酸雨的成因危害及其防治
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酸雨的成因危害及其防治
【摘要】正常的雨水是呈酸性的,原因是下落的过程中溶解了部分CO2,但PH值一般是大于5.6的,酸雨是由于大气中的SO2和NO在强光照射下,进行光化学氧化作用,并和水汽结合形成稀酸造成的,一般PH值小于5.6的雨水称酸雨。
【关键词】酸雨;SO2;环境危害;防治策略
目前,人类面临十大环境问题,其中酸雨肆虐便是其中之一。(水危机、土地荒漠化、臭氧层破坏、温室效应、酸雨肆虐、森林锐减、水土流失、物种灭绝、垃圾成灾、有毒化学品污染)。大气中SO2过多,是形成酸雨的主要原因,酸雨中的酸主要是H2SO4,占65-70%;HNO3占25-30%,这些强酸在水中解离,使雨雪的酸碱度下降。酸雨对大地、江河水域、森林、农作物、建筑等造成了严重的危害,直接威胁到生物环境的安全与稳定。大气污染最严重的莫过于SO2的污染。
1.什么是酸雨
简单地说,酸雨就是酸性的雨。什么是酸?纯水是中性的,没有味道;柠檬水,橙汁有酸味,醋的酸味较大,它们都是弱酸;小苏打水有略涩的碱性,而苛性钠水就涩涩的,碱味较大,它们是碱。科学家发现酸味大小与水溶液中氢离子浓度有关,而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关,就建立了一个叫pH值指标,即氢离子浓度对数的负
值。于是,纯水的pH值为7;酸性越大,pH值越低;碱性越大,pH 值越高。未被污染的雨雪是中性的,pH值近于7,当它为大气中二氧化碳饱和时,略呈酸性,pH值为5.65。但被大气中存在的酸性气体比如SO2等污染,pH值小于5.65时的雨雪分别称为叫酸雨和酸雪;而在高空或高山上弥漫的雾,pH值若小于5.65,就称为酸雾。
2.酸雨区呈扩增趋势,酸雨成为跨越国界的全球性灾害
现在全球已形成三大酸雨区,我国覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、江苏、浙江和青岛市等部分地区,面积达200多万平方公里的酸雨区是世界三大酸雨区之一,我国酸雨区面积扩大之快,降水酸化率之高,在世界上是罕见的。我国现在以重庆、贵阳为中心的酸雨区已在西南地区逐步扩大,并扩展到长江下游,长江以北在青岛已发现过酸雨。
世界上另外两个酸雨区是以德法英等国为中心,涉及大半个欧洲的北欧酸雨区和包括美国和加拿大在内的北美酸雨区,这两个酸雨区的面积大约1000多万平方公里。北美好西欧的广大地区,200年前降水是中性的。现在的雨水已变成H2SO4和HNO3的稀溶液,PH 值年均为4.0-4.5。瑞典和挪威的数千个湖泊PH已下降到5以下,鲑鱼和鲟鱼数量大减。北欧国家的酸雨主要来自西欧等国家,他们利用高烟囱排放废气,二氧化硫和硫酸雾随气流到北欧,瑞典南部大气中有77%的硫来自国外。加拿大东部已有14000多个湖泊被酸化(PH<5.3),另有15万个以上的湖泊受到酸化的威胁(PH<6.0)。
美国东北部,尤其是纽约州也有数以北计的湖泊收到酸雨危害,损失严重。
3.酸雨给地球生态环境和人类社会经济都带来严重的影响和破环
研究表明,酸雨可对土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等人文景观带来严重危害,不仅造成重大的经济损失,更危机人类的生存和发展。
酸雨对水产养殖业的危害不容忽视。据加拿大和北欧等国的调查表明,水中PH值降到6.0以下时,湖泊中的鱼类、浮游生物及栖息动物的种类和数量就受到影响,PH值为5.8时,某些小型鱼类和甲壳类就已消失。PH值的大幅度下降,不仅直接使鱼死亡,还有慢性作用,包括使鱼类繁殖力丧失,鱼卵和幼鱼受毒害,骨骼脱钙,身体畸形。某些金属如Al、Mn、Pb、Hg等容量增加,长使经济鱼类死亡。如在瑞典的9万多个湖泊中,已有2万个遭到酸雨危害,4千多个成为无鱼湖。美国和加拿大许多湖泊成为死水,鱼类、浮游物甚至水草均一扫而光。
酸雨能直接伤害植物,损坏植物叶面。研究表明,1%浓度的能使棉花、小麦和豌豆等农作物明显减产,农业经济损失每年为6400万美元,检查率为8.2%。北美酸雨区已发现大片森林死于酸雨,德、法、瑞典、丹麦等国已有700多万公顷森林正在衰亡。我国四川、广
西等省有10多万公顷森林正在衰亡。酸雨能引起土壤性质改变,主要使土壤酸化,影响微生物数量和群落结构,抑制硝化细菌、固氮细菌等的活力,使有机物的分解,固氮过程减弱,土壤肥力下降,生产力降低。
酸雨对某些建筑材料的腐蚀性比海水还强。大理石、汉白玉、砂岩、板岩都被腐蚀,因此损失一些建筑物和文物。如古埃及方尖碑在埃及的亚历山大三千多年能保存完好,但移至伦敦只有八十年就面目全非。我国的乐山大佛、加拿大议会大厦也遭到酸雨侵蚀。最近发现,北京卢沟桥个石狮和附近的石碑、五塔寺的金刚宝塔等均遭酸雨浸蚀而严重破坏。
酸雨还加速金属材料的腐蚀,对暴露的油漆、涂料及橡胶等产生破环作用,导致寿命缩短。
4.酸雨是大气污染造成的,大气污染是一个跨越国界的全球性问题,减少酸雨需要世界各国的共同治理
减少酸雨主要是减少燃煤排放的SO2和汽车排放的氮氧化物。
用煤气或天然气代替烧煤。处处节约用电(减少火电厂的燃煤消耗)。支持公共交通,减少车辆尾气排放。购买简约化包装的商品,减少不必要的豪华包装对电能的消耗。支持废物回收再生,节省大量的电能和减少燃烧煤炭。
加强立法,制定相关的环保法律、法规,制定GDP能耗标准,制定汽车尾气强制性排放标准等,增强各国的协作,降低能耗。实现可持续发展。