說明酸雨形成的原因是什么
說明酸雨形成的原因是什么
酸雨正式的名稱是為酸性沉降，指pH值小于5.6的雨水，酸雨形成跟環(huán)境的污染有很大的關(guān)系。下面是小編為大家整理的酸雨形成的原因，希望會對大家有所幫助！
酸雨的形成原因
酸雨是工業(yè)高度發(fā)展而出現(xiàn)的副產(chǎn)物，由于人類大量使用煤、石油、天然氣等化石燃料，燃燒后產(chǎn)生的硫氧化物或氮氧化物，在大氣中經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，形成硫酸或硝酸氣溶膠，或?yàn)樵?、雨、雪、霧捕捉吸收，降到地面成為酸雨。如果形成酸性物質(zhì)時(shí)沒有云雨，則酸性物質(zhì)會以重力沉降等形式逐漸降落在地面上，這叫做干性沉降，以區(qū)別于酸雨、酸雪等濕性沉降。干性沉降物在地面遇水時(shí)復(fù)合成酸。酸云和酸霧中的酸性由于沒有得到直徑大得多的雨滴的稀釋，因此它們的酸性要比酸雨強(qiáng)得多。高山區(qū)由于經(jīng)常有云霧繚繞，因此酸雨區(qū)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，約占總酸量的90%以上，我國酸雨中硫酸和硝酸的比例約為10∶1。
酸雨的危害
1.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(shí)半時(shí)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)致土壤貧瘠化，影響植物正常發(fā)育;酸雨還能誘發(fā)植物病蟲害，使農(nóng)作物大幅度減產(chǎn)，特別是小麥，在酸雨影響下，可減產(chǎn) 13% 至 34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害，導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量和產(chǎn)量下降。
酸雨對森林的影響在很大程度上是通過對土壤的物理化學(xué)性質(zhì)的惡化作用造成的。在酸雨的作用下，土壤中的營養(yǎng)元素鉀、鈉、鈣、鎂會釋放出來，并隨著雨水被淋溶掉。所以長期的酸雨會使土壤中大量的營養(yǎng)元素被淋失，造成土壤中營養(yǎng)元素的嚴(yán)重不足，從而使土壤變得貧瘠。此外，酸雨能使土壤中的鋁從穩(wěn)定態(tài)中釋放出來，使活性鋁的增加而有機(jī)絡(luò)合態(tài)鋁減少。土壤中活性鋁的增加能嚴(yán)重地抑制林木的生長。 酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖，降低酶活性，土壤中的固氮菌、細(xì)菌和放線菌均會明顯受到酸雨的抑制。 酸雨可對森林植物產(chǎn)生很大危害。
根據(jù)國內(nèi)對 105 種木本植物影響的模擬實(shí)驗(yàn)，當(dāng)降水pH 值小于 3.0 時(shí)，可對植物葉片造成直接的損害，使葉片失綠變黃并開始脫落。葉片與酸雨接觸的時(shí)間越長，受到的損害越嚴(yán)重。野外調(diào)查表明，在降水PH 值小于 4.5 的地區(qū)，馬尾松林、華山松和冷杉林等出現(xiàn)大量黃葉并脫落，森林成片地衰亡。例如重慶奉節(jié)縣的降水PH 值小于 4.3 的地段，20 年生馬尾松林的年平均高生長量降低 50%。 酸雨還可使森林的病蟲害明顯增加。在四川，重酸雨區(qū)的馬尾松林的病情指數(shù)為無酸雨區(qū)的 2.5 倍。 酸雨對中國森林的危害主要是在長江以南的省份。根據(jù)初步的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，四川盆地受酸雨危害的森林面積最大，約為 28 萬公頃，占有林地面積的 32%。貴州受害森林面積約為 14 萬公頃。根據(jù)某些研究結(jié)果，僅西南地區(qū)由于酸雨造成森林生產(chǎn)力下降，共損失木材 630 萬立方米，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 30 億元(按 1988 年市場價(jià)計(jì)算)。對南方 11 個省的估計(jì)，酸雨造成的直接經(jīng)濟(jì)損失可達(dá) 44 億元。
大多數(shù)專家認(rèn)為，森林的生態(tài)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過它的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。雖然對森林的生態(tài)價(jià)值的計(jì)算方法還有一些爭議，計(jì)算出來的數(shù)字還不能得到社會的普遍承認(rèn)，但森林的生態(tài)價(jià)值超過它的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，這幾乎是一致的。根據(jù)這些計(jì)算結(jié)果，森林的生態(tài)價(jià)值是它經(jīng)濟(jì)價(jià)值的 2-8 倍。如果按照這個比例來計(jì)算，酸雨對森林危害造成的經(jīng)濟(jì)損失是極其巨大的。
2.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)。我國酸雨正呈蔓延之勢，是繼歐洲、北美之后世界第三大重酸雨區(qū)。80 年代，我國的酸雨主要發(fā)生在以重慶、貴陽和柳州為代表的川貴兩廣地區(qū)，酸雨區(qū)面積為 170 萬平方公里。到 90 年代中期，酸雨已發(fā)展到長江以南、青藏高原以東及四川盆地的廣大地區(qū)，酸雨面積擴(kuò)大了 100 多萬平方公里。以長沙、贛州、南昌、懷化為代表的華中酸雨區(qū)現(xiàn)已成為全國酸雨污染最嚴(yán)重的地區(qū)，其中心區(qū)年降酸雨頻率高于 90%，幾乎到了逢雨必酸的程度。以南京、上海、杭州、福州、青島和廈門為代表的華東沿海地區(qū)也成為我國主要的酸雨區(qū)。
華北、東北的局部地區(qū)也出現(xiàn)酸性降水。1998 年，全國一半以上的城市，其中 70% 以上的南方城市及北方城市中的西安、銅川，圖們和青島都下了酸雨。酸雨在我國已呈燎原之勢，覆蓋面積已占國土面積的 30% 以上。 酸雨危害是多方面的，包括對人體健康、生態(tài)系統(tǒng)和建筑設(shè)施都有直接和潛在的危害。酸雨可使兒童免疫功能下降，慢性咽炎、支氣管哮喘發(fā)病率增加，同時(shí)可使老人眼部、呼吸道患病率增加。十多年來，由于二氧化硫和氮氧化物的排放量日漸增多，酸雨的問題越來越突出。中國已是僅次于歐洲和北美的第三大酸雨區(qū)。 我國酸雨主要分布地區(qū)是長江以南的四川盆地、貴州、湖南、湖北、江西，以及沿海的福建、廣東等省。在華北，很少觀測到酸雨沉降，其原因可能是北方的降水量少，空氣濕度低，土壤酸度低。然而值得注意的是北方如侯馬、京津、丹東、圖們等地區(qū)現(xiàn)在也出現(xiàn)了酸性降水。
我國的酸雨形式
中國從八十年代開始對酸雨污染進(jìn)行觀測調(diào)查研究。在八十年代，中國的酸雨主要發(fā)生在重慶，貴陽和柳州為代表的西南地區(qū)，酸雨的面積約為170萬平方公里。到九十年代中期，酸雨已發(fā)展到長江以南，青藏高原以東及四川盆地的廣大地區(qū)，酸雨地區(qū)面積擴(kuò)大了100多萬平方公里。以長沙，贛州，南昌，懷化為代表的華中酸雨區(qū)現(xiàn)在已經(jīng)成為全國酸雨污染最嚴(yán)重的地區(qū)，其中心區(qū)平均降水pH值低于4.0，酸雨的頻率高達(dá)90%以上，已達(dá)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(qū)也成為我國主要的酸雨地區(qū)。值得注意的是，華北的京津，東北的丹東，圖們等地區(qū)也頻頻出現(xiàn)酸性降水。年均pH值低于5.6的區(qū)域面積已占我國國土面積的40%左右。我國的酸雨化學(xué)特征是pH值低，硫酸根(SO42-),銨(NH4+)，和鈣(Ca2+)離子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)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著決定性的作用。
我國酸雨的防治
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(dāng)中。燃燒前脫硫技術(shù)主要是指燃料的脫硫技術(shù)，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(shù)。煤的脫硫主要有化學(xué)法，物理發(fā)，和微生物法，工業(yè)中應(yīng)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(shí)驗(yàn)室到半工業(yè)階段。煤中的硫可分為有機(jī)硫和無機(jī)硫，其中有機(jī)硫又可分為原生有機(jī)硫和次生有機(jī)硫兩大類。有機(jī)硫與煤中的有機(jī)物質(zhì)形成復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)，采用機(jī)械破碎，重力分選等物理方法不能將它脫除，需用化學(xué)方法或電磁輻射破壞碳硫間的化學(xué)鍵后才能脫除，成本較高。而無機(jī)硫主要由硫化鐵硫，單質(zhì)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。應(yīng)用最廣泛的燃燒中脫硫技術(shù)是型煤固硫技術(shù)和循環(huán)流化床脫硫技術(shù)。對于型煤固硫技術(shù)主要方法如下1.在鈣基固硫劑中添加鋼渣。2.采用化學(xué)處理方法。3.添加硅酸鹽。4.采用“定向開花”技術(shù)。5.研制復(fù)合固硫劑。6.生物質(zhì)工業(yè)型煤.而循環(huán)流化床脫硫技術(shù)是在床內(nèi)加入廉價(jià)的脫硫劑(通常用石灰石或白云石)，在800~900.C的低溫燃燒過程中，脫除煙氣中SO2和SO3，以達(dá)到固硫的目的。我國的循環(huán)流化床的容量較小，研制大容量循環(huán)流化床鍋爐仍有許多問題有待解決。
隨著科技的進(jìn)步，脫硫技術(shù)將進(jìn)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(nóng)作物和森林，受到酸雨侵蝕的農(nóng)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，使產(chǎn)量下降。我國重慶地區(qū)在1982年入夏后連降酸雨，6月13日夜，雨后的2萬畝水稻，葉子突然枯黃，狀如火烤，幾天后枯死。我國柳州地區(qū)因酸雨災(zāi)害嚴(yán)重，這幾年竟出現(xiàn)了“下雨天澆菜”的怪事。下完雨后，農(nóng)民們趕緊用潔凈的水把菜再澆一遍，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(jià)值數(shù)百萬美元的林木被毀壞。酸雨能抵制土壤中有機(jī)物的分解和氮的固定，淋洗掉鈣、鎂、鉀等養(yǎng)分，使土壤日益酸化、貧瘠化，影響植物的生長。當(dāng)土壤中的鋁被酸雨“解放”出來，成為可溶態(tài)的鋁時(shí)，就會危害植物的根毛，影響?zhàn)B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(fā)生混亂和變化，從而危害農(nóng)作物和其他作物的生長。酸雨對湖泊的危害也是很嚴(yán)重的，由于降落地表的酸雨在徑流過程中得不到地表物質(zhì)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(shù)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(jié)晶，這種可怕的結(jié)晶殺死了所有的魚類和其他微小生物，迫使那里靠捕魚為生的漁民不得不含淚棄舟登岸，另謀生路。
酸雨對人體健康能產(chǎn)生一定的危害。作為水源的湖泊和地下水酸化后，由于金屬的溶出，對飲用者會產(chǎn)生危害。很多國家由于酸雨的影響，地下水中的鉛、銅、鋅、鎘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(dá)38%。1980年，美國和加拿大有5萬多人因受酸雨影響而死亡，酸雨特別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(dǎo)致死亡。酸雨的腐蝕力很強(qiáng)，大大加速了建筑物、金屬、紡織品、皮革、紙張、油漆、橡膠等物質(zhì)的腐蝕速度。美國每年因酸雨造成的損失達(dá)250億美元。酸雨還是摧殘文物古跡的元兇，使人類幾千年來創(chuàng)造的藝術(shù)瑰寶黯然失色。降落到建筑物表面的酸雨跟碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)，生成能溶于水的硫酸鈣，被雨水沖刷掉。這種過程可以進(jìn)行到很深的部位，造成建筑物石料的成層剝落。在地中海沿岸的歷史名城雅典，保存著許多古希臘時(shí)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?guī)r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，它可以隨同大氣轉(zhuǎn)移到1000km以外甚至更遠(yuǎn)的地區(qū)?？茖W(xué)家在人們通常認(rèn)為地球上最潔凈的北極圈內(nèi)冰雪層中，也檢測出濃度相當(dāng)高的酸雨物質(zhì)。因此，酸雨問題已經(jīng)不再是一個局部環(huán)境問題，它正在發(fā)展成為國與國之間的一個日益尖銳的政治矛盾。據(jù)報(bào)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(yè)區(qū)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(jìn)來的。加拿大南部的酸雨，則是從北部工業(yè)區(qū)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(jiān)決反對污染輸出。
各國采取的防治對策主要有：一是調(diào)整能源戰(zhàn)略，一方面節(jié)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(fā)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”的酸雨已成為一種范圍廣泛、[4]跨越國界的大氣污染現(xiàn)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(wěn)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，臉上坑坑洼洼,大斑連著小斑,有的地方還一塊一塊地往下掉,又臟又黑,可丑陋啦!
酸雨不僅在非洲肆虐,羞辱司芬克司，還在美洲興風(fēng)作浪,使美國的自由之神像和其他文物蒙上黑斑。為了修復(fù)被酸雨破壞的文物,美國每年大約要花去50億美元?，F(xiàn)在酸雨正轉(zhuǎn)向肆虐美國人口稠密地區(qū)和自然保護(hù)區(qū)，把美國人搞得惶煌不可終日,哀嘆道：“整個西部寶貴的水資源、林業(yè)資源、11個國家森林公園和數(shù)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(yán)重。以森林湖泊眾多著稱的瑞典有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(jù)普查統(tǒng)計(jì),我國有22個省、自治區(qū)、直轄市遭遇了酸雨，遭遇酸雨的面積占國土面積的6.8%。酸雨主要在我國南方地區(qū)肆虐。重慶、自貢、貴陽、柳卅、南寧等城市受害最深,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(yè)污染物二氧化硫、氮氧化物等酸性氧化物是酸雨之源。這些酸性氧化物和云中的水作用，就演變?yōu)樗嵊杲德涞孛?“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(zhì)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(fā)生過糾紛。由于美國工業(yè)污染造成的酸雨不時(shí)“侵入”近鄰加拿大的領(lǐng)空，降落到加拿大的國土上,使加拿大的幾百個湖泊因?yàn)樗峄鴼纾€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(yùn)。難怪加拿大政府要撕破臉皮與美國倫理了。因此，居住在地球村里的居民，只有采取跨國的聯(lián)合行動,才能阻遏空中魔王━酸雨的危害。
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