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浅谈酸雨的危害

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   摘 要:随着我国经济的高速发展我国的酸雨面积正在不断扩大,已经是仅次于欧洲和北美的三大酸雨区,酸雨不但会造成湖泊酸化、森林毁灭,还会腐蚀文化古迹建筑物,对农作物造成危害。为实施可持续发展战略,保护人类的生态环境,对酸雨及其防治对策进行研究,是国内外科学界和环保工作者共同面临的一项重要任务。从本文中,我们对酸雨的危害、类型及防治措施可以得到进一步的了解。
   关键词:酸雨 酸雨的危害 防治
   一、概念
   所谓酸雨就是呈酸性的大气降水,通常把PH值低于5.6的降水叫酸雨。酸性物质主要指硫酸和硝酸大气中的二氧化硫和氮氧化物,在长距离输送过程中,在某种特定的气象条件下,发生化学转化,转化为硫酸和硝酸气溶胶,为雨滴吸收形成酸雨。
   二、类型
   根据形成酸雨的酸性物质不同,可以将酸雨分成为2种。
   1.硫酸雨
   SO2很容易跟碱性氧化物,如GaO,Na2O作用生成相应的硫酸盐,和空气中水蒸气作用生成硫酸。在潮湿大气中,SO2联通O2通过扩散过程被吸收到水滴的表面,并进入内部生成H2S3O特别是当这类水滴离子含有铁、锰等金属盐杂质时,它们作为催化剂使H2S3O与水中的O2 迅速氧化成H2S3O。在成云和降水冲刷过程中,H2S3O可增加水中所含的氢离子数,从而降低了雨水的PH值,造成酸雨。全世界人为污染源每年排放到大气中的二氧化硫量约为1.5亿吨。
   2.硝酸雨
   大气中构成空气污染的氮的化合物为NO、NO2和NH3,尤以NO和NO2为最主要的污染物质。当酸度较大或有云雾存在时,水分对NO2的吸收效率加大,加速了雨水的酸化过程。NO2进一步雨水分子作用生成HNO3,从而构成了硝酸雨。全世界人为污染源一年向大气排放的载化氮量约为52.1*106吨。
   三、酸雨危害涉及的面积大、范围广,对水体、土壤、植物、材料和文化古迹的危害相当严重
   1.湖泊河流酸化,鱼类大量死亡
   地面水域的化学成份,主要取决于降雨中的水质成分,酸性沉降物进入水体,势必导致PH下降,水质酸化。如果水体是非石灰岩底质,则水体更容易酸化。在严重酸性水体里,鱼卵不能卵化幼鱼不能成长,虾类等小生物减少,甚至不能生存;蝾螈一类的两栖动物也相继消失。水体中低等生物的减少或灭绝,就断绝了鱼类的食饵,鱼类不能生存,也就破坏了固有的食物链,野鸭、潜鸟、鱼鹰、水獭和水貂等以鱼为食的动物,也就无法生息繁衍。酸雨还将有毒金属从土壤和底泥中溶出,毒害鱼类,使其死亡甚至灭绝。
   斯堪的纳维亚的河流中,因酸度增加,导致大马哈鱼和缚鱼数量急剧下降。加拿大安大略省至少有140个湖里的鱼已完全死光,而在另外几千个湖中,生物也已变样。科学家担心,加拿大今后可能有多达48000个湖将成为无鱼的湖。
   2.土壤酸化,肥力降低
   酸雨使土壤中H+ 增加,它与碱性离子交换消耗了大量阳离子,而使Ca2+ 、Mg2+、K+、N+a溶解到土壤溶液中,并大量流失,使土壤贫瘠;酸性会使土壤中有毒元素活化,如铝、汞、镉、铜、铅等含量增加,引起土壤污染,造成植物中毒;酸性会使微生物固氮和分解有机质的活动受抑制,降低土壤肥力,并使植物对害虫与疾病的抵抗力受到不良影响。
   近几年,在我国南方重酸雨区,发现许多严重的森林和树林的衰亡症状,如重庆近郊南山1800公顷马尾松林普遍生长不良,死亡率达4600;峨眉山金顶冷杉死亡率达87.3;四川奉节县茅草坝林场6000公顷华山松已死亡9600;广西柳州市、郊的树木,也出现较重的酸雨受害症状。
   3.酸雨淋蚀植物,伤害巨大
   酸雨腐蚀植物叶片表面的腊质保护层,破坏叶绿素,失去光合作用的功能;酸雨能使叶子表面上层细胞畸变或坏死,随着表面上层受害细胞越来越多,最后整个叶子表面全被腐蚀;酸雨还能洗脱植物的根茎、叶里的Ca2+ 、Mg2+、K+、N+a等元素;并增加植物对有毒金属的吸收量,从而导致植物枯萎、死亡。
   4.酸雨对农作物的影响
   目前就酸雨对农作物的直接影响了解还不够,但1982年重庆郊县夏季连降酸雨。几天时间附近两万亩水稻叶片突然枯黄,几天后植株局部枯死。另据估计,美国仅酸雨对农产品一项损失十亿美元左右。
   实验室研究结果表明:小麦在抽穗初期,如遇PH值3.0的酸雨,一二天后即在叶片表面出现坏死斑点。如遇PH值4.5的酸雨,小麦的叶片,长、宽、单株叶面积及植株高度就会受到影响,产量就会降低2.6~4.9%,并且产品质量下降,性状变劣。另对水稻观测表明,水稻的分草增长率随PH值降低而降低,水稻籽粒品质也受雨水酸度的影响,籽粒粗蛋白和氨基酸含量,用PH3.0和5.6稀酸处理,其减少率分别为25%和16%酸性的水对某些块根和多叶作物有害的同时,对某些豆类、水果和其他作物却有某种程度上的促进作用。
   5.酸雨腐蚀材料、古物,风化加速
   暴露于大气中的材料、建筑物,文化古迹等,受酸雨侵蚀,使其表面层脆裂剥落,遭到破坏。这类报道在国内、外都很多,如重庆市内公共汽车的铁外壳因锈蚀,1~2年就得更换一次,现在不得不改用铝板。1980年建的重庆长江大桥是不锈钢的底座已经锈蚀。电视铁塔用三层高级保护漆,现在已有斑斑点点的锈块。
   许多古建筑和文化遗迹,在酸雨日益加重的侵蚀下,其破坏速度超过以往上千年,如雅典的精雕塑,埃及的金字塔,纽约自由岛上的自由女神铜像,以及我国重庆地区某些石刻佛像等等,在酸雨侵蚀下,容颜早已无法辩认。
   6.酸化环境,人类健康受害
   硫酸雾的毒性比SO2高10倍,硫酸雾达到0.8mg/L人就有不舒服的感觉,如果时间延长,降对皮肤、眼睛和咽喉都有强烈的刺激。在酸雨盛行地区,人类经常饮用酸化的水,食用酸化湖泊的鱼及酸化土地长出的粮、菜、瓜果,都将会严重地影响人体健康,这类食物含有毒金属(铝、汞、隔)较高。此外,酸性的水会溶解水域周围土壤中的重金属,在生活环境中,使之有可能为人类所吸收,对身体健康产生影响。人们饮用含有超过安全水平的各种重金属,长期食用含高浓度汞的鱼类和贝类,摄入果蔬中富集的重金属元素,将会引起中枢神经、肝、肾、肠道等各种器官的病变,严重者则可危及生命。据报道,很多国家由于酸雨影响,地下水中铝、铜、锌、镉的浓度已上升到正常值的10~100倍。
   酸雨对人体的危害,通常有三中途径: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症。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酶,导致动脉硬化,心肌梗塞等疾病概率增多。
   四、酸雨的防治
   要防治酸雨的污染,最根本的途径是减少人为的污染物排放。人为排放的二氧化硫主要是由于燃烧高硫煤造成的,因此研究煤炭中硫资源的综合开发与利用,是防治酸雨的有效途径。具体做法是大力进行煤炭洗选加工,综合开发煤、硫资源;对于高硫煤和低硫煤实行分产分运,合理使用;在煤炭燃烧过程中,采取排烟脱硫技术,回收二氧化硫,生产硫酸;发展脱硫煤、成型煤供民用有计划地进行城市煤气化等。另外,目前防治酸雨的有效手段还有使用清洁能源,发展水力发电和核电站,使用固硫的型煤,使用锅炉固硫、脱硫、除尘新技术,发展内燃机代用燃料,安装机动车尾气净化器,培植耐酸的农作物和树种等。
   总之,为了综合控制燃煤污染,防治酸雨的产生,国际社会提倡实施系列的包括煤炭加工、燃烧、转换和烟气净化各个方面技术在内的清洁煤技术,这是解决二氧化硫排放的最为有效的一个途径。


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