寇曉亮
摘要:隨著我國及世界工業的不斷發展,酸雨的破壞力越來越凸顯,因此酸雨也越來越受到科學家的重視。酸雨給地球生態環境和人類社會經濟都帶來了嚴重的影響和破壞。如何減少酸雨的殺傷力,如何防治酸雨已成為世界環保的主題。本文介紹了酸雨的形成、危害及酸雨的防治措施。
酸雨,顧名思義它就是酸性的雨水,含有相對高酸性的降水。一般我們把PH值小于5.6的降水稱之為酸雨。酸雨正式的名稱是酸沉降,它可以分為“濕沉降”與“干沉降”兩大類。前者指的是所有氣狀污染物或粒裝污染物,隨著雨、雪、霧或雹等降水形態落到地面。后者則是指在不下雨的日子,從空中降落下來的落塵所帶的酸性物質。酸雨是地球化學氣候中人類影響的重要特征,也是一個國家和地區大氣污染的重要標志之一。
一、酸雨的形成
大氣中含有天然和人為的污染物,降水過程中把二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和其他雜質通過化學反應生成各種酸類氣溶膠,或者被雨、雪、雹、霧等降水捕捉吸收,降落到地面便形成了酸雨。形成酸雨有兩方面的原因——天然排放和人工排放。
天然排放主要有以下幾點:一是火山爆發產生大量的二氧化硫氣體;二是土壤中某些機體,如動物死尸和植物葉子在細菌作用下可分解某些硫化物,繼而轉化為二氧化硫;三是雷電和干熱引起的森林火災也是一種天然硫氧化物排放源;四是高空雨云閃電,能使空氣中的氮氣和氧氣反應生成氮氧化物;五是即使是未施過肥的土壤也含有微量的硝酸鹽,在細菌的幫助下可產生一定的氮氧化物。人工排放源主要是工業生產、民用生活燃燒煤炭、石油以及汽車尾氣等。
二、影響酸雨形成的因素
1、酸性污染物的排放及轉換條件
一般來說,某地硫氧化物和氮氧化物污染越嚴重,降水中酸度就越大,降水的PH值就越小。
2、大氣中氨的影響
大氣中的氨對酸雨形成是非常重要的,氨是大氣中唯一的常見氣態堿。由于它的水溶性,能與酸性氣溶膠或者水中的酸發生中和反應從而降低降水中的酸度。
3、顆粒物酸度及其緩沖作用
顆粒物對酸雨的形成有兩方面的作用,一是所含金屬催化,加快硫氧化物和氮氧化物的轉化效率;二是堿性顆粒物對酸起中和作用,酸性顆粒物會增加酸的來源。
4、天氣和地形的影響
如果氣象條件和地形有利于污染物的擴散,則大氣中污染物濃度降低,酸雨就減弱,反之則加重。
三、酸雨的危害
1、對人體健康的影響。含酸性物質的空氣能使人的呼吸道疾病加重。硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比二氧化硫要高10倍,其微粒可侵入人體的深部組織,引起肺水腫和肺硬化等疾病而導致死亡。當空氣中含0.8mg/L硫酸霧時,就會使人難受而致病。或者是人們飲用酸化的地面水和由土壤滲入金屬含量較高的地下水,如鉛、汞、鎘和銅等,食用酸化湖泊和河流的魚類等,一些重金屬元素通過食物鏈逐漸積累進入人體,引起一系列疾病。
2、造成地表水水體酸化,危害水生生物生長,破壞漁業生產。湖泊與河流是酸性降水的首先受害者,降落酸雨后的變化也最明顯,敏感水體酸化后會帶來各種不良后果。在湖泊酸化的初期,魚體內腹肌的痕量金屬會升高,從而影響漁業生產的產量和質量。
3、破壞森林,危害農業 酸雨中的硫酸使土壤更加貧瘠,它溶化了土壤中的鈣、鎂、鉀等養分,將它們硫酸化。酸化的土壤更加影響微生物的活性,使土壤失去中和能力。酸雨還腐蝕損害植物,影響光合作用,使陸地生態平衡遭到破壞,致使樹木生長緩慢或造成農作物枯死、農業減產。
4、加速名勝古跡的風化與破壞 酸雨可以使主要為石灰石成分的紀念碑、雕塑等受到腐蝕和破壞。例如,故宮漢白玉欄桿和盧溝橋的石獅等,都不同程度存在腐蝕或剝落現象。酸雨正在和其他污染物一起把古建筑物溶化掉。酸雨還會使建筑材料變臟、變黑影響城市市容質量和城市景觀,被人們稱之為“黑殼”效應。
5、腐蝕金屬,破壞鐵路、橋梁等建筑。酸雨可以使鐵路、橋梁等建筑的金屬表面受到腐蝕,降低使用壽命。酸雨能使非金屬材料(混凝土、砂漿和灰砂磚)表面硬化使水泥溶解,出現空洞和裂縫,導致強度降低使建筑物損壞。酸雨還可以腐蝕油漆、皮革和紡織品,從而造成巨大的經濟損失。
酸雨的防治措施
酸雨的危害是如此之大,防治酸雨的必然性也就不言而喻了。控制酸雨的根本措施在于減少二氧化硫和氮氧化物的人為排放。我們可以從以下幾方面防治酸雨:
一是政府要完善相關的環境法規,加強監督管理。制定嚴格的大氣環境質量標準,調整工業布局,改造污染嚴重的企業,加強大氣污染的的監測和科學研究,及時掌握大氣中的硫氧化物和氮氧化物的排放和遷移情況,了解酸雨的時空變化和發展趨勢,以便及時采取對策。健全排污許可證制度充分運用經濟手段促進大氣污染的治理,建立酸雨監測網絡和二氧化硫排放監測網絡,控制污染,推行清潔生產,強化全程環境管理,走可持續發展道路。
二是調整以礦物燃料為主的能源結構,增加無污染或少污染的能源比例,發展太陽能、核能、水能、風能、地熱能等不產生酸雨污染的能源,加強技術研究,減少廢氣排放,積極開發利用煤炭的新技術,推廣煤炭的凈化技術、轉化技術,改進燃煤技術,改進污染物控制技術,采取煙氣脫硫、脫氮等重大措施。
三是倡導大家用煤氣或天然氣代替燒煤,節約用電支持公共交通,減少車輛就可以減少汽車尾氣排放,購買包裝簡單的商品,因為生產豪華包裝要消耗不少電能,而對消費者來說包裝并沒有任何實用價值,支持廢物回收再生,廢物再生可以大量節省電能和減少燃煤使用量。
除此之外,在酸雨的防治過程中,生物防治可作為一種輔助手段,在污染嚴重的地區可栽種一些對二氧化硫有吸收能力的植物比如石榴、菊花、桑樹、銀杉等花草樹木。生物學家利用微生物脫硫取得了很好的效果。目前,科學家已發現能脫去黃鐵礦中硫的微生物有氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫桿菌。生物技術脫硫符合“源頭治理”和“清潔生產”的原則,因而是一種極有發展前途的治理方法。
酸雨是一個國際環境問題。單獨靠一個國家是解決不了的,只有各國共同采取行動,減少二氧化硫和氮氧化物的排放量,才能控制酸雨及其危害。讓我們攜起手來,共同保衛我們賴以生存的家園。
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