影響酸雨形成的因素
影響酸雨形成的因素
酸雨為酸性沉降中的濕沉降，酸性沉降可分為濕沉降與干沉降兩大類，導(dǎo)致酸雨形成因素有很多，以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于影響酸雨形成的因素內(nèi)容，希望大家喜歡!
酸雨形成的因素
近代工業(yè)革命，從蒸汽機(jī)開(kāi)始，鍋爐燒煤，產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)機(jī)器;而后火力電廠星羅棋布，燃煤數(shù)量日益猛增。遺憾的是，煤含雜質(zhì)硫，約百分之一，在燃燒中將排放酸性氣體 SO2;燃燒產(chǎn)生的高溫還能促使助燃的空氣發(fā)生部分化學(xué)變化，氧氣與氮?dú)饣?，也排放酸性氣體NOx。它們?cè)诟呖罩袨橛暄_刷，溶解，雨就成為了酸雨;這些酸性氣體成為雨水中雜質(zhì)硫酸根、硝酸根和銨離子。1872年英國(guó)科學(xué)家史密斯分析了倫敦市雨水成份，發(fā)現(xiàn)它呈酸性，且農(nóng)村雨水中含碳酸銨，酸性不大;郊區(qū)雨水含硫酸銨，略呈酸性;市區(qū)雨水含硫酸或酸性的硫酸鹽，呈酸性。于是史密斯最先在他的著作《空氣和降雨：化學(xué)氣候?qū)W的開(kāi)端》中提出“酸雨”這一專有名詞。
酸雨的成因是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理的現(xiàn)象。酸雨中含有多種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸，絕大部分是硫酸和硝酸，還有少量灰塵。
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(guò)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(méi)有云雨，則酸性物質(zhì)會(huì)隨著浮沉一起降落到地面，這叫做干沉降，以區(qū)別于酸雨、酸雪等濕沉降。干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(méi)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(guó)酸雨中硫酸和硝酸的比例約為10∶1。
酸雨形成的影響因素
1、酸性污染物的排放及轉(zhuǎn)換條件。一般說(shuō)來(lái)，某地SO2污染越嚴(yán)重，降水中硫酸根離子濃度就越高，導(dǎo)致ph值越低。
2、大氣中的氨(NH3)對(duì)酸雨形成是非常重要的。氨是大氣中唯一的常見(jiàn)氣態(tài)堿。由于它的水溶性，能與酸性氣溶膠或雨水中的酸反應(yīng)，起中和作用而降低酸度。大氣中氨的來(lái)源主要是有機(jī)物的分解和農(nóng)田施用的氮肥的揮發(fā)。土壤的氨的揮發(fā)量隨著土壤pH值的上升而增大。京津地區(qū)土壤pH值為7~8以上，而重慶、貴陽(yáng)地區(qū)則一般為5~6，這是大氣氨水平北高南低的重要原因之一。土壤偏酸性的地方，風(fēng)沙揚(yáng)塵的緩沖能力低。這兩個(gè)因素合在一起，至少在目前可以解釋中國(guó)酸雨多發(fā)生在南方的分布狀況。
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(gè)重要成員——顆粒物。顆粒物的來(lái)源很復(fù)雜。主要有煤塵和風(fēng)沙揚(yáng)塵。后者在北方約占一半，在南方估計(jì)約占三分之一。顆粒物對(duì)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(duì)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(huì)成為酸的來(lái)源之一。目前中國(guó)大氣顆粒物濃度水平普遍很高，在酸雨研究中自然是不能忽視的。
4、天氣形勢(shì)的影響
如果氣象條件和地形有利于污染物的擴(kuò)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(xiàn)象)。
酸雨的防治
1、開(kāi)發(fā)新能源，如氫能，太陽(yáng)能，水能，潮汐能，地?zé)崮艿取?/p>
2、使用燃煤脫硫技術(shù)，減少二氧化硫排放。
3、工業(yè)生產(chǎn)排放氣體處理后再排放。
4、少開(kāi)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。
酸雨的危害
酸雨可導(dǎo)致土壤酸化。我國(guó)南方土壤本來(lái)多呈酸性，再經(jīng)酸雨沖刷，加速了酸化過(guò)程;我國(guó)北方土壤呈堿性，對(duì)酸雨有較強(qiáng)緩沖能力與稀釋能力，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(zhǎng)期和過(guò)量的吸收鋁，會(huì)中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤礦物質(zhì)營(yíng)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(chóng)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(duì)森林的影響在很大程度上是通過(guò)對(duì)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(yíng)養(yǎng)元素鉀、鈉、鈣、鎂會(huì)流失出來(lái)，并隨著雨水被淋溶掉。所以長(zhǎng)期的酸雨會(huì)使土壤中大量的營(yíng)養(yǎng)元素被淋失，造成土壤中營(yíng)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(lái)，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(zhǎng)。 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(huì)明顯受到酸雨的抑制。
酸雨可對(duì)森林植物產(chǎn)生很大危害。根據(jù)國(guó)內(nèi)對(duì) 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(duì)植物葉片造成直接的損害，使葉片失綠變黃并開(kāi)始脫落。葉片與酸雨接觸的時(shí)間越長(zhǎng)，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(zhǎng)量降低 50%。 酸雨還可使森林的病蟲(chóng)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(wú)酸雨區(qū)的 2、5 倍。 酸雨對(duì)中國(guó)森林的危害主要是在長(zhǎng)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(wàn)公頃，占有林地面積的 32%。貴州受害森林面積約為 14 萬(wàn)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(wàn)立方米，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 30 億元(按 1988 年市場(chǎng)價(jià)計(jì)算)。對(duì)南方 11 個(gè)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(guò)它的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。雖然對(duì)森林的生態(tài)價(jià)值的計(jì)算方法還有一些爭(zhēng)議，計(jì)算出來(lái)的數(shù)字還不能得到社會(huì)的普遍承認(rèn)，但森林的生態(tài)價(jià)值超過(guò)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(gè)比例來(lái)計(jì)算，酸雨對(duì)森林危害造成的經(jīng)濟(jì)損失是極其巨大的。
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，從而損壞建筑物。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(guó)酸雨正呈蔓延之勢(shì)，是繼歐洲、北美之后世界第三大重酸雨區(qū)。80 年代，我國(guó)的酸雨主要發(fā)生在以重慶、貴陽(yáng)和柳州為代表的川貴兩廣地區(qū)，酸雨區(qū)面積為 170 萬(wàn)平方公里。到 90 年代中期，酸雨已發(fā)展到長(zhǎng)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(wàn)平方公里。以長(zhǎng)沙、贛州、南昌、懷化為代表的華中酸雨區(qū)現(xiàn)已成為全國(guó)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(mén)為代表的華東沿海地區(qū)也成為我國(guó)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(guó)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(guó)已呈燎原之勢(shì)，覆蓋面積已占國(guó)土面積的 30% 以上。 酸雨危害是多方面的，包括對(duì)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(lái)，由于二氧化硫和氮氧化物的排放量日漸增多，酸雨的問(wèn)題越來(lái)越突出。中國(guó)已是僅次于歐洲和北美的第三大酸雨區(qū)。 我國(guó)酸雨主要分布地區(qū)是長(zhǎng)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(cè)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。
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