Question

酸雨产生的原因和危害介绍

Answer 1

　　酸雨形成的原因

　　1.由污染源排放的气态SO₂、NO经气相反应生成H₂SO₄、HNO3或硫酸盐、硝酸盐气溶胶;

　　2.云形成时，SO₄2⁻和NO₃﹣的气溶胶粒子以凝结核的形式进入降水;

　　3.云滴吸收了SO₂、NO气体，在水相氧化形成SO₄2⁻和NO3-;

　　4.云滴成为雨滴，降落时吸收了含有SO₄2⁻和NO₃﹣的气溶胶;

　　5.雨滴下降时吸收SO₂、NO，再在水相中转化成SO₄2⁻和NO3-。

　　氮氧化物以及硫氧化物是形成酸雨的主要酸性氧化物，在国外酸雨中硫酸和硝酸之比约为2∶1，而我国降水中硫酸和硝酸之比约10:1。这说明，我国的酸雨主要是大气中的二氧化硫造成的。这与两区能源结构的差别有关：美国加强风能、太阳能、风能等可再生资源的利用，同时减少煤、石油、天然气的使用，使其大气中含硫的氧化物较少;然而中国的在风能、太阳能、风能等可再生资源的利用上普遍较低，仍然以煤、石油、天然气为主要能源，使我国大气中含硫的氧化物较多。

　　当前世界最严重的三大酸雨区是西北欧、北美和中国。我国酸雨分布：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。

　　从化学角度看，大气中的酸性物质增加或碱性物质减少，或两者同时发生都将导致降水酸化。

　　酸雨的危害

　　1.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。 酸雨对森林的影响在很大程度上是通过对土壤的物理化学性质的恶化作用造成的。在酸雨的作用下，土壤中的营养元素钾、钠、钙、镁会释放出来，并随着雨水被淋溶掉。

　　所以长期的酸雨会使土壤中大量的营养元素被淋失，造成土壤中营养元素的严重不足，从而使土壤变得贫瘠。此外，酸雨能使土壤中的铝从稳定态中释放出来，使活性铝的增加而有机络合态铝减少。土壤中活性铝的增加能严重地抑制林木的生长。 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、细菌和放线菌均会明显受到酸雨的抑制。

　　酸雨可对森林植物产生很大危害。根据国内对 105 种木本植物影响的模拟实验，当降水pH 值小于 3.0 时，可对植物叶片造成直接的损害，使叶片失绿变黄并开始脱落。叶片与酸雨接触的时间越长，受到的损害越严重。野外调查表明，在降水PH 值小于 4.5 的地区，马尾松林、华山松和冷杉林等出现大量黄叶并脱落，森林成片地衰亡。例如重庆奉节县的降水PH 值小于 4.3 的地段，20 年生马尾松林的年平均高生长量降低 50%。 酸雨还可使森林的病虫害明显增加。在四川，重酸雨区的马尾松林的病情指数为无酸雨区的 2.5 倍。 酸雨对中国森林的危害主要是在长江以南的省份。根据初步的调查统计，四川盆地受酸雨危害的森林面积最大，约为 28 万公顷，占有林地面积的 32%。贵州受害森林面积约为 14 万公顷。根据某些研究结果，仅西南地区由于酸雨造成森林生产力下降，共损失木材 630 万立方米，直接经济损失达 30 亿元(按 1988 年市场价计算)。对南方 11 个省的估计，酸雨造成的直接经济损失可达 44 亿元。

　　大多数专家认为，森林的生态价值远远超过它的经济价值。虽然对森林的生态价值的计算 方法 还有一些争议，计算出来的数字还不能得到社会的普遍承认，但森林的生态价值超过它的经济价值，这几乎是一致的。根据这些计算结果，森林的生态价值是它经济价值的 2-8 倍。如果按照这个比例来计算，酸雨对森林危害造成的经济损失是极其巨大的。

　　2.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。我国酸雨正呈蔓延之势，是继欧洲、北美之后世界第三大重酸雨区。80 年代，我国的酸雨主要发生在以重庆、贵阳和柳州为代表的川贵两广地区，酸雨区面积为 170 万平方公里。到 90 年代中期，酸雨已发展到长江以南、青藏高原以东及四川盆地的广大地区，酸雨面积扩大了 100 多万平方公里。以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨区现已成为全国酸雨污染最严重的地区，其中心区年降酸雨频率高于 90%，几乎到了逢雨必酸的程度。以南京、上海、杭州、福州、青岛和厦门为代表的华东沿海地区也成为我国主要的酸雨区。华北、东北的局部地区也出现酸性降水。

　　1998 年，全国一半以上的城市，其中 70% 以上的南方城市及北方城市中的西安、铜川，图们和青岛都下了酸雨。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。 我国酸雨主要分布地区是长江以南的四川盆地、贵州、湖南、湖北、江西，以及沿海的福建、广东等省。在华北，很少观测到酸雨沉降，其原因可能是北方的降水量少，空气湿度低，土壤酸度低。然而值得注意的是北方如侯马、京津、丹东、图们等地区现在也出现了酸性降水。

　　酸雨的防治方法

　　1.原煤脱硫技术，可以除去燃煤中大约40%一60%的无机硫。

　　2.优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等。

　　3.改进燃煤技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石，与二氧化硫发生反应，生成硫酸钙随灰渣排出。

　　4.对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。主要用石灰法，可以除去烟气中85%一90%的二氧化硫气体。不过，脱硫效果虽好但十分费钱。例如，在火力发电厂安装烟气脱硫装置的费用，要达电厂总投资的25%之多。这也是治理酸雨的主要困难之一。