)械性能較差的或使用壽命已較長的發(fā)動機(jī)尾氣中的氮氧化物濃度要高。汽車停在十字路口,不息火等待通過時,要比正常行車尾氣中的氮氧化物濃度要高。近年來,我國各種汽車數(shù)量猛增,它的尾氣對酸雨的貢獻(xiàn)正在逐年上升,不能掉以輕心。 　　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。由于我國多燃煤，所以的酸雨是硫酸型酸雨。而多燃石油的國家下硝酸雨。危害：1.城市大氣污染嚴(yán)重程度的改變了季節(jié)變化和晝夜變化的規(guī)律，大體可分為煤炭型和石油型兩類。煤炭型是燃煤引起，因此污染強(qiáng)度以對流最強(qiáng)的夏季和白天為最輕，而以逆溫最強(qiáng)、對流最弱的冬季和夜間為最重。倫敦?zé)熿F事件就屬于這種類型。石油型是石油和石油化學(xué)產(chǎn)品和汽車尾氣所產(chǎn)生，由于氮氧化物和碳?xì)浠锏壬晒饣瘜W(xué)煙霧時需要較高氣溫和強(qiáng)烈陽光，因此污染強(qiáng)度變化規(guī)律和煤炭型剛剛相反，即以夏季午后發(fā)生頻率最高，冬季和夜間少或不發(fā)生。洛杉磯光化學(xué)煙霧就屬于這個類型。 　　2.此外，城市云量增多的結(jié)果，使城區(qū)日照時數(shù)和太陽輻射量均有減少。城市中煙塵粒子增多的結(jié)果，使大氣透明度變差，所以有人稱城市為“煙霾島”或“混濁島”。煙塵大量削弱太陽光中的紫外線部分(在太陽高度較低時甚至可減少30％一50％)，這對城市居民的身體健康也是不利的。 　　3.酸雨可導(dǎo)致土壤酸化。我國南方土壤本來多呈酸性，再經(jīng)酸雨沖刷，加速了酸化過程；我國北方土壤呈堿性，對酸雨有較強(qiáng)緩沖能力，一時半時酸化不了。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。植物長期和過量的吸收鋁，會中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤礦物質(zhì)營養(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)植物病蟲害，使作物減產(chǎn)。 　　4.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。建筑材料變臟, 變黑, 影響城市市容質(zhì)量和城市景觀, 被人們稱之為 “黑殼"”效應(yīng)。 防治：1.開發(fā)新能源，如氫能，太陽能，水能，潮汐能，地?zé)崮艿?　　2.使用燃煤脫硫技術(shù)，減少二氧化硫排放 　　3.工業(yè)生產(chǎn)排放氣體處理后再排放 　　4.少開車，多乘坐公共交通工具出行 　　5.使用天然氣等較清潔能源，少用煤