对酸雨的认识

对酸雨的认识

前言

"自然灾害"是人类依赖的自然界中所发生的异常现象，自然灾害对人类社会所造成的危害往往是触目惊心的。它们之中既有地震、火山爆发、泥石流、海啸、台风、洪水等突发性灾害；也有地面沉降、土地沙漠化、干旱、海岸线变化等在较长时间中才能逐渐显现的渐变性灾害；还有臭氧层变化、水体污染、水土流失等人类活动导致的环境灾害。这些自然灾害和环境破坏之间又有着复杂的相互联系。这次我论述的主题是人类活动导致环境伤害中的一种——酸雨。

1、什么是酸雨

酸雨是工业高度发展而出现的副产物，由于人类大量使用煤、石油、天然气等化石燃料，燃烧后产生的硫氧化物或氮氧化物，在大气中经过复杂的化学反应，形成硫酸或硝酸气溶胶，或为云、雨、雪、雾捕捉吸收，降到地面成为酸雨。如果形成酸性物质时没有云雨，则酸性物质会随着浮沉一起降落到地面，这叫做干沉降，以区别于酸雨、酸雪等湿沉降。干沉降物在地面遇水时复合成酸。酸云和酸雾中的酸性由于没有得到直径大得多的雨滴的稀释，因此它们的酸性要比酸雨强得多。高山区由于经常有云雾缭绕，因此酸雨区高山上森林受害最重，常成片死亡。硫酸和硝酸是酸雨的主要成分，约占总酸量的90%以上，我国酸雨中硫酸和硝酸的比例约为10∶1

百度百科中对酸雨正式的名称是为酸性沉降.是指pH值小于5.6的雨、雪、雾、雹等大气降水。它可分为“湿沉降”与“干沉降”两大类，前者指的是所有气状污染物或粒状污染物，随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面，后者是指在不降雨的日子，从空中降下来的灰尘所带的一些酸性物质。但在人类社会逐渐频繁的工业活动下，酸性物质逐渐增多复杂化，已经不能用简单的降水pH5.6标准来划分酸雨的界限。

2、酸雨划分的界限

近年来通过对降水的多年观察，科学家们已经对pH为5.6能否作为酸性降水的界限以及判别认为污染的界限提出异议。大气中除CO2外，还存在着各种酸、碱性气态和气溶胶物质。它们的量虽少，但对降水的pH值也有影响，即未被污染的大气降水的pH不一定正好是5.6。同时，作为对降水pH影响较大的强酸，如硫酸和硝酸，也有其天然产生的来源，因而对雨水的pH也有影响。除此之外，有些地域大气中碱性尘粒或其他碱性气体，如NH3含量较高，也会导致降水pH值上升。

在广东沿海地区，如珠江，上川岛都发现有甲磺酸粒子的存在。在海洋大气环境中，NH3和碱性尘埃的浓度一般很低，因此，海洋环境下降水的pH值往往较低。由于世界各地自然条件不同，如地质、气象、水文等的差异，会造成各地降水pH的不同。通过世界不同地区降水pH的背景值研究，从中发现降水pH值小于或等于5.0。有人认为pH大于5.6的降水也未必没受到酸性物质的人为干扰，如果不是很强烈，也不会使酸雨呈酸性，pH在5.0~5.6之间的雨水有可能受到人为活动的影响，因为雨水与天然本底硫平衡时的pH为5.0。如果雨水pH小于5.0，可以确信认为影响的存在。因此提出以5.0作为酸雨pH的界限更为迫切，科学家们也据此提出一个专有名词——酸沉降。

3、酸沉降

酸沉降是指排放到大气中的各种物质变酸，然后酸性物质从大气中沉降到地表面的整个过程。包括酸雨、酸雪、酸雾。它是除去大气颗粒物和痕量气体污染物的有效办法。与其相对应的还有干沉降，酸性物质完全不经过降水形式直接从大气中沉降到地面的过程。一般通

过湿降过程除去大气中颗粒物的量占总量的80%~90%，而干沉降只有10%~20%。

大气中的SO2和NOx经氧化后溶于水形成硫酸、硝酸和氮氧化物，这是造成降水pH 降低的主要原因。

除此之外，还有许多气态或固态物质进入大气对降水的pH造成影响。大气颗粒物中Mn、Cu、V等是酸性气体氧化的催化剂。大气光化学反应生成的O3和HO2等又是使SO2氧化的氧化剂。飞灰中的氧化钙，土壤中的碳酸钙，天然和人为来源的NH3以及其他碱性物质都可使降水中的酸中和，对酸性降水起缓冲作用。

4、我国酸雨的地域分布

我国酸雨已成为普遍性的污染问题。在1982年的酸雨普查中发现我国已有20多个省、市、自治区均出现不同程度的酸雨,酸雨已覆盖国土面积的40%。1999年106个城市的pH 值监测结果表明,降水年均pH值范围在4.3～7.47。pH值小于5.6的城市有43个,占统计城市的40.6%,怀化、景德镇、遵义、宜宾、赣州等南方城市的酸雨频率达80%。我国酸雨分布存在明显的地域差异, 总性的趋势是以长江为界,长江以北降水pH 值偏高,多呈中性或碱性, 长江以南多呈酸性，且绝大部分地区降水pH 值低于4.5,成为我国酸雨重污染区，20世纪80年代以来以重庆、贵阳为代表的西南地区是中国酸雨污染最严重的地区; 20 世纪90 年代以来, 我国酸雨区主要分布在长江以南，青藏高原以东，包括浙江、江西、福建、湖南、贵州、重庆等省市的大部分地区，以及广东、广西、四川、湖北、安徽、江苏和上海等省市的部分地区，以长沙、株洲、赣州、南昌等城市为中心的华中酸雨区污染水平超过西南酸雨区,成为全国酸雨污染最严重的地区;北方地区年均pH值小于 5.6的城市主要分布在青岛、图们中心的区域。我国的酸雨污染以城市局地污染为主,并以城市为核心呈现多中心分布。5、酸雨的危害

酸雨可导致土壤酸化。我国南方土壤本来多呈酸性，再经酸雨冲刷，加速了酸化过程；我国北方土壤呈碱性，对酸雨有较强缓冲能力与稀释能力，一时半时酸化不了。土壤中含有大量铝的氢氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子，形成植物可吸收的形态铝化合物。植物长期和过量的吸收铝，会中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤矿物质营养元素的流失；改变土壤结构，导致土壤贫瘠化，影响植物正常发育；酸雨还能诱发植物病虫害，使农作物大幅度减产，特别是小麦，在酸雨影响下，可减产13% 至34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害，导致蛋白质含量和产量下降。

酸雨能使非金属建筑材料（混凝土、砂浆和灰砂砖）表面硬化水泥溶解，出现空洞和裂缝，导致强度降低，从而损坏建筑物。建筑材料变脏，变黑, 影响城市市容质量和城市景观, 被人们称之为“黑壳”效应。

酸雨在我国已呈燎原之势，覆盖面积已占国土面积的30% 以上。酸雨危害是多方面的，包括对人体健康、生态系统和建筑设施都有直接和潜在的危害。酸雨可使儿童免疫功能下降，慢性咽炎、支气管哮喘发病率增加，同时可使老人眼部、呼吸道患病率增加。十多年来，由于二氧化硫和氮氧化物的排放量日渐增多，酸雨的问题越来越突出。中国已是仅次于欧洲和北美的第三大酸雨区。

6、对酸雨的防治

世界上酸雨最严重的欧洲和北美许多国家在遭受多年的酸雨危害之后，终于都认识到，大气无国界，防治酸雨是一个国际性的环境问题，不能依靠一个国家单独解决，必须共同采取对策，减少硫氧化物和氮氧化物的排放量。经过多次协商，1979年11月在日内瓦举行的联合国欧洲经济委员会的环境部长会议上，通过了《控制长距离越境空气污染公约》，并于1983年生效。《公约》规定，到1993年底，缔约国必须把二氧化硫排放量削减为1980年排放量的70%。欧洲和北美(包括美国和加拿大)等32个国家都在公约上签了字。为了实现许诺，多数国家都已经采取了积极的对策，制订了减少致酸物排放量的法规。例如，美国的