| 词条 | 酸雨 |
| 释义 | § 简介 酸雨 酸雨，顾名思义，雨是酸的。其正确的名称应为酸性沉降，它可分为湿沉降与干沉降两大类，前者指的是所有气状污染物或粒状污染物，随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面者，后者则是指在不下雨的日子，从空中降下来的落尘所带的酸性物质而言。在化学上定义水之pH(酸碱)值等于七为中性，小于则是酸性。自然大气中含有大量二氧化碳，二氧化碳在常温时溶解于雨水中并达到气液相平衡后，雨水之酸碱值约为 5.6，因此大自然的雨水是酸的；但是，在大自然中，仍存在其他致酸的物质，例如，火山爆发所喷出的硫化氢，海洋所释放出的二甲基硫，高空闪电所导致之氮氧化物等，均会使雨水进一步酸化，而酸碱值会降至 5.0 左右。因此，在 1980 年代后期以来，许多国内外研究者，已将所谓酸雨认知为当雨水酸碱值在 5.0 以下时，即确定受到人为酸性污染物的影响。[1] § 概念提出 近代工业革命，从蒸汽机开始，锅炉烧煤，产生蒸汽，推动机器；而后火力发电厂星罗棋布，燃煤数量日益猛增。1872年英国科学家史密斯分析了伦敦市雨水成份，发现它呈酸性，且农村雨水中含碳酸铵，酸性不大；郊区雨水含硫酸铵，略呈酸性；市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐，呈酸性。于是史密斯首先在他的著作《空气和降雨：化学气候学的开端》中提出“酸雨”这一专有名词。 § 酸雨率 一年之内可降若干次雨，有的是酸雨，有的不是酸雨，因此一般称某地区的酸雨率为该地区酸雨次 酸雨侵蚀后的森林数除以降雨的总次数。其最低值为0%；最高值为100%。如果有降雪，当以降雨视之。有时，一个降雨过程可能持续几天，所以酸雨率应以一个降水全过程为单位，即酸雨率为一年出现酸雨的降水过程次数除以全年降水过程的总次数。除了年均降水pH之外，酸雨率是判别某地区是否为酸雨区的又一重要指标 § 酸雨区 2006全国酸雨分布图 某地收集到酸雨样品，还不能算是酸雨区，因为一年可有数十场雨，某场雨可能是酸雨，某场雨可能不是酸雨，所以要看年均值。目前我国定义酸雨区的科学标准尚在讨论之中，但一般认为：年均降水pH高于5.65， 酸雨率是0-20%，为非酸雨区；pH在5.30--5.60之间， 酸雨率是10--40% ，为轻酸雨区；pH在5.00--5.30之间， 酸雨率是30-60%，为中度酸雨区；pH在4.70--5.00之间，酸雨率是50-80%，为较重酸雨区；pH小于4.70， 酸雨率是70-100%，为重酸雨区。这就是所谓的五级标准。其实，北京、拉萨、西宁、兰州和乌鲁木齐等市也收集到几场酸雨，但年均pH和酸雨率都在非酸雨区标准内，故为非酸雨区。 我国三大酸雨区 我国酸雨主要是硫酸型，我国三大酸雨区分别为： 1.西南酸雨区：是仅次于华中酸雨区的降水污染严重区域。 2.华中酸雨区：目前它已成为全国酸雨污染范围最大，中心强度最高的酸雨污染区。 3.华东沿海酸雨区：它的污染强度低于华中、西南酸雨区。 § 组成 一般酸水化学组成中，较重要的物种包括 H+、Cl-、NO3-、SO2-4、NH4+、K+、Na+、Ca2+及 Mg2+ 等九种。其来源包括自然来源及人为来源，一般而言NO3-及 SO2-4 为主要的致酸物质，其硫氧化物与氮氧化物转化而来。在人为污染排放方面，前者则与化石燃料使用、火力电厂、含硫有机物燃烧有关；后者主要源自工厂高温燃烧过程，交通工具排放等因素 。Ca2+ 及 NH4+ 为主要的中和(致碱)物质。[1] § 形成 成因 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。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”，即水气凝结在硫酸根、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。中国的酸雨是硫酸型酸雨。 酸雨多成于化石燃料的燃烧： ⑴S→H2SO4 S+O2（点燃）＝SO2 SO2+H2O＝H2SO3（亚硫酸） 2H2SO3+O2＝2H2SO4（硫酸） 总的化学反应方程式： S+O2（点燃）＝SO2 2SO2+2H2O+O2＝2H2SO4⑵氮的氧化物溶于水形成酸： a.NO→HNO3（硝酸） 2NO+O2＝2NO2 3NO2+H2O＝2HNO3+NO 总的化学反应方程式： 4NO++2H2O+3O2＝4HNO3 b.NO2→HNO3 总的化学反应方程式： 4NO2+2H2O+O2＝4HNO3 （*注：元素后的数字为脚标，化学式前的数为化学计量数。） 形成过程 酸雨的形成大体上有以下四个过程： （1） 水蒸汽冷凝在含有硫酸盐、硝酸盐等的凝结核上： （2） 形成云雾时.SO2、NOX 、CO2 等被水滴吸收： （3） 气溶胶颗粒物质和水滴在云雾形成过程中互相碰撞、聚凝并与雨滴结合在一起； （4） 降水时空气中的一次污染物和二次污染物被冲洗进雨中。 § 影响因素 酸雨 1.酸性污染物的排放及转换条件 一般说来，某地SO2污染越严重，降水中硫酸根离子浓度就越高，导致ph值越低。 2.大气中的氨 大气中的氨（NH3）对酸雨形成是非常重要的。氨是大气中唯一的常见气态碱。由于它的水溶性，能与酸性气溶胶或雨水中的酸反应，起中和作用而降低酸度。大气中氨的来源主要是有机物的分解和农田施用的氮肥的挥发。土壤的氨的挥发量随着土壤pH值的上升而增大。 3.颗粒物酸度及其缓冲能力 大气中的污染物除酸性气体SO2和NO2外，还有一个重要成员——颗粒物。颗粒物的来源很复杂。主要有煤尘和风沙扬尘。后者在北方约占一半，在南方估计约占三分之一。颗粒物对酸雨的形成有两方面的作用，一是所含的催化金属促使SO2氧化成酸；二是对酸起中和作用。但如果颗粒物本身是酸性的，就不能起中和作用，而且还会成为酸的来源之一。 4.天气形势的影响 如果气象条件和地形有利于污染物的扩散，则大气中污染物浓度降低，酸雨就减弱，反之则加重（如逆温现象）。 § 危害 人类 酸污染对人类最严重的影响就是呼吸方面的问题，二氧化硫和二氧化氮会引起例如哮喘、干咳、头痛、和眼睛、鼻子、喉咙的过敏。 酸雨间接的影响就是它会溶解在水中的有毒金属被水果、蔬菜和动物的组织吸收，虽然不直接影响，但是吃下这些东西却对人类的健康产生严重影响。例如：累积在动物器官和组织中的汞与脑损伤和神经混乱有所关联；动物器官中的另一种金属──铝与肾脏问题有关，近来也被怀疑与老年痴呆症具关联性。 建筑物和雕像 酸性粒子也会沉积在建筑物和雕像上，造成侵蚀。石灰岩和大理石跟酸接触后会转变为一种粉碎物质，称为石膏。此外，桥梁以更快的速度被腐蚀，铁路工业和飞机工业同样的必须花费更多的钱来修补由酸雨造成的损害。酸雨不仅造成了经济负担上的问题，而且也对一般大众的安全产生危险。举一个实例，1967年俄亥俄河上的桥倒塌，造成46人死亡。主要原因就在于酸雨的腐蚀。 另外，酸雨也造成暴露在外的雕像受到侵蚀，这造成文化资产的破坏，令许多人担忧，同样的，酸雨也会对金属建材产生影响。 农作物和植物 酸雨会影响农作物稻子的叶子，同时土壤中的金属元素因被酸雨溶解，造成矿物质大量流失，植物无法获得充足的养分，将枯萎、死亡。但土壤中因酸雨释出的金属也可能为植物吸收造成影响，这问题极其复杂，譬如，酸雨中某些金属( 如，铁 )的释出反而有助于植物的生长。 水中生物 酸雨会影响河川或湖泊的pH值，当pH值小于6将影响到水中生物的生存或繁殖，当pH值小于5将导致水中生物大量死亡。可能会影响到养殖鱼业。 能见度 形成酸雨的物质，有时亦为形成光化学烟雾的物质。因此即使不降雨，也常会导致能见度下降。[1] § 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 § 国际现状 1972年，瑞典政府给联合国人类环境会议提出报告《穿过国界的大气污染：大气和降水中硫的影响》，引起各国政府关注，1973至1975年欧洲经济合作与发展组织开展了专项研究，证实酸雨地区几乎覆盖了整个西北欧。1974年和以后北美证实在美国东北部和与加拿大交界地区亦发现大面积酸雨区域，几乎北美有三分之二陆地面积受到酸雨威胁，甚至在美国夏威夷群岛的迎风一侧，也出现酸雨。再后，东南亚日本、韩国等亦发现大面积酸雨。有位科学家到杳无人烟，且长年冰封雪盖的格陵兰岛，给冰层打钻，取出180年前的冰块，与现在的酸度相比，酸度增长了99倍。 80年代，挪威科学家在北极圈内大面积地区都测到酸雨(酸雪)。 1998年上半年，中国南极长城站八次测得南极酸性降水，其中一次pH值为5.46。[2] 酸雨区 全球已形成三大酸雨区。 中国覆盖四川、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是世界三大酸雨区之一。中国酸雨区面积扩大之快、降水酸化率之高，在世界上是罕见的。 世界上另两个酸雨区是以德、法、英等国为中心，波及大半个欧洲的北欧酸雨区和包括美国和加拿大在内的北美酸雨区。这两个酸雨区的总面积大约1000多万平方公里，降水的pH值小于0.5，有的甚至小于0.4。[3] § 治理措施 酸雨 1979年11月在日内瓦举行的联合国欧洲经济委员会的环境部长会议上，通过了《控制长距离越境空气污染公约》，并于1983年生效。《公约》规定，到1993年底，缔约国必须把二氧化硫排放量削减为1980年排放量的70％。欧洲和北美(包括美国和加拿大)等32个国家都在公约上签了字。为了实现许诺，多数国家都已经采取了积极的对策，制订了减少致酸物排放量的法规。例如，美国的《酸雨法》规定，密西西比河以东地区，二氧化硫排放量要由1983年的2000万吨／年，经过10年减少到1000万吨／年；加拿大二氧化硫排放量由1983年的470万吨／年，到1994年减少到230万吨／年，等等。 |
| 随便看 |
百科全书收录594082条中文百科知识，基本涵盖了大多数领域的百科知识，是一部内容开放、自由的电子版百科全书。