酸雨的形成、危害及应对策略

【专家解说】：中文名称：酸雨 英文名称：acid rain 定义1：pH值小于5.6的雨雪或其他方式形成的大气降水(雾、霜)。广义指酸性物质的干、湿沉降。 所属学科：地理学（一级学科）；环境地理学（二级学科） 定义2：pH值小于5.6的降水。包括雨、雪在内，其酸性成分主要是硫酸，也有硝酸和盐酸等。酸雨主要由化石燃料燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体，经过复杂的大气化学反应,被雨水吸收溶解而成。 所属学科：电力（一级学科）；通论（二级学科） 定义3：硫、氮等氧化物所引起的雨、雪和冰雹等大气降水酸化以及pH小于5.6的大气降水。 所属学科：生态学（一级学科）；污染生态学（二级学科） 酸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。 酸雨天然排放源 　　1.海洋：海洋雾沫，它们会夹带一些硫酸到空中 　　2.生物：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，继而转化为二氧化硫 　　3.火山爆发：喷出可观量的二氧化硫气体 　　4.森林火灾：雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然硫氧化物排放源,因为树木也含有微量硫。 　　5.闪电：高空雨云闪电，有很强的能量，能使空气中的氮气和氧气部分化合生成一氧化氮,继而在对流层中被氧化为二氧化氮 N₂+O₂==放电==2NO 　　2NO+O₂======2NO₂ 　　氮氧化物即为一氧化氮和二氧化氮之和，与空气中的水蒸气反映生成硝酸。 　　6.细菌分解： 既使是未施过肥的土壤也含有微量的硝酸盐,土壤硝酸盐在土壤细菌的帮助下可分解出一氧化氮，二氧化氮和氮气等气体。 人工排放源 　　煤、石油和天然气等化石燃料燃烧,无论是煤,或石油,或天然气都是在地下埋藏多少亿年,由古代的动植物化石转化而来,故称做化石燃料。科学家粗略估计,1990年我国化石燃料约消耗近700百万吨;仅占世界消耗总量的12%,人均相比并不惊人;但是我国近几十年来,化石燃料消耗的增加速度,实在太快,1950年至1990年的四十年间,增加了30倍。不能不引起足够重视。 　　煤中含有硫，燃烧过程中生成大量二氧化硫，此外煤燃烧过程中的高温使空气中的氮气和氧气化合为一氧化氮，继而转化为二氧化氮，造成酸雨。    酸雨工业过程,如金属冶炼:某些有色金属的矿石是硫化物、铜、铅、锌便是如此,将铜、铅、锌硫化物矿石还原为金属过程中将逸出大量二氧化硫气体,部分回收为硫酸,部分进入大气。再如化工生产,特别是硫酸生产和硝酸生产可分别产生可观量二氧化硫和二氧化氮，由于二氧化氮带有淡棕的黄色,因此,工厂尾气所排出的带有二氧化氮的废气象一条“黄龙”,在空中飘荡,控制和消除“黄龙”被称做“灭黄龙工程”。再如石油炼制等,也能产生一定量的二氧化硫和二氧化氮。它们集中在某些工业城市中,也比较容易得到控制。 　　    酸雨的工业排放源交通运输,如汽车尾气。在发动机内,活塞频繁打出火花,象天空中闪电,氮气变成二氧化氮。不同的车型,尾气中氮氧化物的浓度有多有少,机械性能较差的或使用寿命已较长的发动机尾气中的氮氧化物浓度要高。汽车停在十字路口,不息火等待通过时,要比正常行车尾气中的氮氧化物浓度要高。近年来,我国各种汽车数量猛增,它的尾气对酸雨的贡献正在逐年上升,不能掉以轻心。 　　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。危害：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。 防治：1.开发新能源，如氢能，太阳能，水能，潮汐能，地热能等 　　2.使用燃煤脱硫技术，减少二氧化硫排放 　　3.工业生产排放气体处理后再排放 　　4.少开车，多乘坐公共交通工具出行 　　5.使用天然气等较清洁能源，少用煤