酸雨氣象成因以及對農作物的危害與防御措施

殷宇飛 張洺瑄 張司揚

（新賓滿族自治縣氣象局，遼寧新賓113200）

通常所說的酸雨，是指酸堿值在5.6左右的降水，一般是空氣中的二氧化硫與大氣中的水分結合后形成的。酸雨是工業化發展帶來的環境問題，其對空氣的危害非常大，造成極嚴重的環境污染，影響農業生產。就東亞地區而言，我國酸雨區的面積最大、酸度最強，目前我國各區域基本都有酸雨區，遼寧省處于華東酸雨區，酸雨對農作物的危害極大。

1 酸雨的概念與形成因素

1.1 概念

酸雨是指pH值在5.6以下的大氣降水，大氣降水包含有雨水、雪水、霧及冰雹等。正常大氣降水的pH值在7.0左右，而當大氣中酸性氣體的濃度增加時，如二氧化碳、二氧化硫等，再經與水結合發生物理反應，從而使大氣降水的pH值降低，進而形成酸雨。當pH值小于5.6時，形成的霧和雪分別為酸霧和酸雪。

1.2 形成因素

酸雨形成既受到自然因素的影響，也受到人為因素的影響。其中，人為因素主要是人類的各種活動造成硫、氮等氧化物排放量較大，其中較為常見的是工業生產排放污染、煤炭燃燒及汽車尾氣和生活排放等［1］。自然因素主要是受火山爆發的影響，火山爆發會產生大量的物質漂浮，與云結合后導致水汽凝結，形成硫酸根凝結核等，進而與氧氣結合發生化學反應形成酸性雨滴，酸性雨滴與云層再次結合后開始下落，并在下落過程中凝結更多的酸性雨滴及含酸氣體降落到地面，形成常見的酸雨。

當一個地方的二氧化硫排放較為嚴重時，降水中的硫酸根離子濃度會不斷升高，從而使空氣的pH值降低，進而形成酸雨。

大氣污染物不僅含有二氧化硫，還包含大量的顆粒，特別是北方地區。顆粒物對酸雨既有有利的一面，也有有害的一面，顆粒物中的催化金屬幫助二氧化硫發生氧化作用形成酸，造成不利影響，但同時顆粒物又能與酸發生中和反應，在一定程度上降低大氣中水分的酸度。而如果顆粒物原本就是酸性的，則只會帶來危害，進一步增加空氣中酸的含量。與國外相比，我國受顆粒物影響較大，顆粒物污染程度是國外的十幾倍。

酸雨還受天氣形勢的影響。當降水強度偏小或者偏大時，基本不會出現較大的酸雨；當降水強度為小到中雨時，遼寧省發生酸雨的概率最高。有數據證實，當遼寧省降水強度為小到中雨時，出現酸雨的概率在70%～80%。由此可知，氣候狀況對酸雨的形成有較大影響，如果遼寧省長期處于干旱狀態，空氣濕度下降，懸浮物濃度升高，二氧化硫等氣體的含量也會逐漸增加，一旦干旱期出現降雨，易出現酸雨。

2 酸雨對農作物的影響

2.1 加快土壤酸化

遼寧省土壤大部分為酸性土壤，而酸雨使得土壤酸化更為嚴重。土壤中含有大量的鋁氫氧化物，而土壤中的酸性物質能使鋁風化，進而經一定反應后形成鋁化合物，而一旦過量的鋁化合物被農作物吸收，就會造成農作物中毒進而死亡。酸雨使得土壤中的成分發生改變，使礦物質元素流失嚴重，導致農作物生長發育缺乏必要的礦物質［2］。酸雨還會帶來諸多的病蟲害，使得農作物病蟲害防治難度增加，嚴重影響農作物的品質和產量。

2.2 影響農作物產量和品質

酸雨改變土壤環境，嚴重影響農作物生長。而且酸雨中的二氧化硫等物質會使蔬菜葉面出現不同程度的黃色斑點，蔬菜生長缺乏抵抗力，并病蟲害侵襲的可能性加大，進而出現蔬菜生長不良、產量不理想等問題。農作物種類可分為抗酸性農作物、中等敏感性農作物及敏感性農作物，而不同的農作物受酸雨的影響程度不同。菠菜、胡蘿卜等抗酸性蔬菜受酸雨影響相對較小，遇強酸雨環境時其產量會減少10%左右；辣椒等中等敏感性蔬菜受強酸雨影響時，其產量下降15%左右；黃瓜、番茄等敏感農作物受酸雨影響較大，酸雨環境中黃瓜、番茄的產量比正常環境下的產量下降20%甚至更多。

2.3 酸沉降危害農作物長勢

酸沉降對農作物的危害可以分為2種：一種是急性危害，也就是農作物直接接觸過量酸雨后，農作物的葉片受到二氧化硫等酸性物質的影響，在短時間內出現枯葉、枯枝等癥狀；另一種是慢性危害，指農作物長期受到酸性物質的影響，使得葉片生長受到阻礙，葉綠素逐漸減少，農作物無法進行正常的細胞活動，進而導致出現落葉等現象［3］。其中慢性危害是較為常見的危害，也是造成遼寧省農作物生長發育不良及產量受損的主要和直接原因。

2.4 改變土壤微生物種群

酸雨使得土壤中的微生物種群發生改變，進而影響農作物生長。酸雨進入土壤后，使得土壤中的微生物減少，進而不能對有機質等進行正常的分解，導致農作物生長營養元素不足，進而出現減產現象。酸雨對土壤中固氮細菌和氨化細菌的影響較為直接，這兩類細菌的減少使得土壤難以進行正常的微生物硝化和氮化作用，進而影響農作物生長。

3 應對農業生產中酸雨現象的措施

3.1 加大政府監督力度

遼寧省應全面開展酸雨防治工作，政府部門要對酸雨防治引起重視，并通過相關強制性的措施嚴格控制尾氣排放。例如，對酸雨防治及污染物排放要求進行立法，使相關制造業及生產商在生產產品時嚴格控制尾氣排放含量，對于超標排放的產品不允許投產和面市［4］。另外，要通過立法的方式對企業及居民的生產活動進行規范，進一步提升企業和居民的環境保護意識，使企業生產及居民日常生活能盡量控制污染物的排放，并對排放的污染物進行有效的處理，最大限度地降低酸雨的危害。

3.2 提高化石燃料的燃燒率

提高化石燃料的燃燒率能使化石燃料燃燒更為充分，能有效減少有害物質的產生，避免產生大量的硫化物及硝化物，進而減少酸雨形成的可能。這就要求在實際生產中要對傳統煤炭的燃燒模式進行改良，特別是要重視對煤炭的粉化處理，減少煤炭粉塵，使煤炭充分燃燒，進而有效降低硫化物及硝化物產生的可能性，避免酸雨形成［5］。

3.3 改變能源消費觀念

隨著人們生活水平的顯著提高，人們的消費觀念發生了較大的變化，過往的消費主要考慮產品是否經濟、價位是否合適，對產品是否環保并沒有引起較大的重視。隨著環境污染的不斷加劇，人們的環保理念逐漸增強，在日常消費中開始越來越多地選擇環保性能更好的產品。但仍然有少部分經濟不夠發達的地區消費觀念較為落后，故而需進一步改變人們的能源消費觀念。現階段，應積極利用科技優勢，開發和使用更加清潔的能源，盡最大可能減少石油、煤炭等本身存在較大污染的能源使用，以控制二氧化硫等酸性物質的排放，降低酸雨形成的可能性［6］。

4 結語

酸雨形成受到諸多因素的影響，酸雨形成后對農作物造成較大的危害。要想減小酸雨形成的可能性，需要進一步控制其產生因素，從源頭預防酸雨形成。遼寧省酸雨形成主要受到風沙揚塵及污染物排放的影響，當地政府部門應加大酸雨防治力度，嚴格控制相關污染物的排放，并通過立法等方式使企業生產、居民生活更加規范。另外，要進一步提高化石燃料的燃燒率，鼓勵相關科研機構進行新型清潔能源的開發和利用，積極探索應對酸雨的有力措施，從而降低酸雨對農作物的影響，提升農作物產量和品質。