1.11.1 酸 雨

酸 雨

所谓酸雨是指pH值小于5.6的降水。最早发现降水酸化现象的是英国化学家R.A.史密斯,他在《大气和雨水、化学气候的开端》(1872)一书中首次使用“酸雨”(Acid Rain)的概念。20世纪中叶以来,人们发现,生态恶化与酸雨有一定的关系,而且环境监测表明,地球上大部分地区上空的云水正在变酸。因此,人们开始重视对酸雨的研究。

酸雨形成的原因既有自然的因素,又有人为的因素。自然因素有火山烟尘、动物和植物残体分解产生挥发性有机酸、植物孢子和花粉的散发等。人为因素比较复杂,像矿物燃料燃烧、矿石冶炼、农作物残体、农药和工业溶剂挥发、以及固体废弃物焚化等都能产生酸雨的成分。大气中引起酸雨的主要成分是二氧化硫和二氧化氮。二氧化硫和二氧化氮主要来源于煤炭和石油的燃烧,它们在空气中进一步氧化并溶解于水形成硫酸和硝酸。美国测定酸雨的成分中60%是硫酸,32%是硝酸,6%是盐酸,其余是碳酸和有机酸。从监测的情况来看,人类每年向大气层排放的二氧化硫达1亿吨,排放的二氧化氮为5000万吨。因此,酸雨基本上是人为造成的。

地球上酸雨大致分布在3个地区:英国、德国和法国等北欧酸雨区;美国和加拿大等北美酸雨区(这两个地区的面积为1000万平方千米);20世纪70年代中期以来在我国一些地区形成了200万平方千米的酸雨区。由于酸雨降落时并没有国界的限制,因此酸雨会带来一些不愉快的政治和经济问题。

酸雨的危害是非常大的。它可以引起河流和湖泊的酸化,可以使土壤和河底的镉、铝、锌、铅、汞等有毒金属被酸溶解,对水生生物产生毒害作用。在酸雨区这样的湖泊是屡见不鲜的,例如,瑞典9万多个湖泊中有2万个遭到酸雨的危害,其中有4000个变成无鱼湖。挪威也有80%的河流与湖泊变成“死水”。美国和加拿大的酸雨也使许多湖泊变成“死水”,不仅许多水生生物基本绝迹,连一些浮游生物和水草、藻类也看不到了。

酸雨还对森林产生很大的危害,研究表明,酸雨对针叶林的破坏比对阔叶林的破坏还要大。在北美酸雨区已造成大片森林毁坏,德国、法国、瑞典、丹麦等国家已有700万公顷森林处于衰败之中。20世纪80年代初,我国的森林也受到酸雨的极大危害,四川和广西的冷杉林、马尾松林开始衰败,总面积已达10万公顷。

酸雨对暴露在空气中的建筑材料有强烈的腐蚀作用。世界上很多雕塑艺术品都遭到酸雨的破坏,现代设备也难逃厄运,电线、铁轨、桥梁、摩天大楼、汽车都遭到酸雨的侵蚀,为此造成的经济损失十分惊人。在中国,仅两广地区因酸雨造成的直接经济损失就达几亿元。

酸雨的危害还远不止于此,如果我们不赶快行动起来,酸雨造成的危害会更大,而且这种情况会延续到21世纪中叶。