酸雨

酸雨

自然災害
酸雨正式的名稱是為酸性沉降,它可分為“濕沉降”與“幹沉降”兩大類,前者指的是所有氣狀污染物或粒狀污染物,随着雨、雪、霧或雹等降水型态而落到地面者,後者則是指在不下雨的日子,從空中降下來的落塵所帶的酸性物質而言。我國的酸雨主要是因大量燃燒含硫量高的煤而形成的。[1]
    中文名:酸雨 英文名:acid precipitation 其他名:稱酸性降水 定 義:pH值小于5.6的降水 分 類:“濕沉降”與“幹沉降” 應用學科:大氣科學;大氣化學

地區

某地收集到酸雨樣品,還不能算是酸雨區,因為一年可有數十場雨,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的科學标準尚在讨論之中,但一般認為:年均降水pH高于5.65, 酸雨率是0-20%,為非酸雨區;pH在5.30--5.60之間, 酸雨率是10--40% ,為輕酸雨區;pH在5.00--5.30之間, 酸雨率是30-60%,為中度酸雨區;pH在4.70--5.00之間,酸雨率是50-80%,為較重酸雨區;pH小于4.70, 酸雨率是70-100%,為重酸雨區。這就是所謂的五級标準。其實,北京、拉薩、西甯、蘭州和烏魯木齊等市也收集到幾場酸雨,但年均pH和酸雨率都在非酸雨區标準内,故為非酸雨區。

發現

近代工業革命,從蒸汽機開始,鍋爐燒煤,産生蒸汽,推動機器;而後火力發電廠星羅棋布,燃煤數量日益猛增。1872年英國科學家史密斯分析了倫敦市雨水成份,發現它呈酸性,且農村雨水中含碳酸铵,酸性不大;郊區雨水含硫酸铵,略呈酸性;市區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:化學氣候學的開端》中提出“酸雨”這一專有名詞。

組成

一般酸水化學組成中,較重要的物種包括 H 、Cl 、NO3 、SO 4、NH4 、K 、Na 、Ca 及 Mg 等九種。其來源包括自然來源及人為來源,一般而言NO3 及 SO4 為主要的緻酸物質,其硫氧化物與氮氧化物轉化而來。在人為污染排放方面,前者則與化石燃料使用、火力電廠、含硫有機物燃燒有關;後者主要源自工廠高溫燃燒過程,交通工具排放等因素 。Ca 及 NH4 為主要的中和(緻堿)物質.

SO4 來源:石化工業、火力發電廠、燃燒 。

Na , Cl-, Mg2+ 來源:海洋的海水飛沫 。

NO3 來源:工廠高溫燃燒過程、交通工具排放 。

Ca 、K+ 來源:塵土。 

NH4 來源:農藥噴灑。

類型

酸雨中的陰離子主要是硝酸根和硫酸根離子,根據兩者在酸雨樣品中的濃度可以判定降水的主要影響因素是二氧化硫還是氮氧化物。二氧化硫主要是來自于礦物燃料(如煤)的燃燒,氮氧化物主要是來自于汽車尾氣等污染源。相關的文獻中,通過硫酸根和硝酸根離子的濃度比值将酸雨的類型分為三類,如下: 

(1)硫酸型或燃煤型:硫酸根/硝酸根>3 

(2)混合型:0.5<硫酸根/硝酸根<=3 

(3)硝酸型或燃油型:硫酸根/硝酸根<=0.5。 

由此,可以根據一個地方的酸雨類型來初步判斷酸雨的主要影響因素。當然,大多數地方的酸雨可能這三種類型都涵蓋了,這就需要對每個時間段的酸雨影響因素作進一步分析了。

成因

形成原因

酸雨的成因是一種複雜的大氣化學和大氣物理的現象。酸雨中含有多種無機酸和有機酸,絕大部分是硫酸和硝酸。工業生産、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,經過“雲内成雨過程”,即水氣凝結在硫酸根、硝酸根等凝結核上,發生液相氧化反應,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又經過“雲下沖刷過程”,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,最後降落在地面上,形成了酸雨。中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(點燃)=SO2

SO2+H2O=H2SO3(亞硫酸)

2H2SO3+O2=2H2SO4(硫酸)

總的化學反應方程式:

S+O2(點燃)=SO2

2SO2+2H2O+O2=2H2SO4

⑵氮的氧化物溶于水形成酸:

2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO

總的化學反應方程式:

4NO++2H2O+3O2=4HNO3

b.NO2→HNO3

總的化學反應方程式:

4NO2+2H2O+O2=4HNO3

形成過程

酸雨的形成大體上有以下四個過程: 

(1) 水蒸汽冷凝在含有硫酸鹽、硝酸鹽等的凝結核上: 

(2) 形成雲霧時.SO2、NOx 、CO等被水滴吸收: 

(3) 氣溶膠顆粒物質和水滴在雲霧形成過程中互相碰撞、聚凝并與雨滴結合在一起; 

(4) 降水時空氣中的一次污染物和二次污染物被沖洗進雨中。

影響因素

1.酸性污染物的排放及轉換條件

一般說來,某地SO2污染越嚴重,降水中硫酸根離子濃度就越高,導緻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态堿。由于它的水溶性,能與酸性氣溶膠或雨水中的酸反應,起中和作用而降低酸度。大氣中氨的來源主要是有機物的分解和農田施用的氮肥的揮發。土壤的氨的揮發量随着土壤pH值的上升而增大。

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,還有一個重要成員——顆粒物。顆粒物的來源很複雜。主要有煤塵和風沙揚塵。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。

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(如逆溫現象)。

酸雨率

一年之内可降若幹次雨,有的是酸雨,有的不是酸雨,因此一般稱某地區的酸雨率為該地區酸雨次  酸雨侵蝕後的森林數除以降雨的總次數。其最低值為0%;最高值為100%。如果有降雪,當以降雨視之。有時,一個降雨過程可能持續幾天,所以酸雨率應以一個降水全過程為單位,即酸雨率為一年出現酸雨的降水過程次數除以全年降水過程的總次數。除了年均降水pH之外,酸雨率是判别某地區是否為酸雨區的又一重要指标。

分布區域

某地收集到酸雨樣品,還不能算是酸雨區,因為一年可有數十場雨,某場雨可能是酸雨,某場雨可能不是酸雨,所以要看年均值。中國定義酸雨區的科學标準尚在讨論之中,但一般認為:年均降水pH高于5.65, 酸雨率是0-20%,為非酸雨區;pH在5.30--5.60之間, 酸雨率是10--40% ,為輕酸雨區;pH在5.00--5.30之間, 酸雨率是30-60%,為中度酸雨區;pH在4.70--5.00之間,酸雨率是50-80%,為較重酸雨區;pH小于4.70, 酸雨率是70-100%,為重酸雨區。這就是所謂的五級标準。其實,北京、拉薩、西甯、蘭州和烏魯木齊等市也收集到幾場酸雨,但年均pH和酸雨率都在非酸雨區标準内,故為非酸雨區。 

中國三大酸雨區 

中國酸雨主要是硫酸型,三大酸雨區分别為: 

1.西南酸雨區:是僅次于華中酸雨區的降水污染嚴重區域。 

2.華中酸雨區:它已成為全國酸雨污染範圍最大,中心強度最高的酸雨污染區。 

3.華東沿海酸雨區:它的污染強度低于華中、西南酸雨區。 

危害

對人類的危害

酸污染對人類最嚴重的影響就是呼吸方面的問題,二氧化硫和二氧化氮會引起例如哮喘、幹咳、頭痛、和眼睛、鼻子、喉嚨的過敏。

酸雨間接的影響就是它會溶解在水中的有毒金屬被水果、蔬菜和動物的組織吸收,雖然不直接影響,但是吃下這些東西卻對人類的健康産生嚴重影響。例如:累積在動物器官和組織中的汞與腦損傷和神經混亂有所關聯;動物器官中的另一種金屬──鋁與腎髒問題有關,近來也被懷疑與老年癡呆症具關聯性。

對建築物和雕像的危害

酸性粒子也會沉積在建築物和雕像上,造成侵蝕。石灰岩和大理石跟酸接觸後會轉變為一種粉碎物質,稱為石膏。此外,橋梁以更快的速度被腐蝕,鐵路工業和飛機工業同樣的必須花費更多的錢來修補由酸雨造成的損害。酸雨不僅造成了經濟負擔上的問題,而且也對一般大衆的安全産生危險。舉一個實例,1967年俄亥俄河上的橋倒塌,造成46人死亡。主要原因就在于酸雨的腐蝕。

另外,酸雨也造成暴露在外的雕像受到侵蝕,這造成文化資産的破壞,令許多人擔憂,同樣的,酸雨也會對金屬建材産生影響。

對植物的危害

酸雨會影響農作物稻子的葉子,同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解,造成礦物質大量流失,植物無法獲得充足的養分,将枯萎、死亡。但土壤中因酸雨釋出的金屬也可能為植物吸收造成影響,這問題極其複雜,譬如,酸雨中某些金屬( 如,鐵 )的釋出反而有助于植物的生長。

對水中生物的危害

酸雨會影響河川或湖泊的pH值,當pH值小于6将影響到水中生物的生存或繁殖,當pH值小于5将導緻水中生物大量死亡。可能會影響到養殖魚業。

對能見度的影響

形成酸雨的物質,有時亦為形成光化學煙霧的物質。因此即使不降雨,也常會導緻能見度下降。

防治

 1.開發新能源,如氫能,太陽能,水能,潮汐能,地熱能等。

2.使用燃煤脫硫技術,減少二氧化硫排放。

3.工業生産排放氣體處理後再排放。

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。

國際狀況

1972年,瑞典政府給聯合國人類環境會議提出報告《穿過國界的大氣污染:大氣和降水中硫的影響》,引起各國政府關注,1973至1975年歐洲經濟合作與發展組織開展了專項研究,證實酸雨地區幾乎覆蓋了整個西北歐。1974年和以後北美證實在美國東北部和與加拿大交界地區亦發現大面積酸雨區域,幾乎北美有三分之二陸地面積受到酸雨威脅,甚至在美國夏威夷群島的迎風一側,也出現酸雨。再後,東南亞日本、韓國等亦發現大面積酸雨。有位科學家到杳無人煙,且長年冰封雪蓋的格陵蘭島,給冰層打鑽,取出180年前的冰塊,與現在的酸度相比,酸度增長了99倍。

80年代,挪威科學家在北極圈内大面積地區都測到酸雨(酸雪)。

1998年上半年,中國南極長城站八次測得南極酸性降水,其中一次pH值為5.46。

酸雨區

全球已形成三大酸雨區。

中國覆蓋四川、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,面積達200多萬平方公裡的酸雨區是世界三大酸雨區之一。中國酸雨區面積擴大之快、降水酸化率之高,在世界上是罕見的。

世界上另兩個酸雨區是以德、法、英等國為中心,波及大半個歐洲的北歐酸雨區和包括美國和加拿大在内的北美酸雨區。這兩個酸雨區的總面積大約1000多萬平方公裡,降水的pH值小于0.5,有的甚至小于0.4。

治理措施

1979年11月在日内瓦舉行的聯合國歐洲經濟委員會的環境部長會議上,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。為了實現許諾,多數國家都已經采取了積極的對策,制訂了減少緻酸物排放量的法規。例如,美國的《酸雨法》規定,密西西比河以東地區,二氧化硫排放量要由1983年的2000萬噸/年,經過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。 

生物防治

世界觀察研究所不久前發表的1994年全球趨勢報告《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标中,我們僅成功地扭轉了一項指标的惡化─使臭氧層出現空洞的氟裡昂的減少。碳排放量沒有減少,大氣污染日益嚴重。據統計,人類每年向大氣層排放SO21.15億噸,NO2約5012萬噸。全世界城市人口中有一半左右生活在SO2超标的大氣環境中,有10億人生活在顆粒物超标的環境中。大氣污染已成為隐蔽的殺手。而SO2則是罪魁禍首。最近,歐洲的26個國家和加拿大,在聯合國歐洲經濟委員會提出的一份新協議上簽了字,修正把本國SO2的排放量減少87%,美國也承諾到了2010年将SO2的排放量減少80%。歐洲國家和加拿大稱贊這項新協議是防治大氣污染的一個裡程碑。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。大氣中的SO2和NO2,在空氣在氧化劑的作用下溶解于雨水中。當雨水、凍雨、雪和雹等大氣降水的pH小于5.6時,即是酸雨。據美國有關部門測定,酸雨中硫酸占60%,硝酸占33%,鹽酸占6%,其餘是碳酸和少量有機酸。

酸雨的危害已引起世界各國的普遍關注。聯合國多次召開國際會議讨論酸雨問題。許多國家把控制酸雨列為重大科研項目。全世界已有40多個國家通過有關污染限制汽車排污。1993年在印度召開的"無害環境生物技術應用國際合作會議"上,專家們提出了利用生物技術預防、阻止和逆轉環境惡化,增強自然資源的持續發展和應用,保持環境完整性和生态平衡的措施。專家們認為:利用生物技術治理環境具有巨大的潛力。煤是當前最重要的能源之一,但煤中含有硫,燃燒時放出SO2等有害氣體。煤中的硫有無機硫和有機硫兩種。無機硫大部分以礦物質的形式存在,其中主要的是黃鐵礦(FeS2)。生物學家利用微生物脫硫,将2價鐵變成3價鐵,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杆菌,它是一種鐵氧化細菌,能有效地去除煤中的無機硫。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硫而不降低煤的質量。捷克篩選出的一種酸熱硫化杆菌,可脫除黃鐵礦中75%的硫。據1991年統計,捷克利用生物技術已平均脫去煤中無機硫的78.5%,有機硫的23.4%,目前,科學家已發現能脫去黃鐵礦中硫的微生物還有氧化亞鐵硫杆菌和氧化硫杆菌等。日本财團法人電力中央研究所最近開發出的利用微生物膠硫的新技術,可除去70%的無機硫,還可減少60%的粉塵。這種技術原理簡單,設備價廉,特别适合無力購買昂貴脫硫設備的發展中國家使用。生物技術脫硫符合“源頭治理”和“清潔生産”的原則,因而是一種極有發展前途的治理方法,越來越受到世界各國的重視。

我國情形

我國形式

中國從八十年代開始對酸雨污染進行觀測調查研究。在八十年代,中國的酸雨主要發生在重慶,貴陽和柳州為代表的西南地區,酸雨的面積約為170萬平方公裡。到九十年代中期,酸雨已發展到長江以南,青藏高原以東及四川盆地的廣大地區,酸雨地區面積擴大了100多萬平方公裡。以長沙,贛州,南昌,懷化為代表的華中酸雨區現在已經成為全國酸雨污染最嚴重的地區,其中心區平均降水pH值低于4.0,酸雨的頻率高達90%以上,已達到了“逢雨必酸”的程度。以南京,上海,杭州,福州和廈門為代表的華東沿海地區也成為我國主要的酸雨地區。值得注意的是,華北的京津,東北的丹東,圖們等地區也頻頻出現酸性降水。年均pH值低于5.6的區域面積已占我國國土面積的40%左右。我國的酸雨化學特征是pH值低,硫酸根(SO42-),铵(NH4+),和鈣(Ca2+)離子濃度遠遠高于歐美,而硝酸根(NO3-)濃度則低于歐美。研究表明,我國酸性降水中硫酸根與硝酸根的摩爾之比大約為6.4:1,因此,中國的酸雨是硫酸型的,主要是人為排放SO2造成的。所以,治理好我國的SO2排放對我國的酸雨的治理有着決定性的作用。

防治

綜合我國酸雨的情況,我國要治理好酸雨就必須從源頭上控制SO2的治理和排放。而二氧化硫主要是通過化石燃料的燃燒釋放到大氣當中。燃燒前脫硫技術主要是指燃料的脫硫技術,對于以燃煤為主要能源的我國來說,又主要指煤的脫硫技術。煤的脫硫主要有化學法,物理發,和微生物法,目前工業中應用最廣泛的是煤的重力分選法,其他脫硫方法如浮選法,微波脫硫法,磁力脫硫法,微生物脫硫法,以及煤的氣化,液化等,仍處于實驗室到半工業階段。煤中的硫可分為有機硫和無機硫,其中有機硫又可分為原生有機硫和次生有機硫兩大類。有機硫與煤中的有機物質形成複雜的分子結構,采用機械破碎,重力分選等物理方法不能将它脫除,需用化學方法或電磁輻射破壞碳硫間的化學鍵後才能脫除,成本較高。而無機硫主要由硫化鐵硫,單質硫,硫酸鹽硫組成,可用物理方法(如重力分選法)脫除40%~90%的硫。目前應用最廣泛的燃燒中脫硫技術是型煤固硫技術和循環流化床脫硫技術。對于型煤固硫技術主要方法如下1.在鈣基固硫劑中添加鋼渣。2.采用化學處理方法。3.添加矽酸鹽。4.采用“定向開花”技術。5.研制複合固硫劑。6.生物質工業型煤.而循環流化床脫硫技術是在床内加入廉價的脫硫劑(通常用石灰石或白雲石),在800~900.C的低溫燃燒過程中,脫除煙氣中SO2和SO3,以達到固硫的目的。我國的循環流化床的容量較小,研制大容量循環流化床鍋爐仍有許多問題有待解決。

随着科技的進步,脫硫技術将進一步趨向于成熟,我國的酸雨問題有望從根本上得到解決。

酸雨能破壞農作物和森林,受到酸雨侵蝕的農作物葉子,葉綠素含量降低,由于光合作用受阻,引起葉子萎縮和畸形,使産量下降。我國重慶地區在1982年入夏後連降酸雨,6月13日夜,雨後的2萬畝水稻,葉子突然枯黃,狀如火烤,幾天後枯死。我國柳州地區因酸雨災害嚴重,這幾年竟出現了“下雨天澆菜”的怪事。下完雨後,農民們趕緊用潔淨的水把菜再澆一遍,不然菜就會黃葉、爛根、死苗。酸雨還會破壞森林,命名森林生長緩慢,甚至凋謝。世界上有1/4的森林程度不同地受到酸雨的侵襲,每年價值數百萬美元的林木被毀壞。酸雨能抵制土壤中有機物的分解和氮的固定,淋洗掉鈣、鎂、鉀等養分,使土壤日益酸化、貧瘠化,影響植物的生長。當土壤中的鋁被酸雨“解放”出來,成為可溶态的鋁時,就會危害植物的根毛,影響養分的吸收。酸化的土壤還會影響土壤微生物的活性,使土壤生物群落發生混亂和變化,從而危害農作物和其他作物的生長。酸雨對湖泊的危害也是很嚴重的,由于降落地表的酸雨在徑流過程中得不到地表物質的中和,湖水的酸度增加很快。在加拿大,酸雨毀滅了1.4萬多個湖泊,另有4000多個湖泊也瀕臨“死亡”;歐洲有數千個美麗的湖泊毫無生氣,聽不到蛙鳴,見不到魚躍;酸雨給美國北部許多湖泊、河流和池塘帶來了一種奇怪的結晶,這種可怕的結晶殺死了所有的魚類和其他微小生物,迫使那裡靠捕魚為生的漁民不得不含淚棄舟登岸,另謀生路。

酸雨對人體健康能産生一定的危害。作為水源的湖泊和地下水酸化後,由于金屬的溶出,對飲用者會産生危害。很多國家由于酸雨的影響,地下水中的鉛、銅、鋅、镉的濃度已上升到正常值的10~100倍。含酸的空氣使多種呼吸道疾病增加,巴西的庫巴坦市,由于酸雨的毒害,有20%的居民患有氣喘病、支氣管炎或鼻炎,其中5歲以下兒童患病率竟高達38%。1980年,美國和加拿大有5萬多人因受酸雨影響而死亡,酸雨特别是在形成硫酸霧的情況下,其微粒侵入人體肺部,可引起肺水腫和肺硬化等疾病而導緻死亡。酸雨的腐蝕力很強,大大加速了建築物、金屬、紡織品、皮革、紙張、油漆、橡膠等物質的腐蝕速度。美國每年因酸雨造成的損失達250億美元。酸雨還是摧殘文物古迹的元兇,使人類幾千年來創造的藝術瑰寶黯然失色。降落到建築物表面的酸雨跟碳酸鈣發生反應,生成能溶于水的硫酸鈣,被雨水沖刷掉。這種過程可以進行到很深的部位,造成建築物石料的成層剝落。在地中海沿岸的曆史名城雅典,保存着許多古希臘時代遺留下來的金屬和石雕像,近10多年來已被慢慢腐蝕。英國倫敦英王查理一世的塑像、德國慕尼黑的古畫廊、科倫大教堂,已被腐蝕得面目全非。我國柳州的柳江鐵橋,由于酸雨影響,1年就需防腐一次,而在沒有酸雨的60年代,3~4年才作一次防腐處理;重慶曾家岩八路軍辦事處舊址門前矗立的周恩來全身銅像,已被酸雨蝕去本色,令慕名而來的瞻仰者心中黯然。

酸雨是一種超越國境的污染物,它可以随同大氣轉移到1000km以外甚至更遠的地區。科學家在人們通常認為地球上最潔淨的北極圈内冰雪層中,也檢測出濃度相當高的酸雨物質。因此,酸雨問題已經不再是一個局部環境問題,它正在發展成為國與國之間的一個日益尖銳的政治矛盾。據報道,在挪威、瑞典等北歐國家降的酸雨,大部分是從西歐國家工業區的排放源傳送過去的,其中瑞典南部大氣中的硫有77%是“偷越國境”進來的。加拿大南部的酸雨,則是從北部工業區越境傳播而來的。所以,瑞典和加拿大兩國,都通過各種途徑,堅決反對污染輸出。

目前,各國采取的防治對策主要有:一是調整能源戰略,一方面節約能源,減少煤炭、石油的消耗量,以減少二氧化硫、氮氧化物等大氣污染物的排放量;另一方面開發新能源,盡快地利用無污染或少污染的新能源,如太陽能、核能。

被稱為“空中惡魔”的酸雨目前已成為一種範圍廣泛、[5]跨越國界的大氣污染現象。埃及金字塔前有一座著名的獅身人面像,它叫司芬克司。司芬克司在金字塔前穩坐了幾千年,可卻在近幾十年坐不住了。空中魔王酸雨,有一陣沒一陣地下,腐蝕了司芬克司的臉,獅身女妖就像被刻意毀容者潑了一瓢又一瓢硫酸,臉上坑坑窪窪,大斑連着小斑,有的地方還一塊一塊地往下掉,又髒又黑,可醜陋啦!

酸雨不僅在非洲肆虐,羞辱司芬克司,還在美洲興風作浪,使美國的自由之神像和其他文物蒙上黑斑。為了修複被酸雨破壞的文物,美國每年大約要花去50億美元。現在酸雨正轉向肆虐美國人口稠密地區和自然保護區,把美國人搞得惶惶不可終日,哀歎道:“整個西部寶貴的水資源、林業資源、11個國家森林公園和數百萬畝的自然正處在酸雨的淫威之下。”

在歐洲,酸雨的危害也日益嚴重。以森林湖泊衆多著稱的瑞典有15000個湖泊酸化。在意大利北部,有9000多公頃的森林毀于酸雨。

據普查統計,我國有22個省、自治區、直轄市遭遇了酸雨,遭遇酸雨的面積占國土面積的6.8%。目前,酸雨主要在我國南方地區肆虐。重慶、自貢、貴陽、柳州、南甯等城市受害最深,使這些地方的水稻、小麥死苗,土壤酸化肥力減退,土壤中有害重金屬活力增加,對森林和作物危害極大。

酸雨是人類活動造成的。大氣中的工業污染物二氧化硫、氮氧化物等酸性氧化物是酸雨之源。這些酸性氧化物和雲中的水作用,就演變為酸雨降落地面,“撒下人間都是怨”。酸性氧化物則是在煤和石油燃燒、金屬冶煉中形成的。由于大氣流動沒有國界,此地污染空氣物質排放可能使彼地的無辜者受害。加拿大和美國這兩個十分友好的鄰國就曾因酸雨發生過糾紛。由于美國工業污染造成的酸雨不時“侵入”近鄰加拿大的領空,降落到加拿大的國土上,使加拿大的幾百個湖泊因為酸化而毀滅,還另外有幾千個湖泊瀕臨死亡,并使這些湖泊中的水生生物難逃覆滅的危運。難怪加拿大政府要撕破臉皮與美國倫理了。因此,居住在地球村裡的居民,隻有采取跨國的聯合行動,才能阻遏空中魔王━酸雨的危害。

形成原因

酸雨是指pH值小于56的雨水、凍雨、雪、雹、露等大氣降水。大量的環境監測資料明,由于大氣層中的酸性物質增加,地球大部分地區上空的雲水正在變酸,如不加控制,酸雨區的面積将繼續擴大,給人類帶來的危害也将與日俱增。現已确認,大氣中的二氧化硫和二氣化氮是形成酸雨的主要物質。美國測定的酸雨成分中,硫酸占60%,硝酸占32%,鹽酸占

6%,其餘是碳酸和少量有機酸。大氣中的二氧化硫和二氧化氮主要來源于煤和石油的燃燒,它們在空氣中氧化劑的作用下形成溶解于雨水的種酸。據統計,全球每年排放進大氣的二氧化硫約1億噸,二氧化氮的5000萬噸,所以,酸雨主要是人類生産活動和生活造成的。

目前,全球已形成三大酸雨區。我國覆蓋四川、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,面積達200多萬平方公裡的酸雨區是世界三大酸雨區之一。我國酸雨區面積擴大之快、降水酸化率之高,在世界上是罕見的。世界上另兩個酸雨區是以德、法、英等國為中心,波及大半個歐洲的北歐酸雨區和包括美國和加拿大在内的北美酸雨區。這兩個酸雨區的總面積大約1000多萬平方公裡,降水的pH值小于0.5,有的甚至小于0.4。

造成危害

下酸雨時,樹葉會受到嚴重侵蝕,樹木的生存受到嚴重危害。并且,地面也會酸化。在土壤中生長着許許多多的細菌生物,這些生物對植物的生長有着極為重要的作用。例如,在黑土裡生長着種類與世界人口一樣多的細菌。若土壤被酸雨侵蝕,除一少部門分,土壤裡面的大多數細菌都将無法存活。

此外,土壤中的營養成分被酸溶解後會流失掉,這也構成了對樹木的危害。

在加拿大和歐洲,有15%到60%的森林受到不同程度的酸雨侵蝕而大面積枯萎。若如此下去,在不久的将來,森林就将會部消失。

不僅森林受到嚴重威脅,土壤由于受到酸性侵蝕,也會引起農業減産。為此,我們正在把堿性石灰投入到酸性土壤中進行中和。但是,用石灰中和并不是萬全之策,還不能從根本上解決問題。

此外,酸雨容易腐蝕水泥、大理石,并能使鐵金屬表面生鏽,因此,建築物容易受損,公園中的雕刻以及許多古代遺迹也容易受腐蝕。

酸雨造成的危害,若用金錢來衡量,損失是巨大的,而且,許多損失是用金錢無法挽回的。

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