酸雨是指PH值低于5.6的大气降水,包括雨、雪、雾、露、霜。降水的酸度来源于降水对大气中的二氧化硫和其他酸性物质的吸收。能形成酸性降水的物质主要有:含硫化物、含氮化合物、HCL和氯化物等等。其中形成酸雨的物质是二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NO3),它们造成的酸雨占酸雨中总酸量的绝大部分,目前大气中的硫和氮的化合物大部分是人类活动造成的,其中燃烧化石燃料(煤炭、石油、天然气)产生的二氧化硫和氮氧化物是造成酸雨的主要原因。
酸雨在国外被称为“空中死神”,其潜在的危害主要表现在四个方面:(1)对水生系统的危害,会影响鱼类和其他生物群落,改变营养物和有毒物的循环,使有毒金属溶解到水中,并进入食物链,使物种减少和生产力下降。(2)对陆地生态系统的危害,重点表现在土壤和植物。对土壤的影响包括抑制有机物的分解和氮的固定,淋洗钙、镁、钾等营养元素,使土壤贫瘠化。对植物,酸雨损害新生的叶芽,影响其生长发育,导致森林生态系统退化。(3)对人体的影响。一是通过食物链使汞、铅等重金属进入人体,诱发癌症和老年痴呆;二是酸雾侵入肺部,诱发肺水肿或导致死亡;三是长期生活在含酸沉降物的环境中,诱使产生过多的氧化脂,导致动脉硬化、心肌梗塞等疾病概率增加。(4)对建筑物、机械和市政设施的腐蚀。
酸雨危害:1.对人体、动植物的生理代谢产生不良影响
2.危害建筑物以及一些机械设施
3.破坏生态环境
1.城市大气污染严重程度的改变了季节变化和昼夜变化的规律,大体可分为煤炭型和石油型两类。煤炭型是燃煤引起,因此污染强度以对流最强的夏季和白天为最轻,而以逆温最强、对流最弱的冬季和夜间为最重。伦敦烟雾事件就属于这种类型。石油型是石油和石油化学产品和汽车尾气所产生,由于氮氧化物和碳氢化物等生成光化学烟雾时需要较高气温和强烈阳光,因此污染强度变化规律和煤炭型刚刚相反,即以夏季午后发生频率最高,冬季和夜间少或不发生。洛杉矶光化学烟雾就属于这个类型。 2.此外,城市云量增多的结果,使城区日照时数和太阳辐射量均有减少。城市中烟尘粒子增多的结果,使大气透明度变差,所以有人称城市为“烟霾岛”或“混浊岛”。烟尘大量削弱太阳光中的紫外线部分(在太阳高度较低时甚至可减少30%一50%),这对城市居民的身体健康也是不利的。 3.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,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,导致土壤贫脊化,影响植物正常发育;酸雨还能诱发植物病虫害,使作物减产。 4.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,从而建筑物损坏。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。
雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成较大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨。由于我国多燃煤,所以的酸雨是硫酸型酸雨。而多燃石油的国家下硝酸雨。海洋雾沫,它们会夹带一些硫酸到空中;土壤中某些机体,如动物死尸和植物败叶在细菌作用下可分解某些硫化物,继而转化为SOx;火山爆发,也将喷出可观量的SOx气体;雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然SOx 排放源,因为树木也含有微量硫。
酸雨的形成原因 酸雨是指pH值小于56的雨水、冻雨、雪、雹、露等大气降水。大量的环境监测资料明,由于大气层中的酸性物质增加,地球大部分地区上空的云水正在变酸,如不加控制,酸雨区的面积将继续扩大,给人类带来的危害也将与日俱增。现已确认,大气中的二氧化硫和二气化氮是形成酸雨的主要物质。美国测定的酸雨成分中,硫酸占60%,硝酸占32%,盐酸占 6%,其余是碳酸和少量有机酸。大气中的二氧化硫和二氧化氮主要来源于煤和石油的燃烧,它们在空气中氧化剂的作用下形成溶解于雨水的种酸。据统计,全球每年排放进大气的二氧化硫约1亿吨,二氧化氮的5000万吨,所以,酸雨主要是人类生产活动和生活造成的。 目前,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、浙江、江苏和青岛等省市部分地区,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。世界上另两个酸雨区是以德、法、英等国为中心,波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。这两个酸雨区的总面积大约1000多万平方公里,降水的pH值小于0.5,有的甚至小于0.4。 酸雨会造成的危害 下酸雨时,树叶会受到严重侵蚀,树木的生存受到严重危害。并且,地面也会酸化。在土壤中生长着许许多多的细菌生物,这些生物对植物的生长有着极为重要的作用。例如,在黑土里生长着种类与世界人口一样多的细菌。若土壤被酸雨侵蚀,除一少部门分,土壤里面的大多数细菌都将无法存活。 此外,土壤中的营养成分被酸溶解后会流失掉,这也构成了对树木的危害。 在加拿大和欧洲,有15%到60%的森林受到不同程度的酸雨侵蚀而大面积枯萎。若如此下去,在不久的将来,森林就将会部消失。 不仅森林受到严重威胁,土壤由于受到酸性侵蚀,也会引起农业减产。为此,我们正在把碱性石灰投入到酸性土壤中进行中和。但是,用石灰中和并不是万全之策,还不能从根本上解决问题。 此外,酸雨容易腐蚀水泥、大理石,并能使铁金属表面生锈,因此,建筑物容易受损,公园中的雕刻以及许多古代遗迹也容易受腐蚀。 酸雨造成的危害,若用金钱来衡量,损失是巨大的,而且,许多损失是用金钱无法挽回的。