什么叫酸雨？

什么叫酸雨？ 现代文明给人类带来进步,人类成了自然的主人;但享福过了头,自然又反过来惩罚人类,人类遇到了许多前所未见的麻烦。酸雨,人称“空中死神”，是目前人类遇到的全球性区域灾难之一。 目前, 全球有三大块酸雨地区:西欧, 北美和东南亚。我国长江以南也存在连片的酸雨区域。在酸雨 区域内,酸化, 渔业减产, 森林衰退, 土壤贫脊, 粮菜减产, 建筑物腐蚀, 文物面目皆非。近年来我国政府已开始对酸雨问进行总体控制, 提出消减, 预计在未来几十年内, 酸雨在我国将成为历史。酸雨的形成、分布、危害、酸雨与环境、监测、控制。 什么叫酸雨, 酸雨是指引空气污染而造成的酸性降水，通常认为大气降水与二氧化碳气体平衡时的酸度PH5.6为降水天然酸度，并将其作为判断是否酸化的，当降水的PH低于5.6时,降水即称为酸雨。 降水为什么会变酸呢, 这主要是空中云层吸收大气污染物并在雨滴内不断反应形成酸性物质的结果;酸雨对环境所造成的危害是极其严重的，被称为来自空中的“杀手”，它不但使森林枯死，影响农作物和淡水水生物的减产和死亡，而且还会腐蚀建筑物及一切暴露于空气中的设施及历史文物古迹等甚至危害人体健康，危及城市的生态平衡。我国目前酸雨污染面积占国土面积30%左右，并在一些地区以惊人的速度发展，仅川、黔、两广四省区的农业和森林每年造成的直接损失达18亿元;造成我国酸雨形成的主要来源是以燃煤为主能源消耗过程中排放的大量二氧化硫污染物。因此，要治理酸雨污染，首先要控制二氧化硫排放总量。 酸雨形成 酸雨的发现 近代工业革命，从蒸气机开始，锅炉烧煤,产生蒸汽,推动机器;而后火力电厂星罗齐布,燃煤数量日益猛增。遗憾地是，煤含杂质硫，约百分之一，在燃烧中将排放酸性气体 SO;2燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生部分化学变化，氧气与氮气化合，也排放酸性气体NOx。它们在高空中为雨雪冲刷，溶解，雨成为了酸雨;这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸根、硝酸根和铵离子。1872年英国科学家史密斯分析了伦顿市雨水成份，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。 什么是酸雨? 简单地说，酸雨就是酸性的雨。什么是酸? 纯水是中性的，没有味道;柠檬水，橙汁有酸味，醋的酸味较大，它们都是弱酸;小苏打水有略涩的碱性，而苛性钠水就涩涩的，碱味较大，它们是碱。科学家发现酸味大小与水溶液中氢离子浓度有关;而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关;然后建立了一个指标:氢离子浓度对数的负值,叫pH值。于是，纯水的pH值为7;酸性越大，pH值越低;碱性越大,pH值越高。未被污染的雨雪是中性的，pH值近于7;当它为大气中二氧化碳饱和时，略呈酸性，pH值为5.65。被大气中存在的酸性气体污染,pH值小于5.65的雨叫酸雨;pH值小于5.65的雪叫酸雪;在高空或高山(如峨眉山)上弥漫的雾,pH值小于5.65时叫酸雾。 酸性物质SOx的天然排放 酸性物质SOx 有四类天然排放源:海洋雾沫,它们会夹带一些硫酸到空中;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SOx;火山爆发,也将喷出可观量的SOx气体;雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然SOx 排放源,因为树木也含有微量硫。 煤矿自燃属于哪类自然SOx 排放源? 浙江省衢州市常山县某地地下蕴藏含高硫量的石煤, 开采价值不大, 但原因不明地在地下自燃数年, 通过洞穴和岩缝, 每年逸出大量SOx 。既是自燃, 当不系人为, 应归属于天然排放源。它又属于局地特殊现象, 难成一类。若将煤矿视为地下森林, 可归于自然因素导致的特殊森林火灾。 煤矿自燃属于哪类自然SOx 排放源? 浙江省衢州市常山县某地地下蕴藏含高硫量的石煤, 开采价值不大, 但原因不明地在地下自燃数年, 通过洞穴和岩缝, 每年逸出大量SOx 。既是自燃, 当不系人为, 应归属于天然排放源。它又属于局地特殊现象, 难成一类。若将煤矿视为地下森林, 可归于自然因素导致的特殊森林火灾。 铜矿石也能自燃排放SOx 安徽省铜陵市铜山铜矿的矿石为富硫的硫化铜矿石, 其含硫量平均为20% , 最高为41.3% , 世间罕见。高硫矿石遇空气可自燃。即: 2 CuS + 3 O = 2 CuO + 2 SO22因此在开采过程中, 能自燃, 形成火灾, 并释放出大量热的SOx ,腐蚀性极大, 污染周边环境。该铜矿管理部门曾采用低浓度水泥浆喷洒方法, 成功地扑灭了硫化矿石自燃火灾, 且有阻燃作用。无疑, 这也减少了一类特殊的SOx 自然排放源。 酸性物质NOx的天然排放源 酸性物质NOx排放有两大类天然源: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NO,继而在对流层中被氧化为NO,NOx即为NO和2NO之和;土壤硝酸盐分解，既使是未施过肥的土壤也含有微量的硝酸盐,在土壤细菌的帮助下可分2 解出NO,NO和NO等气体。 22 恐龙灭绝原因的酸雨说 几千万年前, 地球的主宰是恐龙。为什麽突然灭绝了, 众说纷纭。一种说法是, 一天, 一颗大的陨星撞上了地球, 沉埃迷漫天空达数年之久, 太阳光的相当部分被遮盖, 照不到地球表面, 因此气候变得寒冷和阴暗, 树木死了, 恐龙找不到充足的食物, 养不活庞大的身驱, 物种因此灭绝。另一种说法是, 一天, 一颗长长的慧星撞上了地球, 细小的慧星雨与大气不断摩擦放电, 大气中的氮气与氧气化合, 形成酸性的NOx , 形成酸雨, 森林衰退, 恐龙最终被饿死。应该说, 这种NOx 是天然源排放。 化石燃料与酸雨 酸性物质SOx，NOx排放人工源之一，是煤、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。 工业过程与酸雨 酸性物质SOx,NOx排放人工源之二是工业过程,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SOx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跑冒滴漏可观量SOx和NOx,由于NO带有淡棕的黄色，因此,工厂尾气所排出的带有NOx 的废气象一条“黄龙”,在2 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SOx和NOx。它们集中在某些工业城市中，也比较容易得到控制。 土法炼硫, 炼出了赤地千里 80年代初期, 云南某地区乡镇企业起步, 片面追求利润, 实施 土法炼硫, 工艺陈旧落后, 硫的回收率仅达 30%。其余的硫都燃烧成为 SO, 迷漫于大气之中, 加2 之云南气候湿润，有人曾收集检测到每场降雨都是酸雨, pH值可达到 3.2 - 3.8。其后果是生产区周围, 树上看不到昆虫, 地下找不到蚂蚁, 天上望不到飞鸟, 1500亩良田寸草不长, 一片荒凉的灾区景象。1993年采取了一系列治理措施, 问题已得到缓解。川南和川东某些县份土法炼硫更为严重。据统计有8-100 吨容量规模的土磺炉两千余座, 每生产一吨硫磺向大气排放SO2 和H2S 气体约1.8-2.2 吨, 后者在大气中也能逐渐转化为SO2 。经监测, 土法炼硫炉群生产区空气中SO2 浓度为2.2-1087毫克/ 立方米; 平均浓度 78-185 毫克/ 立方米, 超标百倍以上; 生活区空气中SO2 浓度为 1.1-27.5 毫克/ 立方米, 平均浓度 8.8毫克/ 立方米, 竟超标27倍。人孰能忍受?! 生产区域周围, 酸雨率100%。年降水pH值为3.0-5.2, 均值为3.75, 属于重酸雨区。 四川省土法炼硫的生态危害范围为350-400 多平方公里。损失粮食5500万斤。区内, 蕃茄亩产7200斤; 海椒, 3700斤/ 亩。而在区外, 蕃茄亩产11350 斤; 海椒, 4850斤/ 亩。 贵州北部, 西北部某些县也有土法炼硫。它们以硫铁矿为原料制备硫磺, 硫的回收率仅为45% , 一半以上的硫, 以SOx 形式排向大气, 污染环境。说来惊人! 一个年产千吨的土硫磺厂, 方圆400 米之内, 寸草不生, 空气中SO2 浓度超过6 毫克/ 立方米; 在两平方公里内, SO2 浓度超过0.5 毫克/ 立方米。 山东省淄博市博山区所属六个乡镇有八座土硫磺生产厂, 共有土炼磺炉 177座, 年耗硫铁矿石1.40万吨, 产硫磺 260余吨。土炼硫炉溢出的烟雾终日弥漫厂区及其附近居民区, 二氧化硫气体令人窒息, 老百性苦不堪言, 称二氧化硫烟雾为 "恶龙" 。一些土硫磺厂周围一华里内, 看不见任何生物, 天上飞的, 地上爬的, 统统灭绝, 寸草不生, 成为不毛之地。土壤, 饱含酸性物质, 经过淋溶,酸性污水使淄河酸化, 进一步加剧了淄河的污染。当地群众十分愤慨, 写信给市长, 大声疾呼: "救救淄河" ! 据估计, 此地每年向大气排放二氧化硫和硫化氢约4700吨, 通过干、湿沉降到达地面后, 相当于每年喷洒7000吨硫酸, 实在令人惊骸! 硫酸厂周围的酸雨区 某硫酸厂年产10万吨硫酸, 通过废气向大气排放SO2 3750吨。厂区两平方公里范围被严重污染, 形成局地酸雨。厂区降水pH值的最低值达到3.63; 平均pH值为4.41; 为重酸雨区。 交通运输与酸雨 酸性物质SOx、NOx排放人工源之三是交通运输,如汽车尾气。在发动机内,活塞频繁打出火花，象天空中闪电,N变成NOx。不同的车型,尾气中NOx 的浓度有多有少，机械性2 能较差的或使用寿命已较长的发动机尾气中的NOx 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NOx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。人们常说车祸猛于虎,因为车祸看得见摸得着,血肉模糊,容易引起震动;污染是无形的,影响短时间看不出来,容易被人忽视。 黑 雨 1994年重庆及其郊区下了数场黑雨,色如墨汁,且有强酸性。人们发生了恐慌，纷纷询问地区环保部门，欲知其详。经化学分析,黑色物是煤屑，原来在锅炉内化石燃料未能燃烧充分,析出一些细的碳粒，也通过烟囱排向高空。酸性物主要是硫酸根,来自煤中燃烧的杂质硫。结论是:黑雨就是强酸性雨;也可以说是酸雨发展到某种极端情况。 黑 雪 无独有偶,1991年我国喜马拉雅山区,下了数场“黑雪”。它来自于中东战争,伊拉克军队从科威特撤退时,放了一把大火,主要油气井火光冲天,喷出浓浓的黑烟,夹杂令人窒息SOx和NOx气味,直向高空，随风漂向东方,遇到喜马拉雅高山,难以跨越,随雪落下,成为有酸性的黑雪。人迹罕至的世界屋脊也未能逃出“空中死神”的灾难。 酸雾 其实, 酸雾不止高空有, 大气污染严重的城市的临近地面也有。重庆是我国有名的雾都, 每年大雾日数居各大中城市之冠; 蒙胧而飘渺的雾是重庆久富盛名的景观之一。重庆又是严重酸雨污染的城市, 雾也免不了酸化。80年代, 全市酸雾pH平均值为4.39; 市区最低值达到2.98, 是典型的酸雾。雾滴是尺度微细的飘浮空中的水滴, 极易吸附和吸收各种酸性气体和颗粒物, 因此, 雾滴所含污染物的浓度特别大, 其总离子浓度最高值竟达到9.7 克/升, 占雾滴重量的近 1% , 较同期雨水含量高出十余倍。经医务工作者潜心研究, 认明此种酸雾对儿童的呼吸系统十分有害。由于污染物浓度大, 含水少, 厚度大, 能见度越来越低劣。其次生效应, 诸如车祸等, 更加不容忽视。 我国目前酸雨的主要责任者——燃煤中的杂质硫 与石油和天然气相比,在我国煤的消耗量要多得多。一般估计煤的消耗量占化石燃料总消耗量的90% 左右。而煤的燃烧排放SOx 的数量,除了决定于煤的消耗数量,尚决定于煤的含硫量。我国幅员辽阔，煤矿分布十分分散。我国南方产煤含硫量比北方要高,特别是西南地区,产含硫量高煤的中小煤窑如满天星斗,其煤的含硫量要比东北和 华北地区产的高叁肆倍，当地居民称之为“臭煤”,因为家庭炊饭的炉子烧用此煤，能发出令人窒息的恶臭气味,它就SOx。一般情况是当地消耗当地产的煤,以减少运输过程的损失和增加成本,这也加速了我国长江以南酸雨区域的形成。此外，我国产石油和天然气含硫量一般比煤要低得多。而且它们的年消耗量为煤的消耗量的十分之一左右,因此，燃煤中的杂质硫将是我国目前酸雨的主要负责者。 我国SOx和NOx排放逐年增加 50年代以来,随着经济发展，中国大陆SOx和NOx排放逐年增加,90年代为建国初期的10倍以上;近年来,我国经济发展出现腾飞,国民生产总值保持约8%的增长速度,能源消耗速度也在同步增长，故而中国大陆SO和NO的排放近年年增加20% 左右。若不从xx 排放源加以限制,我国酸雨状况恶化的现实将得不到有效控制。 我国SOx和NOx1?X1?网格排放分布 中国地域广阔,经济发达的东南部,诸如辽宁,吉林,河北,山西,山东,江苏,浙江,福建,安徽,湖南,湖北,广东,四川,将比欠发达的西北部SO和NO排放要xx高得多;大城市,诸如,大庆,长春,沈阳,北京,天津,青岛,大连,上海，杭州，太原，郑洲，武汉,长沙，广州，贵阳，重庆，成都，西安和兰州将比广大农村SO 和NO 的排放要高得多;无垠沙漠，xx 没有人群，也没有SO 和NO 排放;科学家根据计算该地的各类排放源强之和分别绘出1995年中国xx 大陆SO 和NO1?×1?网格排放图。1?×1?网格大致相当于一万平方公里，小的省面积约为十万xx 平方公里,含十个左右方格,这样的精度足以反映省内不同专区的排放变化。 空中的海盐粒 氯化物排放天然源之一是海风扬起的雾沫，雾沫中含有海盐，海盐的主要成份是氯化物,如氯化钠,氯化钾,氯化镁等。 氯化物排放人工源 氯化物排放人工源较弱，少数城市有氯气和氯化氢制造，逸出酸性气体HCl和HClO ，但量不大。对广大地区酸雨形成的贡献也不大。 3 氟污染与酸雨 浙江东北部土壤中含有微量氟元素, 取土造砖时, 在培烧过程中, 向大气排放出一定量的氟化物, 主要形式是氟化氢, 也对局部酸雨有贡献。该地区湿沉降中, 氟离子的浓度较其它地区为高, 也是证明。浙中盆地义乌市, 近几年来粘土建材企业 (砖瓦厂, 墙地砖厂等) 发展迅猛, 生产排放大量含氟废气。氟化物进入大气后, 形成酸性很强的氟化氢, 易溶于水。故而其降水中氟化物含量年均值为0.216 毫克/ 升, 比浙东舟山, 浙南丽水的降水氟含量高出倍多。除了增加酸度之外, 降水中氟化物毒性大, 对植物的影响比二氧化硫高出10至 100倍。在氟源集中 沙 尘 我国北方碱性物质“黄沙”来自东亚沙漠(塔克拉玛干，古尔班通古特沙漠，腾格里沙漠和黄土高原等);大风扬起尘暴,通常有三个主要通道万里过幽燕:1.北方通道:蒙古人民共和国中央沙漠?阿拉善高地?河套平原?鄂尔多斯高原?山西雁北地区?京津地区;2.西北通道:独联体中亚国家?古尔班通古特沙漠?吐鲁番?哈密?河西走廊?宁夏平原?陕北高原?晋北高原?京津地区;3.西方通道:新疆塔什拉玛干沙漠?青海柴达木盆地?河西走廊或?宁夏平原。最终,“黄沙”可达韩国、日本以至夏威夷群岛。黄沙含钙较多，是碱性的，会对空气中酸性物质起中和作用,中国黄河以北不是酸雨地区，部分赖于此，真是扬沙天气所造成的不幸中的幸事 “沙雨” 与 “天漠” 沙尘暴到底通过天空能搬运多少沙粒到平原地区? 在临近北京的河北怀来县官厅水库南侧, 青山绿水之间, 每年有几十万吨金黄色的沙粒, 均匀而细腻, 随沙尘暴从天而降, 出现 “沙雨” , 近十年内筑成了近千亩的沙漠。人们称这个从天上掉下来的沙漠叫 “天漠” 。“天漠” 的出现, 震动了京津地区, 人们惊呼: 沙漠已漂移到北京及周边地区了。其原因众说纷纭, 有人认为是就地沙化, 为永定河及其支流干涸的河床造成的; 有人认为是从新疆和宁夏的沙漠, 经大风高空输送, 在官厅水库盆地形成气旋, 沙尘暴变成了 “沙雨” 。大多数人认为两者兼有, 后者为重。沙雨是一种碱性的和干的雨, 在中和北方大气酸性物质中起重要作用。在中国西北工农业不发达干旱地区, 如甘肃的敦煌, 内蒙的阿拉善, 新疆的和田等地都收集到pH值大于 7.0的碱雨, 这些碱雨是雨水冲刷高空沙粒形成的。 碱性物质NH的天然排放源 碱性物质NH主要天然排放源有两个，其一是有机物分解:野生33 动物或非人工饲养的动物粪便要分解出氨气,大家都知道氨水是一种肥料，因此鸟粪或其已矿化了的鸟粪层常是质量上乘的有机肥;其二是森林火灾,树木也含有微量的有机含氮化合物。 农牧业与酸雨 碱性物质NH的人工排放源有三个，之一是人与家畜粪便分解，当我们走近农3 村猪圈或进入不经常打扫的茅厕，那种使人窒息的刺鼻刺眼的气味就是氨气;之二是化肥合成氨生产，跑冒滴漏;之三是农田氮肥施用，如施用尿素后，土壤微生物将其转化为铵离子，后者又部分被土壤微生物分解为氨气、逸出，另外部分被土壤微生物转化为硝酸盐。因此，相对城市而言，农村和草场NH排放为高。 3 “碱雨” 与化肥生产 相对于 “酸雨” 而言, 科学家把pH值大于 7.0的降水叫 “碱雨”。八十年代, 我国著名的化工城市吉林收集到碱雨。原因是, 该市有座合成氨化肥生产联合企业, 管理不善, 有相当量的氨气, 跑冒滴漏到大气中。氨气被降水冲刷, 形成碱雨。它发生在局地, 某个时间段, 也未造成明显灾害, 比较易于控制。因此, 从灾害角度而言, 碱雨不能与酸雨相比拟。但从科学角度而言, 形成的道理是一样的, 都是降水在高空中冲刷酸碱物质的结果。科学家根据计算绘出1995年中国大陆NH31?X 1?网格排放图。有趣地是，该图与前面的SOx和NOx图规律有所不同:农村NH的排放高于某些城市;西部农牧区NH的排放，并不比东南部低多少。 33 碱雾 美丽的西双版纳风景秀丽, 气候宜人, 一年分干旱两季。干季中每日晨起大雾, 午时云开雾散。由于大气致酸成份 H2SO, HNO不高, 其首府景洪雾水一般为中性, 几年前, pH值为6.32; 43 但是其郊区小镇勐养, 雾水pH值高达8.34, 一次测得的最高值竟达到9.15, 国内罕见! 究其原因, 在此小镇有一个水泥厂, 一个复合肥料厂大量排放烟尘和氨, 烟尘中含有碱性的氧化钙, 碳酸钙和碳酸钾, 它们被细小的雾滴吸收或吸附, 雾水即呈明显碱性。 土壤-扬沙-酸雨 土地耕作，交通运输，建筑工地会平地扬沙。中国古代诗词中所描述的“黄尘古道”,形象地描述了中国北方平地扬沙的景观。特别在北方植被发育不全的冬春两季，土地裸露，现象更为严重。大致上北方土壤偏碱性，被风吹起的扬尘也偏碱性，会中和雨中酸性物质;南方土壤偏酸性，扬尘也偏酸性，使雨中酸性物质增加,会促进酸雨。扬尘中的粗颗粒，近似于土壤成份，含钙的硅酸盐和碳酸盐，呈碱性，可中和酸雨;细颗粒，在高空会吸附酸性气体,总体呈酸性，会促进酸雨。我国北方干旱少雨，雨量集中，大雨或暴雨有较大缓冲酸的能力,大气中同样数量的酸性物质，一次成雨，雨量大，pH值未必低;北方多风沙，来自沙漠的沙粒偏碱性;北方土壤也偏碱性，飘尘也偏碱性，都会中和大气中某些酸性物质。经过监测得知北方雨水含碳酸氢根离子和粘土矿物较多，对酸性物质有较强缓冲能力。这些因素都决定中国北方目前不可能成为酸雨地区，短期内也不会扩展成为酸雨地区，虽然中国北方某些地区SOx 和NOx 排放并不比中国南方低。科学家根据计算绘出1995年中国大陆北方尘埃排放图。它们的分布对北方降水的酸碱性起至关重要作用。 一座城市, 半边酸雨, 半边碱雨 福建省三明市是座新兴的工业城市, 它位于该省内陆山区中部市区面积约1000平方公里, 四面环山, 东西长, 南北短。奇怪地是, 多年来城市东部降水呈明显酸性, 近几年降水pH值最低达到 4.0; 而相差仅四公里的城市西部, 降水呈明显碱性, 降水pH值最高可达9.89; 同一场雨, 城东酸雨, 城西碱雨, 现象前所未闻。通过常期监测和污染源调查, 科学家做出了合理的解释。该城市座落于高山环绕的盆地中, 降水的酸碱性主要为当地环境污染源所制约。城市东部, 是上风向, 降水主要受高空大气层积雨层影响, 该层含有城市燃煤所排放的酸雨前兆体SOx 和 NOx, 故呈酸性, 落地就是酸雨。而城西部, 是在下风向, 特别时三明钢铁厂, 三明化工厂所排出的碱性粉尘和颗粒物, 遇到高山, 堆集在西部低空, 在降雨过程中被冲刷, 各种酸碱物质中和, 碱性大于酸性, 降水明显呈碱性。此种碱雨还不同于新疆的碱雨, 前者仅含碱性颗粒物; 而后者是在酸雨的基础上增加碱性粉尘和颗粒物形成的, 阴阳离子含量甚高, 污染更为严重, 治理也就更难 一场雨, 上半场是中性, 下半场是酸性 一场雨, 有时持续几分钟, 有时持续几小时, 个别情况还有持续几天的, 酸雨酸雨, 从始至终, 总是酸的吗? 科学家进行了实时监测, 酸雨地区内有的雨, 的确从头到尾, 都是酸性的; 碱雨地区内有的雨, 的确从头到尾, 都是碱性的; 但是, 我国浙江某地科学家发现了: 一场雨, 上半场是中性, 下半场是酸性的, 而且有重覆性, 奇也不奇? 经取样研究得知, 800 米至1000米高空雨云, 的确被酸化了, 但是在雨云下, 有一层碱性颗粒物, 来自于化工厂和水泥厂烟囱排放, 其质量较重, 漂浮在800 米下的低空。当开始下雨时, 高空酸雨降下时, 发生云下洗脱, 雨中的酸性物质正与云下的碱性物质中和, 落在地面表现为中性; 雨继续降落, 云下碱性物质其量有限, 被洗脱干净或其量较少时, 不足以中和酸性, 落在地面的雨表现为酸性, 直到雨终。同此道理, 酸雨地区雨季的头场雨也常常是中性的 什麽是酸雨率? 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值之外, 酸雨率是判别某地区是否为酸雨区的又一重要指标。 什麽是酸雨区? 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值高于5.65, 酸雨率是0-20% , 为非酸雨区; pH值在5.30--5.60之间, 酸雨率是10--40% , 为轻酸雨区; pH值在5.00--5.30之间, 酸雨率是30-60%, 为中度酸雨区; pH值在4.70--5.00之间, 酸雨率是50-80%, 为较重酸雨区; pH值小于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, 西宁, 兰州, 乌鲁木齐等市也收集到几场酸雨, 但年均pH值和酸雨率都在非酸雨区标准内, 故为非酸雨区。 制约酸雨地区分布的因素 酸雨地区分布为复杂因素所制约。从宏观来看，中国大陆的酸雨分布取决于中国各地酸、碱性物质的排放量，促成大气中酸碱物质转化的物质，如CO和O的当3地排放量;再加上当地的气象条件,如中国各地年均温度,中国各地年均雨量,中国各地年均大气湿度,中国各地年日照时数和中国各地土壤的酸碱性等。 高空酸碱性物质大气输送 高空中酸性物质也可经大气输送，也可形成酸雾，在风的推动下飘浮到数百以至数千公里以外，变为当地的酸雨。例如，舟山群岛和南海诸岛居民不多，经济不发达，但仍处于酸雨区域之中，就是酸性物质就是从我国东南沿海省份吹过来的。再例如，我国甘肃省东南部武都地区，经济也欠发达，也处于酸雨区域之内，当地大气中酸性物质系由四川盆地吹过来的。陕南汉中盆地和商洛地区也存在类似情况，有幸地是，高高的秦岭挡住了南来的酸雾，形成了陕南酸雨地区与非酸雨地区的天然屏障。 我国酸雨前体物会长程输送到邻国韩国和日本吗? 我国春季北方经常产生沙尘暴, 它形成于西伯利亚的西南部, 蒙古和我国西北的沙漠地带; 在冷高压控制东亚大陆的天气系统下, 风速很大, 从地面起到两叁公里的高度, 风速还有增加, 但风向基本一致, 即主风向保持西北风, 没有切变, 且天气干燥, 没有湿沉降, 这有利于黄沙的长距离 输送, 因此, 韩国, 日本, 以至离中国大陆达数千公里的美国夏威夷群岛也观测到来自北亚的黄沙是毫不奇怪的。但是, 这不等于酸雨的前体物的输送和黄沙的输送情况完全相同, 即看到来自亚洲大陆的黄沙, 就等于看到来自同一地方的酸性污染物。 酸雨是酸性污染物的湿沉降, 其输送过程主要和降水的天气系统有关, 与春季的的沙尘暴的天气系统差别很大。我国降水中的水分有三种来源: 其一, 西南暖湿气流; 其二, 来自东南海面; 其三, 来自其附近地面的湿空气。云和降水主要是由比重较小的暖湿空气, 被抬升到高空冷却所形成的, 这种冷空气和暖湿空气的相对运动, 产生风切变, 使风向和风速都会有较大变化。在江南黄梅季节, 阴雨连绵, 地面呈偏北风, 云雨形成的高空是偏南风。因此, 这种风切变使得高空的酸性污染物难以迁移到很长的距离。 我国酸雨是硫酸型的, 全国雨水样本中硫酸根的含量比硝酸根的含量要大得多, 这起因于我国燃料主要是煤, 主要酸雨前体物是二氧化硫及其次级污染物。但是, 日本的酸雨是硝酸型的, 这与日本是用油大国有关。如果我国的酸性污染物 (主要是二氧化硫) 经过长距离输送之后, 对日本酸雨贡献大于其本国的贡献的话, 则日本的酸雨也应该被改变为硫酸型的, 事实并非如此。目前, 一般认为, 我国酸雨前体物长程输送到邻国韩国和日本的数量是有限度的, 特别是经过了长距离和伴随的湿沉降和海上的降水过程之后, 它将不会是形成这些国家酸雨的主要责任者。 庐山, 黄山, 衡山和峨嵋山的酸雨从哪里来? 庐山, 黄山, 衡山和峨嵋山都是风景胜地, 其方圆百里之内没有重大污染源, 但在约2000米的高山上也收集到酸雨和酸雾, 有的酸性还很强。我们可以看到, 在它们所处的几百公里之内, 的确存在强污染源, 如: 庐山附近有南昌工业区; 黄山附近有南京, 景德镇工业区; 衡山附近有湘中工业区; 峨嵋山附近有川中平原工业区。这可以解释为工业区排放的酸性污染物在高空有中等距离传输, 即它们酸雨的形成与输送有关。为了证明此点, 几年来, 在四川, 贵州, 广东, 广西和上海进行了飞机航测, 的确在1500米或更高高度, 云水呈强酸性。经过中尺度距离的传输, 其影响范围可达几百公里之内。 四川, 贵州的酸雨互相有影响吗? 四川盆地是我国重酸雨区; 其相邻的贵州盆地是我国另一个重酸雨区, 它们之间有影响吗? 经研究, 二氧化硫的地面浓度的高值中心, 基本上与强污染源区吻合; 降水pH值的低值区也基本上与二氧化硫浓度高值区相符合。这说明: 四川和贵州, 它们的酸雨形成基本上是彼此独立的, 所存在的污染物的高空传输过程, 其范围当在省级大小范围之内。 两广地区的酸性污染物传输 两广地区与川贵盆地地理条件不同。科学家研究结果表明: 两广地区酸雨的形成, 输送的效应强于川贵地区; 但是影响距离仅约200 公里左右, 形成酸雨的污染物主要是由两广的当地污染源提供的。过去, 有人设想: 广东省韶关地区酸雨形成来自北方邻省江西和湖南, 后经研究与北方较远的工业区并无关系。近二十年监测结果:1982年中国酸雨分布图，1987年中国酸雨分布图和1993年中国酸雨分布图较准确勾划出中国大陆有相对稳定的一大块酸雨区域棗长江以南,包括江苏，上海,浙江,福建,江西,湖北,湖南,广东,广西,海南,贵州,四川,重庆,云南等省市大部分地区;及两小块酸雨区域棗胶东半岛和图门江地区,后两者“酸雨”孤岛的形成，一方面是由于附近有较大城市(青岛、长春、吉林),有酸性物质强排放源,另一方面它们濒临海洋，海洋性潮湿气候提供了产生酸雨的温床。 一个省, 东头是酸雨区, 西头是碱雨区 甘肃省是一个东西窄长的省份。有趣地是, 其东南部陇南地区受四川盆地吹来的酸性雨云的影响, 年降水平均pH值为5.44, 属于酸雨区。而干旱的西部张掖, 酒泉, 嘉峪关, 年降水平均pH值达到7.57, 属于碱雨区, 其碱性来自于附近沙漠吹来的碱性颗粒。而中部的定西, 临夏, 白银和武威, 年降水平均pH值为7.19--7.58, 属于偏碱性降水区域。 一个省, 南部是酸雨区, 北部是碱雨区 陕西省是一个南北窄长的省份。其南部商州, 略阳等地, 气候湿润, 虽然地方工不发达, 但来自四川盆地高空吹来的业已酸化了的雨云, 造成当地酸雨率近年来达到40% , 年均降水pH值为5.38, 为酸雨区。它们临近的汉中和安康等地, 酸雨率在15% 左右, 达到酸雨区的边缘。过了秦岭, 关中地区渭南, 铜川和西安等地, 酸雨率10% 左右, 其中西安市降水pH值为6.4 左右; 而咸阳, 三原, 宝鸡等地酸雨率近于零, 因此关中地区可视为非酸雨区。陕北榆林, 延安等地酸雨率为零, 特别是历史名城榆林地处沙漠边缘, 年降水pH值超过7.0 , 为碱雨区。 一个省, 江南是酸雨区, 江北是非酸雨区 安徽省南北为长江所截断, 有趣的是, 江南大致为酸雨区, 江北大致为非酸雨区。例如, 1992-1993 年年均降水pH平均值, 江南地区: 贵池, 6.59; 芜湖, 4.84; 马鞍山, 5.44; 宣城, 4.90; 黄山, 4.75; 铜陵, 4.70; 而江北地区: 合肥, 5.35; 淮北, 6.10;淮南, 6.05; 安庆, 5.85; 巢湖, 4.84; 滁州, 4.10; 蚌埠, 6.13。 江苏省也有类似的分布。江南地区: 南京, 4.85; 无锡, 5.77; 宜兴, 5.04; 镇江, 5.10; 苏州, 5.08; 江北地区: 徐州, 6.91; 连云港, 4.95; 淮阴, 5.78; 泗洪, 6.03; 盐城, 4.92; 扬州, 4.95; 南通, 6.44; 新沂, 5.05; 济河, 6.12。江南, 江北, 在经济发展, 气候条件, 土壤类型都有一些差别, 因此长江成了目前我国酸雨与非酸雨区的大致的, 模糊的分界线。 山东半岛的酸雨区 山东半岛是我国长江以北的, 一个独立的酸雨区, 主要是在胶东半岛的青岛和潍坊市附近。例如, 1999年山东省降水酸度 (年均降水pH值) 分布为: 聊城, 7.22; 莱芜, 7.11; 临沂, 7.09, 荷泽, 6.96; 泰安, 6.92; 枣庄, 6.76; 德州, 6.69; 滨州, 6.66; 淄博, 6.63; 济宁, 6.62; 威海, 6.48; 济南, 6.44; 日照, 6.30; 东营, 6.14; 烟台, 6.11; 潍坊, 5.48和青岛, 5.05。这种分布与当地的二氧化硫排放量有关, 也于沿海地区的暖湿气候有关。 图们江畔的酸雨区 在吉林省最东部有一小块滨海地区, 夹在俄罗斯和朝鲜之间。我国长江以北的另一小块酸雨区就在图们江三角州那里。例如, 珲春市, 1994年的年降水平均pH值为4.87; 图门市为亦为4.87。其排放酸性污染物源, 除了延边自治区本身外, 尚可能来自其周边地区, 加之气候属海洋性气候, 温暖湿润,形成了一小块酸雨区。 台湾省也有酸雨 台湾酸雨区主要在其西北部沿海地区; 特别是北端的基隆地区, 年降水平均pH值有时低于5.00。起因于该地区有强污染源。其中部和南部为非酸雨区, 说明与大陆酸雨区并无关联。如果有大的影响, 台湾岛的酸雨分布应该是大面积的和趋向均匀的。 南方某些面向大陆的岛屿也有酸雨 浙江省舟山群岛有酸雨, 1995年舟山市年降水平均pH值为4.91。香港地区有酸雨, 年降水平均pH值与广州接近,为5.0左右。西沙群岛, 1995年年降水平均pH值为4.50。西沙和舟山群岛本身工业不发达, 其酸雨来自大陆酸性污染物的长程运输。北方岛屿尚未有酸雨报导。 我国最强酸雨区在哪里? 八十年代, 年降水平均pH值最低的地区在重庆, 贵阳和柳州地区。九十年代, 最强酸雨区东移,到了长沙, 南昌和杭州。1995年长沙市年降水平均pH值为3.53; 南昌市, 4.68; 杭州市, 3.91。东移的原因尚在研究之中, 可能与这些地区的经济近期快速发展有关。 我国最强碱雨区在哪里? 我国年降水平均pH值最高的碱雨区都在临近沙漠的城市, 例如1995年内蒙古自治区呼和浩特市年降水平均pH值为7.94; 甘肃古城敦煌市为8.29。1986年青海省格尔木市年降水平均pH值为8.20; 而1986年新疆石河子市年降水平均pH值达到7.53。首先, 这些城市干旱少雨; 其次它们临近沙漠, 碱性的沙粒是形成碱雨的天然源。 山上, 山下, 塔上, 塔下, 楼上, 楼下, 酸雨有区别吗? 地面有酸雨, 高山上如何呢? 峨眉山主峰金顶, 海拔3078米, 可谓高矣! 峨眉山又是我国著名佛教胜地, 地处四川盆地边缘, 远离城市, 可谓 "六尘不染" 。然而, 金顶处, 酸雨频率达到70-90%; 降水pH值在3.50--4.00之间; 酸雾酸度又比酸雨大十倍, 是典型的强酸雨区。有趣的是, 与山脚下的城市相比, 其降水电导率要小得多, 降水中所含阴阳离子总数也要少得多。这种现象可解释为四川盆地中大量排放的酸性物质, 经高空大气传输到金顶, 与湿空气相遇, 形成酸雾, 酸雪, 酸雨。但碱性物质, 如降尘, 只飘浮在城市低空, 到不了高山地区, 故山上降水阴阳离子含量低; 但山下地面降水, 系高空酸性雨云冲刷低空酸碱颗粒而成, 所含阴阳离子总量则高于高山降水。从垂直高度来看酸雨, 这种现象有普遍性。电视塔了望台离地面约百米左右, 同一场雨, 广州电视台塔上雨水pH值3.84, 地面为4.09; 浙江建德市电视塔上雨水pH值是5.55, 地面是6.26。塔下地面雨水pH值明显高于塔上了望台雨水之值。这点起因于颗粒物较重, 从垂直分布来说, 地面层大气颗粒物骤增, 且颗粒物偏碱性。雨水在塔上洗脱颗粒物作用小, 中和作用也小; 地面雨水洗脱颗粒物作用大, 中和作用也大。上海市有数十层高楼数座, 楼顶与地面距离也在百米左右。科学家测定同一场雨楼顶和地面pH值, 发现也有同电视塔类似现象。如上海大厦, 楼顶雨水pH值为5.08, 地面为5.40; 上海宾馆楼顶雨水pH值为4.79, 地面为5.13。道理亦与塔相似。当然, 对于仅有六层高的居民楼, 这种差别当不明显。 地面SO 浓度大, 就一定是酸雨区吗? 在上面讲的制约酸雨的因素中, 只有SO 和NOx 的22排放量而没有计入SO 和NOx 的地面浓度。有人认为: SO 排放量越大, 地面SO 浓度就越大, 就222会形成酸雨, 成为酸雨区。其实, 并非如此。 我国辽宁省城市地面SO 浓度较大, 例如地面SO 年均日浓度 (单位毫克/ 立方米) , 沈阳22 --0.120, 大连--0.040 , 鞍山--0.080,抚顺--0.060, 本溪--0.046, 丹东--0.060, 锦州--0.040, 朝阳--0.080, 阜新--0.070, 辽阳--0.090, 铁岭--0.030, 平均为0.065 但是未测到酸雨; 而江西省城市地面SO2 浓度相对较小, 如南昌--0.040, 景德镇--0.050, 萍乡--0.065, 九江--0.082, 新余--0.018, 鹰潭--0.033, 赣州--0.044, 宜春--0.052, 上饶--0.017, 吉安--0.047, 抚州--0.025, 平均为0.043, 则是典型酸雨区。实际上, 酸雨的形成系在高空, 是各种酸碱物质相互作用中和的结果; 如果酸碱物质同时排放量大, 可能在高空雨云中, 或在降雨的洗脱过程中, 彼此中和, 并未形成酸雨。 清洁降水背景点 酸雨是污染造成的，为了对比，必须找一个无污染的相对干净地区进行酸雨监测。联合国有关组织分别在中国云南丽江玉龙雪山山麓，印度洋的阿姆斯特丹，北冰洋的阿拉斯加,太平洋的凯瑟琳和大西洋的百慕大群岛等地建立了内陆、海洋和海洋与内陆联接的清洁降水背景点。中国云南丽江酸雨监测站,座落于被人称做“香格里拉”的玉龙山侧,有先进的观测仪器设备,整洁的试验室，训练有素的环保工作人员。通过数据对比，中国酸雨区域大致属于内陆型的,其特征是酸性来源,首先是硫酸根,其次是硝酸根;酸缓冲物以铵和钙离子为主。除了联合国在中国建立的清洁降水背景点之外, 为了全面了解我国南方 "酸性" 降水规律, 还在相对不受污染或少受直接污染的某些地区建立国控清洁降水背景点。一般它们选在各省深山区, 但为了工作方便, 也须选在交通便利地区, 因此可选的站位就不是太多了。这些站位分布在四川, 云南, 贵州, 湖南, 安徽等省。例如1986年, 王朗自然保护区, 降雨pH均值为6.64, 降雪pH均值为7.11; 二郎山, 降雪--pH7.11; 海螺沟, 降雪--pH6.66; 黄山, 降雨--pH6.33; 衡山, 降雨pH5.90; 梵净山, 降雨--pH5.69。它们均未形成酸雨。还进一步分析了降水的基本化学组成, 通过与酸雨地区对比, 将有助于分析我国酸雨产生原因, 如污染源强, 大气传输等等。 酸雨形成特点“指纹” 酸雨中含有一定浓度的盐类,来自于降水过程中被冲刷的正漂浮在大气中的酸碱物质比例。此种盐类的成份与该地区的排放源性质有关，有点象反映地区排放特点的“指纹”,被称做降水化学。中国南方降水化学中硫酸根浓度较高，平均是德国的4.5倍,美国的 5.5倍;硫酸根与硝酸根之比是德国的7.0倍,我国南方酸雨属于硫酸型的,主要由煤烟型大气污染造成的;美国和德国降水是硝酸型的,主要由汽车尾气型大气污染造成的。中国酸雨特点的识别也为进一步如何控制酸雨和减缓酸雨影响提供方向。 对酸雨的贡献, SOx 和NOx 哪个孰重? 就我国情况而言, 首先, 总体来看SO2 的排放量比NOx 为大, 但是个别的南方省市, 如广东, 福建等省, SO2 的排放量比NOx 为小; 其次, 就发展而言, 汽车数量增加较快, 而NOx 排放量主要取决于汽车的排放, 因此, 在未来的若干年内, NOx 的排放量可能超过SOx ; 最后, SO2 进入大气后, 通过光化学反应, 变为硫酸根,这需要一段时间, 可能经过长距离大气传输; 但是NO进入大气后, 很快与氧气化合, 生成NO2 , 继而变为硝酸根, 需要时间较短, 遇雨被局地冲刷降落地面。综合来看, 目前SO2 对酸雨贡献为大, 将来NOx 的贡献可能要超过SO2 。 SO2 是如何变成硫酸的? 人类活动向大气排放的是SO2 气体, 即使它溶于雨水也只能成为酸性较弱的亚硫酸, 然而我们在雨水中测到的确是酸性较强的硫酸, SO2 是如何变成硫酸的? 这是通过三类反应实现的。 气相光氧化反应。在纯净的空气中, SO2 难于光氧化。但在污染的空气中, 烃类与NOx 生成某些有反应能力的基团, 如OH, HO2,CH3O等, 后者在日光照射下, 将氧化SO2 为SO3 , 再溶于水成为硫 酸。这一反应在完全纯净的空气内, 进行极慢, 可以忽略不计; 在污染很轻的自然本底地区也很慢;但在污染严重的城市上空, 其速度可达本底地区的百倍之多。冬季阳光弱, 夏季阳光强, 其速率可高出前者近一倍。 液相光氧化反应。日光下, 大气中的烃类与NOx 气相光氧化生成臭氧和过氧化氢, 它们在水滴内表现出很强的氧化能力, SO2 在水滴内被液相氧化为硫酸。 固相氧化氧化反应。在污染的大气中悬浮着一定量颗粒物, 颗粒物可能来自土壤, 可能是烟囱排放的飞灰, 成份相当复杂, 但经化学分析, 一般含有微量的过渡金属铁, 铜的化合物, 它们恰恰是SO2 氧化为SO3 的多相催化剂, 在水滴内, 在这些颗粒物的表面上实现了SO2向硫酸的转变。 有科学家估计后两种多相反应的贡献为90% 。年平均SO2 转化为硫酸盐的平均速率为1-2% /小时, 且因地区的自然和气象条件而异。 NOx 是如何转化为硝酸的? NOx 是NO和NO2 的总称。NO又叫笑气, 人吸了可自动发笑。当浓度较大时, 在空气中可被氧气自动氧化为NO2 , 尔后溶于水成为硝酸。当被空气稀释后, 速度变慢; 当达到日常环境浓度时, 如百分之几毫克/ 立方米时, NO的半衰期可达1000时之久。但是, 在污染的空气中, 由于存在光氧化活性基团 (如臭氧, 烃类和一氧化碳等) 存在, 日光下, 环境浓度级的NO转化为NO2 的反应可在几分钟内完成。 “干沉降”与“湿沉降” 不下雨时，大气中酸性物质可被植被吸附或重力沉降到地面叫干沉降;下雨时，高空雨滴吸收包含酸性物质继而降下时再冲刷酸性物质降到地面叫湿沉降。 "湿沉降" 取决于酸雨中致酸碱性物质浓度, 如果我们讨论硫的 "湿沉降" , 那么, 将取决于降水中的硫的浓度, 如此类推; 也取决于降雨量。 "干沉降" 则不同, 除了取决于大气中酸碱性物质浓度, 如果我们讨论硫的 "干沉降" , 那么, 将取决于大气中SO的浓度和总悬浮颗粒物的2 浓度, 后者在空中已吸附了少量硫, 并以硫酸根的形式存在; 还取决于它们沉降到哪类地面上, 即土地利用格局。利用格局不同, 吸附和吸收酸性物质能力不同。一般分为四类, 森林的SO 的沉降2能力最强, 约为 8毫米/ 秒; 林地, 约为5 毫米/ 秒; 庄稼地和草地, 约为4 毫米/ 秒; 水面, 居民区等, 约为2 毫米/ 秒。土壤的酸碱性也有一些影响, pH值大于7 的碱性土壤, 约为 8毫米/ 秒; pH值近于 4的酸性土壤, 约为4-6 毫米/ 秒。 城市和农村, 谁的干沉降大, 谁的湿沉降大, 谁的干湿沉降总合大? 我国城市, 特别是工业城市, SO 排放量较大, 该城市地面测得的SO 浓度也较高, 例如我国有24所城市SO 年均浓度超过222了0.100 毫克/ 立方米, 其中有10座城市在长江以南, 这些市皆处于酸雨区中; 但是长江以南广大农村地区, SO 年均浓度约为0.010 毫克/ 立方米, 甚至低于此值, 也属于酸雨区。这是因为我2 们测得的SO 浓度是地面浓度; 而决定酸雨的是高空雨云酸化的程度, 并且这种酸化了的雨云可以2 长距离传输; 决不能因为农村没有酸物质排放而忽视了酸雨存在与危害。由于乡村面积远远大于城市面积, 因此城市的干沉降大于湿沉降; 乡村湿沉降大于干沉降。若讨论国土面积, 乡村的干湿沉降的总和将远大于城市的干湿沉降的总合;若讨论单位面积, 城市的干湿沉降总和将远大于乡村干湿沉降之总合。 酸性物质的干湿沉降酸雨危害环境。这种危害包括森林退化，湖泊酸化，鱼类死亡，水生生物种群减少，农田土壤酸化、贫脊，有毒重金属污染增强，粮食、蔬菜、瓜果大面积减产，使建筑物和桥梁损坏，文物面目皆非。 酸雨与环境 美国大湖为什么变酸了? 本世纪50年代中期美国科学家勒姆发现酸雨可导致湖泊和土壤酸化，即酸雨可形成灾难，但是此成果未能为世人重视。 北欧国家为什么渔业减产? 50年代初，北欧国家瑞典和挪威渔业减产，原因不明;1959年挪威科学家才揭示元凶是酸雨。欧洲大陆工业排放大量酸性气体，随高空气流飘到北欧，被雨雪冲刷，所形成酸雨使湖泊酸化，导致渔业减产。 欧洲大面积酸雨 60年代，欧洲建立了欧洲大气化学监测网，继而发现pH值低于4.0 的酸雨地区，集中于地势较低地区，如荷兰，丹麦，比利时等。瑞典科学家奥登研究了欧洲的气象和降水，湖水，土壤的化学变化，证实欧洲大陆存在大面积酸雨，是洲级区域环境问题。 跨国界的大气污染 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。至此世人公认酸雨是当前全球性重要区域环境污染问题之一。 酸雨现象正在发展 1986年5月，在肯尼亚首都内罗毕召开的第三世界环境保护国际会议上，专家们认为，酸雨现象正在发展，它已成为严重威胁世界环境的十大问题之一。 南极和北极也有酸雨 地球的南极和北极,终年冰雪,罕见人至,但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)。哪儿来的?他们认为是前苏联南部工业区排放的大气酸性物质, 随气流,几千公里飘移到此地。后来在南极地区也有人曾收集到pH为5.5的酸性降水。这些酸性降水所含的酸性物质,可能来自更远的距离。看来,酸雨不但没有国界, 也没有洲界。 中国南极长城站测到酸雨 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。有趣地是, 当刮偏南风或偏东风时, 南极大陆因为没有人为排放, 大气是新鲜的, 所以测得降水的都接近于中性;当刮西北风时, 来自南美洲和亚太地区的大气污染物将吹到中国南极站所处的南极半岛, 遇到降水, 形成酸雨。这说明: 南极也不是“净土” 。 从酸雨到毒雪 酸雨给人类敲响了警钟。90年代科学家又在冰雪世界的南极和北极收集到了含有有毒农药成份的“毒雪”。“毒雪”形成与酸雨或酸雪形成过程极为相似。也是人类活动，使用人造的农药到田间,杀虫增产，但农药却进入了环境;也是通过大气远程传输;也是在高空中，污染物被雨雪冲刷;也是最终降落地面,危害人类。由“酸雨”,发展到“毒雪”，如此严重的环境恶化趋势，能不令人类反 酸湖 干湿酸沉降可直接降入湖水内;也可降入河内再流入湖内;也可落到植被上，雨水冲刷形成径流，注入河湖;也可渗入土壤，进入地下水，流入湖内;最终导致湖泊酸化。有人估计，在中国南方酸雨地区有近一半湖泊，受到不同程度的酸化污染。当然，不同湖泊酸化的敏感性还有所不同，它取决于影响降水的气象条件，湖泊水文，流域特征和湖区土壤和基岩状况。 重庆南山和缙云山各发现一个水塘, 其水体pH值为4.7 , 属于已酸化了的小水体, 这是一个警告。幸运地是, 到目前为止我国尚未发现大面积水域酸化现象。 何谓湖泊酸化? 天然水体中含有碳酸氢根离子; 有的水质发浑, 含有某些有机碱; 因此它们有中和酸的能力。碱度就是酸中和能力。碳酸氢盐水体中的碱性主要来自于含钙和镁的矿物质的风化。因此水体碱度为碳酸氢根离子浓度, 加上两倍的碳酸根离子的浓度(因为每个碳酸根离子可中和两个氢离子) , 再加上氢氧根离子浓度, 即: 碱度 = [HCO] + 2[CO] + [OH] - [H]。 33 当酸性物质进入碳酸氢盐水体, 首先中和氢氧根离子, 然后中和碳酸根离子形成碳酸根离子, 最后中和碳酸氢根离子形成碳酸,再增加氢离子, 水体将明显酸性提高。因此, 水体碱度大, 酸中和能力大, 其对酸性的缓冲能力大, 可容纳更多额外增加的酸。据碱度定义, 湖泊完全失去碱性叫酸化。当某水体接受氢离子量超过其本身中和离子量 (通常是碳酸氢盐) , 便发生了酸化。 酸湖是怎样形成的呢? 湖底基岩一般为碳酸盐, 不断以碳酸氢盐形态慢慢溶入湖水中, 故一般湖水为弱碱性或中性。酸雨引入湖中的氢离子, 首先中和碳酸氢根离子形成弱酸性的碳酸, 这时湖水的pH值下降很慢, 有时需要数年时间; 一但该过程中和完毕, 碳酸氢根被耗尽时, 再引入新的氢离子, pH值就下降很快了, 可能一年之内便可酸化。 水体酸化敏感性指标 虽然目前我国水体, 包括湖泊酸化并不严重, 例如我国重酸雨地区四川和贵州省水体大致pH值在6.5-8.5 之间, 没有发现大面积已酸化水体, 且近期也不会被酸化。要防患于未然。因此首先要着眼于找出那些对酸化敏感的水体, 先行防范。要某水体对酸化的敏感性, 就要订出一项水体酸化敏感性指标。 参照国外和前人经验, 我国学者提出一种 "抗酸化容量" 指标来评价天然水体的酸化敏感性。经过他们的研究, 我国天然水体的pH值一般在6.5-8.5 之间。此时, 水体中碳酸氢根占碳酸溶解量的60-95% ,成为水体中的主要缓冲因素。首先, 假定水体酸化临界值为pH=6.5, 测出水体实际pH值后, 可得pH增加值?pH, 即 ?pH= pH - 6.5;既而, 测得水体的碱度 [Alk];最后, 由水体碳酸平衡, 算出水体可承受的总酸量?A。 据此指标, ?A < 0.5 毫克当量/升 , 是敏感水体; ?A=0.5-1.0 毫克当量/升 , 为中等敏感水体; ?A > 1.0 毫克当量/升 , 为不敏感水体。 西南酸雨地区水体酸化敏感性评价 对于重酸雨区四川和贵州两省, 评价天然水体敏感性结果是: 敏感的占26.4 %, 中度敏感的占53.0% , 不敏感的占18.3% 。 西南酸雨地区绝大多数天然水体对酸沉降不太敏感, 这是与该地区土壤基岩的性质有关。近期内它们也不会被完全酸化。少数敏感水体, 主要是山地小面积水体, 酸化趋势严重, 表明酸沉降对该地区水体酸化的潜在危害是存在的。其中易酸化水体仅占两省总面积的1.2%。出现在贵州东南角, 这一地区天然水体对酸沉降是极敏感的, 这与他们所临近的土壤基岩有关; 其次, 少数山地小面积 水体, 特别是山顶水塘, 除了接受天上降水之外没有其它来源, 且水体积小, 缓冲能力差, 对酸沉降也是极敏感的, 应与充分注意。 鱼虾等能生活在酸湖之中吗? 湖水pH值在9.0,6.5之间的中性范围时，对鱼类无害;在5.0,6.5之间的弱酸性时，鱼卵难已孵化，鱼苗数量减少;当湖水pH值低于5.0时，大多数鱼类不能生存。因此，湖泊酸化会引起鱼类死亡。相对于忍耐湖水酸化的能力而言，虾类比鱼类更差，在已酸化的湖泊中，虾类要比鱼类提前灭绝。 草本食物是一些鱼、虾类生活的基础。湖水酸化，水生生物种群将减少，例如某湖酸化后，绿藻从26种减至5种;金藻由22种减至5种;兰藻由22种减至10种。俗语说，大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃滋泥，其实滋泥中就含有大量水生生物;鱼虾离开了水草和水生生物，好比鸟兽离开了森林。因此，从生态食物链角度来看，湖泊酸化，也将使鱼虾难以生存。 酸雨是青蛙和鸟类的天敌 酸雨是青蛙和鸟类的天敌，鸟穿过酸雾，酸对角膜有刺激性，而鸟和青蛙对酸又十分敏感，即患红眼病。 土壤酸化 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。 酸化土壤肥力减退、农业减产 酸雨可使土壤微生物种群变化，细菌个体生长变小，生长繁殖速度降低，如分解有机质及其蛋白质的主要微生物类群牙孢杆菌，极毛杆菌和有关真菌数量降低，影响营养元素的良性循环，造成农业减产。特别是酸雨可降低土壤中氨化细菌和固氮细菌的数量，使土壤微生物的氨化作用和硝化作用能力下降，对农作物大为不利。 科学家试验后估计我国南方七省大豆因酸雨受灾面积达2380万亩，减产达20万吨，减产幅度约6%，每年经济损失1400万元。 火力发电厂周围的粮地 稻、麦等禾本科作物叶面积小，蜡质层厚，可湿性差，对酸雨敏感性弱，但强酸雨仍将导致叶面扭曲，褐黄或褐红伤班，大麦减产。重庆电厂附近酸雨区域受害粮地4.1% 。 赤稻 水稻生长期是翠绿色的, 到了成熟期是黄色的, 在加上诱人的稻米香味, 稻香村成为田园特殊风光; 如果变成赤色的, 又如何? 我们见过赤豆, 红高粮, 谁也没见过赤稻。怪事发生在重庆, 1982年6 月18日下了一场pH值为3.9 的强酸雨, 某乡上万亩水稻叶片迅速变成赤色, 一场灾害产量损失80万斤。酸雨大棚实验也证明, 强酸雨将导致叶面产生赤色伤班。 酸沉降对农作物的急性伤害和慢性伤害 急性伤害, 通常是指农作物与强酸雨或高浓度二氧化硫等污染物接触, 其叶片在短时间 (一至三天) 内出现细胞死亡, 其严重者出现枯叶, 枯枝, 枯梢和枯株。这种情况只在实验室和土法炼硫窑附近见过。慢性伤害, 一般系指农作物长期与弱酸雨或低浓度的二氧化硫污染物接触, 其叶色失绿或色素变化, 破坏作物细胞正常代谢活动, 导致细胞死亡, 其可见伤害症状为过早落叶等。一般酸雨地区或二氧化硫长期超标地区内, 会发生这种情况。这也是大面积农作物减产的原因。 不同作物受二氧化硫伤害的敏感性 不同的农作物和同种作物的不同品种之间, 受二氧化硫伤害的敏感性不同。为了使人们认识这点, 科学家在实验室内用一定剂量的二氧化硫去熏不同农作物。一段时间之后, 不同农作物伤害完全不同, 可分为敏感性农作物, 中等敏感性农作物和抗性农作物三类。如, 敏感农作物有大麦, 棉花, 大豆, 菠菜, 胡萝卜和辣椒等;中等抗性农作物为小麦, 菜豆, 花生, 黄瓜, 油菜和番茄等; 抗性农作物为水稻, 玉米和马铃薯等。 酸雨与蔬菜 酸雨造成蔬菜叶面黄斑，生长不良，抗病能力下降，产量下降。如我国某电厂附近酸雨区域受害菜地11.3% 。不同品种的蔬菜对酸雨的敏感程度不同，当pH=3.5的高酸性环境里，对酸敏感蔬菜蕃茄，芹菜，豇豆和黄瓜产量可下降20%;而有中等敏感性的生菜，四季豆和辣椒产量下降10-20%;最后，抗酸性较强的青椒，甘兰，小白菜，菠菜和胡罗卜产量下降低于10%。 银耳白了, 菜叶黄了 福建沿海某地, 盛产银耳, 远销海内外。近期, 不知什么原因 颜色泛黄, 变成次品。农民将它们至入塑料大棚内, 用硫黄蒸汽熏 蒸, 的确见效, 银耳雪白, 成为上品。但大量的硫逸出大气, 或沉 于地下。结果良田寸草不生, 每日清晨, 田间酸雾迷漫, 菜地菜叶 泛黄, 所产菜无人敢买。附近城镇居民, 多患哮喘病和支气管炎。 经过教育和综合治理, 业已改观。 酸雨与森林衰退 比较不同年代树木年轮，可知产生酸雨前后对林木生长的影响。在我国南方森林地区，50年前树木生长较为粗壮，近年来状况不佳。酸雨可造成叶面损伤和坏死，早落叶，林木生长不良，以致单株死亡。土壤肥力降低，产量下降，造成大面积森林衰退。 我国重酸雨地区四川盆地受酸雨危害的森林面积达28万公顷，占林地总面积的三分之一，死亡面积1.5万公顷，占林地面积6%。同样受酸雨侵袭的贵州省，受危害的森林面积达14万公顷，为四川盆地的二分之一。 酸雨中的马尾松 我国马尾松和华山松对酸雨十分敏感，重庆南山风景区约三万亩马尾松发育不良，虫害频繁;80年代约有一万公顷马尾松枯死，几经防治，毫无效果。四川万县有华山松97万亩，其中60万亩受到不同程度伤害;而奉节县有九万亩华山松，90% 枯死。四川名胜峨眉山，风 景旖丽，全靠山深林秀。但近十年来，冷杉林成片死亡;七里坡接引殿一带，有4%的树木枯死;金顶附近600余亩树林，几乎全部死绝，光秃秃，景观全非。猴子也跑到其它山沟里去了。 峨眉山冷杉林成片死亡 四川名胜峨眉山, 风景旖丽, 全靠山深林秀。但近十年来, 酸雨象空中死神缠住了此佛教胜地, 冷杉林成片死亡。金顶海拔3077米, 降水pH值平均为4.34; 酸雨率达到85.7% , 硫酸根占阳离子总量的60% 。其它风景区千佛顶, 太子坪, 七里坡, 雷洞坪也处于酸雨严重污染区。峨眉主要风景林是冷杉, 死亡率超过30% 的中度受害面积达到7.00平方公里; 死亡率超过50% 严重受害面积达到2.28平方公里。七里坡接引殿一带, 有4%的树木枯死; 金顶附近 600余亩, 几乎全部死绝, 秃秃光光, 景观全非。猴子也跑到其它山沟里去了。 酸雨中的竹林 我国南方盛产竹林，个别地区竹林茂盛，绵延数百公里，成为竹海，雨中竹叶清翠欲滴，成为盛景。但酸雨使竹林泛黄，竹叶稀稀落落。 大熊猫在肌饿中 以竹叶为食物的大熊猫会因此忍肌挨饿。如果不保护好熊猫所赖以生存的生态环境，国宝大雄猫将在我们这一代濒临灭绝。 酸雨与建筑 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。 科学家曾收集许多被酸雨毁害的石灰石和大理石建筑材料, 分析发现该样品的碳酸盐的颗粒中总是嵌入硫酸钙晶体, 硫从哪里来? 认定与酸雨有关。 沙浆混凝土墙面经酸雨侵蚀后, 出现 "白霜" ; 经分析此种白霜就是石膏 (硫酸钙) 。 重庆市1956年建成的重庆体育馆水泥栏杆, 由于酸雨腐蚀, 石子外露, 深达1 厘米之多, 按时间估计, 平均每年浸蚀0.4 毫米, 十分惊人。这种水泥栏柱石子外露现象, 在路旁电线杆上也每每发生。除了影响材料强度之外, 尚影响市容观瞻。 雾都建筑的 "黑壳" 效应 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。我国雾都重庆 "黑壳" 效应相当明显。天然大理石, 俗称汉白玉, 三年之后, 经酸雨淋洗, 完全变色; 失去光泽的时间为 3至 8年。 酸雨与文物 酸雨能使文物面目皆非。碑林文字模糊;著名的杭州灵隐寺的“摩崖石刻”近年经酸雨侵蚀，佛像眼睛、鼻子、耳朵等剥蚀严重，面目皆非，修补后，古迹不“古”。碑林、石刻大都由石灰岩雕成，遇到酸雨立即起化学反应，酸碱中和，即被腐蚀。 南方某地属于酸雨区, 有一块五百年历史的大理石碑, 50年前字迹尚清晰, 现在已一片模糊, 这说明此事与近40至50年间的酸雨现象有关。 上海市嘉定城中明代万历年间古建金沙塔, 在酸雨产生的 "水滴石穿" 的腐蚀作用下, 表面层日益灰暗, 更显颓废。 酸雨尚可使油漆泛白，褪色。给古建筑和仿古建筑带来许多麻烦，缩短粉刷装修的时间周期。 受酸雨淋的酚醛磁漆及醇醛磁漆, 大约两个月开始变色, 失去光泽, 部分涂膜脱落锈蚀。 嘉定名园秋霞圃, 江龙潭, 古建筑十年内粉刷油漆多次, 不久又暗淡无光, 使游人摇头而去。 酸雨与桥梁 酸雨能加速金属腐蚀，腐蚀速率:碳钢大于镀锌铁板，紫铜较低，出现空洞和裂缝，强度降低，桥梁损坏。金属涂上涂料会减缓腐蚀。在酸雨现象严重的重庆城区, 敞开暴露的碳钢腐蚀率大于一般大气暴露情况的4.7 至16倍; 腐蚀速度达到171.3 微米/ 年。重庆市路灯金属器具使用寿命较其它酸雨较轻城市要低一倍。 壁画为什麽脱落? 壁画者是将画涂附在壁上, 而碳酸钙一般是壁的主要成份。二氧化硫或酸雨侵入壁画后, 与壁画结合一起的碳酸钙起了化学作用。结果碳酸钙变为硫酸钙, 体积成倍增大, 涨破壁画表面, 致使颜料脱落。许多古代壁画文物难逃此厄运。 南京与重庆, 情况各不同 重庆与南京相比, 气候条件略近, 年均气温是17.7?和15.4?; 湿度是81% 和75% ; 降雨量是1398.3毫米和1213.5毫米。土壤酸度略有不同, pH值分别是5.0 和7.0 ; 酸雨情况也有所不同, 年降水pH值分别为4.60和5.10 (1995年) , 重庆已成为酸雨重污染区。对建筑材料的腐蚀影响大不一样: 南京长江大桥维修周期为五年, 重庆嘉陵江大桥, 长度仅为前者二十分之一, 要年年涂漆; 南京电视塔十年维修一次, 重庆电视塔每年维修一次; 南京公共汽车车厢铁外壳三年有绣痕, 重庆市的一年就锈穿。 家用抽水马桶弯头为什麽爱漏? 家用抽水马桶的下水道一般用铸铁, 如果直接用由酸湖中吸取的水冲洗, 将腐蚀铸铁管道, 弯头处, 总是存水, 更易腐蚀, 故常漏水。家用酸湖水时, 应先中和。 酸雨与人体健康 人体耐酸能力高于耐碱能力，如经常用弱碱性洗衣粉洗衣服,不带手套，手就会变得粗糙，皮革工人，经常接触碱液，也有类似情况;但皮肤角质层遇酸就好一些。可是，眼角膜和呼吸道粘膜对酸类却十分敏感，酸雨或酸雾对这些器官有明显刺激作用，导致红眼病和支气管炎,咳嗽不止,尚可诱发肺病,这是酸雨对人体健康的直接影响。另一方面，农田土壤酸化，使本来固定在土壤矿化物中的有害重金属,如汞、镉、铅等,再溶出,继而为粮食，蔬菜吸收和富集,人类摄取后,中毒,得病。这是酸雨对人体健康的间接影响。 人适宜在酸湖中游泳吗? 人能在pH值等于 3.0以上的酸湖内较长时间游泳而没有明显的外形伤害, 未有送医院治疗的先例。这给人们一种错觉, 即认为:人可以在酸湖中游泳。其实不然, 如果, 该酸湖曾经被重金属污染过, 在其中游泳危险性就很大了。因为, 当湖水为中性时, 重金属Cd, Hg等以沉淀的形式存在于底泥内, 湖水中有毒的离子态其量甚微; 酸化后, Cd, Hg和Al溶解, 它们的离子状态毒性很大, 人在其中长时间游泳, 极易中毒。在被重金属污染的酸湖内, 重金属将 在鱼和水生生物中富集, 人捕食湖鱼, 或鸟捕食鱼或水生生物, 人再捕食鸟, 都会使人中毒。至于国外某些科幻电影, 绘声绘色地描述为化学药品污染湖水中会产生食人怪兽, 目前没有科学根据。 天昏昏兮人郁郁 此句古诗是形容阴雨连绵的日子里, 天昏昏沉沉, 人也打不起。如果是酸雨, 除了气压低, 湿度大之外, 再加上酸性物质引起的皮肤瘙痒, 眼角膜红肿, 气管哮喘, 人就不止是昏昏沉沉, 而是昼夜难熬了。人的许多疾病多由精神而起, 长期精神郁闷, 必将导致疾病缠身。 酸沉降临界负荷 如果某人能担起50公斤东西, 并健步如飞; 当担起70公斤东西时, 感到十分吃力, 只能原地不动; 当担80公斤东西时, 可能担不起来; 如果别人强力放在他肩上, 他将被压倒, 甚至健康受损; 我们常称其所担的东西叫负荷, 而称80公斤为其临界负荷。生态系统与之同理。当酸沉降量不大时, 某地生态系统能产生某些化学变化, 危害时间较短且能恢复; 但当酸沉降量较大时, 敏感的生态系统会产生长期的危害, 并难以恢复; 因此我们称不致使敏感的生态系统发生长期危害化学变化的最大酸沉降量为该生态系统的酸沉降的临界负荷。确定酸沉降临界负荷的意义在于确定哪些地方应该着力削减排放, 并起码削减到什麽程度。 影响酸沉降临界负荷的因素 它取决于许多因素, 其主要因素应包括三个方面:降水因素: 雨量, 地表径流, pH值, 所含钙, 镁, 钠, 钾等离子浓度等等;地表水因素: 流量, pH值, 所含八大离子钙, 镁, 钠, 钾, 铵, 硫酸根, 硝酸根, 碳酸根浓度等等;土壤因素: 土质 (红壤, 黄壤, 褐土等 ), pH值, 密度, 饱和持水量, 所含钙, 镁, 钠, 钾, 硫酸根, 氯根等离子浓度, 等等。 酸沉降引起的生态系统的化学变化就是指地表水和土壤化学组成的变化, 从而造成生态系统的退化, 如农业减产, 森林衰退, 鱼虾死亡等等, 并且短时间难于恢复。 部分省市酸沉降临界负荷估算 在收集降水, 地面水和土壤上述基础数据上, 应用模式, 并结合现场调查, 我国科学家对酸雨污染严重的贵州省, 四川省和重庆市做了酸沉降临界负荷估算。 重庆市目前SO 排放远远超出酸沉降临界负荷; 万县和涪陵的SO 排放离酸沉降临界负荷还有一段22 距离。四川省成都, 自贡, 遂宁, 德阳, 内江等市SO2 排放超出了酸沉降临界负荷; 而绵阳, 广元, 乐山, 南充, 达县, 雅安离酸沉降临界负荷相差还远。 贵州省贵阳, 六盘水, 安顺市超过了酸沉降临界负荷; 而铜仁, 黔东南, 黔南, 黔西南, 毕节和遵义等地区离酸沉降临界负荷尚有余地。 生态系统酸沉降敏感性 何谓敏感? 一般有两个含义: 其一, 易受外界影响; 其二, 易受伤害。例如, 有若干人同在农田里劳动, 晒了几小时太阳, 农民的皮肤毫无变化, 但城里来劳动的学生, 则皮肤红肿, 第二天甚至开始脱皮。我们则称城里学生比乡下农民对阳光敏感。生态系统对酸沉降亦如此。同样的酸沉降量, 有的地区土壤易于酸化, 有的地区则不然; 有的地区水域易酸化, 有的地区则不然, 这就是环境对酸沉降的敏感性问题。由于酸沉降或酸雨面积较大, 如果我们找到了敏感性地区, 就找到了重点, 抓住了薄弱环节, 使问题解决变得容易。 酸沉降敏感性标度 敏感是个概念, 仅仅是个定性说法, 远远不够。因为敏感性程度常常差别较大, 如某类型土壤不易受酸化, 易受酸化, 很易受酸化和极易受酸化等等, 应有定量标度。例如, 化学品的毒性大小的指标是大小鼠口服半致死量: 小于50毫克/ 公斤, 为剧毒; 50-500毫克/ 公斤为高毒; 500-5000毫克/ 公斤为中毒; 大于5000毫克/公斤为低毒。对于土壤, 目前常用土壤阳离子交换量 (CEC) 作为划分土壤对酸沉降敏感性指标; 用水体碱度 (ALK) 作为划分水体对酸沉降敏感性指标。应用该项指标将土壤地图绘为对酸沉降敏感分级图; 将水域图划为对酸沉降敏感性分级图。 生态系统对酸沉降敏感性标度 生态系统更为复杂, 某一地区土壤或水体现有的化学状况并不能代表整个生态区域对酸沉降的敏感性, 必须开展整个生态系统对酸沉降敏感性区划研究, 首先找到影响对酸沉降敏感性有影响的生态因子; 继而, 确定它们各自对酸沉降敏感性影响的重要性; 再根据其重要性对诸生态因子加权求和; 最终得到一个总体综合指标并据此评价各生态系统的敏感性等级, 绘出等级图。经过我国科学家研究, 认为以下因子对酸沉降敏感性有重要影响: 岩石类型, 土壤类型, 植被与土地利用和土壤水分盈余量。 不同类型岩石的酸中和能力 地壳表面岩石在大气、水和生物等外力的长期联合作用下发生风化, 风化快的岩石酸中和能力较强, 而风化的快慢又取决于岩石本身的化学成分和矿物种类。如花岗岩, 为硅酸盐, 风化缓慢, 对酸中和能力很弱, 因此具有较强的对酸沉降的敏感性。而石灰岩,为碳酸盐, 风化快, 对酸中和能力强, 对酸沉降不敏感。其余, 砂岩, 页岩, 石灰砂岩等则居于其中等级。显而易见, 碳酸盐比硅酸盐容易为酸性物质所中和, 因此后者常用作防酸腐蚀材料。 不同类型土壤的酸缓冲能力 土壤对酸沉降来说是个大缓冲系统。何谓缓冲? 船靠岸, 受前进的惯性作用, 船帮可能与岩石发生撞击, 出现事故; 此时, 若在船帮处按装若干轮胎, 则可减缓撞击作用, 船体安然无恙。土壤也如此, 不同土壤的酸缓冲能力不同。其中, 红壤对酸沉降的缓冲能力极差; 黑土对酸沉降的缓冲能力最高; 黄土和褐土居中。这是因为不同类型土壤pH值, 硫酸根吸附容量不同, 有机质含量不同, 盐基饱和度不同, 它们都影响酸缓充能力。 不同土地利用类型对酸沉降的敏感性 不同的植被和不同的土地利用方式对酸沉降的敏感性有明显影响。植被是树木和草木的通称和集合称, 例如大沙漠没有植被, 林区植被发育较好等等。土地利用方式是指种草, 种果木, 种水稻和种玉米, 小麦等等。针叶林, 如杉木, 罗汉松, 马尾松等, 对酸沉降较为敏感; 农业耕地由于施肥和施用石灰等人类活动, 土壤已保持一定的pH值和盐基饱和度, 对酸沉降敏感性较小; 而草丛, 灌丛和阔叶林则介于二者之间。许多酸雨地区针叶林大面积死亡, 就证明了这一点。 不同土壤水分盈亏量对酸沉降的敏感性 水分盈亏量是单位面积土壤柱水分净通量的大小和方向的表征。对某单位面积土壤柱降雨或灌溉时, 在重力的作用下它将向下输送, 直至地下水表流走, 同时在阳光和温度的作用下, 土壤中的水分将蒸发或通过植物的蒸腾作用向上移动, 逸向大气。在一个时间间隔内, 做一个总的估算, 如水分向下移动为主, 则称水分净通量为正, 表示水分盈余; 否则相反。土壤水分盈余量较大时, 盐基离子的淋溶更为强烈, 对酸沉降更为敏感。 四川盆地和贵州高原土壤对酸沉降的敏感性分区 应用阳离子交换量 (CEC) 作为区分指标, 例如, 大于 15.4为不敏感地区, 小于6.2 为敏感地区, 居中为微敏感地区, 科学家划分了四川盆地和贵州山地的土壤对酸沉降的敏感性分区。有趣的是, 四川盆地的85% 面积, 包括成都平原和川西地区, 其土壤对酸沉降不敏感; 而盆地西南 (约占6%盆地面积) 的红壤区为敏感区;其余为微敏感区。而贵州省大部分为中度敏感区, 特别是贵州高原与湘贵丘陵盆地之间的过度地区为敏感区。鉴于四川盆地和贵州山地是我国重酸雨区, 这种划分有助于制定治理方案。 我国七省一市酸雨地区酸沉降敏感性分区图 在我国主要酸雨地区 (江苏, 浙江, 安徽, 福建, 江西, 湖南, 湖北和上海七省一市) 内, 总体来看, 由北向南, 由西向东, 生态系统对酸沉降的敏感性增加。其中, 敏感地区和极敏感地区占总面积1/3 , 分布在福建省西南部和浙江省南部; 而极不敏感地区约占总面积的1/4 , 主要分布在长江以北地区。福建省全境均属于敏感和极敏感地区; 而江苏省大部分属于非敏感区。 人工酸雨大棚 即使在酸雨区内，也不是每天都下酸雨。酸雨污染是长期性的积累效应，它的危害，短则数月，长则数年，才能明显看出。为了缩短效应时间，方便实验条件，某些先进国家建立了类似于体育馆大小规模的塑料或玻璃大棚，实施人工气候，按时喷撒酸雨，馆中种植各类树木植物，小型池塘饲养各种鱼类，其术语叫“模拟酸雨”。它帮助人类认识酸雨规律，找出有效防治措施。 我国酸雨研究先驱 1974年中国科学院生态环境研究中心等单位的科学家首先在北京西郊进行酸雨监测;而后70年代末期又奔走于重庆、贵阳、武汉、南京和北京等市，进行监测，并在长江以南，测到酸雨。引起国人重视。 中国长江以南存在连片的大面积酸雨区域 80年代国家环保局在四川、重庆、贵州、广西、广东、福建、浙江和江苏等南方典型酸雨区域进行监测，证实中国长江以南存在连片的大面积酸雨区域。 90年代国家环保局在全国范围内百余城市建立酸雨监测网，且在每年的告国人的环境情况公报中，包含了酸雨变化趋势的专项内容。证实中国酸雨区域大致稳定在中国长江以南，胶东半岛和延边地区。属于东南亚酸雨区域一部分，也是全球关心的区域环境问题之一。 精密的酸雨分析仪器是帮手 仪器监测是了解酸雨时空分布的基础。酸雨是酸性的雨，需要用雨量计测量地区年均雨量 (中国年均雨量分布图);用pH计测量降水中的氢离子浓度，即酸性，pH为氢离子浓度倒数的对数，它小于5.65时即为酸雨。建立气象站网以了解污染酸性气体的传输动向,进行我国高空污染物传输的轨迹研究。应用离子色谱，原子吸收光谱和其它仪器分析酸雨中盐类成份，以讨论产生酸雨的污染源。这需要许多环保工作者付出大量的、长年的、持续的和深入细致的监测劳动。 高空捕捉酸雾 地面排放污染气体SO和NO在高空进入雨云形成酸雾，经大气传输可达数千2x 公里，而后落下形成酸雨，应用高空探测气球和飞机可监测高空和高山酸雾,以把握和了解某地区酸雨形成原因。在高空(如飞机)和高山(如黄山,峨眉山,梵净山)上的确捕捉到了雨云中的酸雾。 “降水化学” 降水过程冲刷了污染物(SO,NO和NH等)及尘埃(含Ga,Mg,Al,Si,碳酸根等),2x3 应用原子吸收仪，分光光度仪,离子色谱仪和化学分析等方法可分析酸雨中的微量离子分布，以讨论该区域酸雨成因。这项工作被称作"降水化学"研究。在通常情况下,这些离子包括硫酸根，硝酸根，氯离子，碳酸根和碳酸氢根;铵离子，钠离子，钾离子，钙离子;还有少量的有机酸，如甲酸和乙酸等。降水的酸性与酸度 评价雨水对环境的影响,即雨水质量的好坏,酸性或碱性,其pH值是个重要指标,它是雨水中游离质子的量度。但是雨水中还包含一些弱酸,如碳酸氢根和弱解离的有机酸。游离的质子,加上未离解的弱酸中的质子,构成质子库,形成该雨水中合碱的能力,叫酸度,讨论酸雨对生态环境的影响时, 酸度比酸性更为直接。与之类似,雨水中除了包括游离的羟基离子之外, 尚包括一些有机胺碱,游离的羟基加上未解离的弱碱,构成羟基库,形成该雨水中合酸的能力,叫碱度。雨水中, 含什麽阴阳离子,它们的含量如何,对生态环境的影响也不尽相同。 我国酸雨监测网 到目前为止，中国大陆已有百余个城市进行了酸雨监测，形成监测网，遍及全国各地，从而较为准确地划分出我国酸雨范围并把握住变化趋势。 何谓我国“双控区”? 我国是个法制国家, 污染控制不能只靠舆论, 必须有法可依。1995年8月, 全国人大常委会通过了新修订的《中华人民共和国大气污染防治法》, 其中明确规定要在全国划定酸雨控制区和二氧化硫污染控制区, 以求在双控区内强化对酸雨和二氧化硫的污染控制。一方面, 这代表政府对酸雨控制的重视, 要付诸于行动;另一方面, 这也表达了控制酸雨的战略: 不能胡子眉毛一把抓, 要抓住重点, 抓住关键, 加大投入, 解决问题。 何谓我国酸雨控制区? 一般将pH值小于5.60的降水叫酸雨, 将年均降水pH值小于5.60的地区叫酸雨地区。目前, 我国年均降水pH值低于5.60的地区已达全国面积40%左右。酸雨是区域问题;大部份地区的酸雨仅仅是少部分城市排放的酸性物质经大气长程传送形成的, 只要消灭了少 数城市的污染源, 大面积酸雨现象自然会消失。所以, 酸雨控制区应不同于酸雨地区, 要比酸雨地区小得多。当降水pH值低于4.60时, 将会对森林, 农作物和材料产生损害, 西方发达国家多将降水pH值低于4.60作为受控对象的标准。而降水pH值低于4.60的地区要比降水pH值低于5.60的地区小得多。除了这一标准而外, 还要考虑生态系统对酸雨的承受能力问题。不同地区的土壤和植被等生态系统对硫沉降的承受能力不同, 硫沉降负荷反映了该承受能力之大小, 当实际硫沉降超过硫沉降负荷的区域就应予以控制。此外, 酸雨控制区应包括酸雨污染最严重地区及其周边二氧化硫排放最大区域。依此标准, 我国酸雨控制地区的面积约为80万平方公里, 占国土面积8.40%。它主要包括上海市, 重庆市和浙江, 安徽, 福建, 江西,湖北, 湖南, 广东, 广西, 四川, 贵州, 云南等省的部分城市地区。 何谓我国二氧化硫控制区? 南方的酸雨还和北方二氧化硫的大量排放有关, 仅控制酸雨地区的酸性物质排放而忽略北方二氧化硫的排放, 还是不能有效地控制酸雨。二氧化硫年平均浓度的二级标准是0.06毫克/立方米, 在此浓度之下, 人群在环境中长期暴露将不受危害;二氧化硫日平均浓度三级标准是0.25毫克/立方米, 在此浓度之下, 人群在环境中短期暴露不受急性建康损害。环境空气中二氧化硫的主要危害是引起人体呼吸系统疾病, 导致死亡率增加。二氧化硫污染主要来自燃煤, 集中在城市, 应以城市, 特别是大城市为控制单元。目前, 全国有62.3%的城市二氧化硫年均浓度超过国家二级标准, 达不到保护居民和生态环境不受危害的基本要求;而日均浓度超过国家三级标准, 达不到保护居民和生态环境不受急性危害的最低要求。依此标准,我国二氧化硫污染控制区面积为29万平方公里, 占国土面积3%。主要包括北京市，天津市及河北，山西，内蒙，辽宁，吉林, 江苏, 河南, 陕西, 甘肃, 宁夏, 新疆等省的部分城市。 实施双控区政策几年来, 情况有了一定改进。1999年底, 列入双控区的 175个城市中已有98座城市实现了二氧化硫浓度达标, 在未来十年内, 情况会有明显改变 无污染干净能源 无污染干净能源经常指风能，太阳能，潮汐和地热等。 风能:我国风能资源总量为16亿千瓦，约有10%可供开发利用;特别是内蒙、新疆，青海，甘肃等省风能丰富，可用风能发电，目前风力发电装机容量已达20万千瓦。这等于说至今尚未开始利用。 内蒙古自治区风能十分丰富, 其总储量达到10.1亿千瓦。其中经济可开发的约占10% , 即1.01亿千瓦。1997年, 该自治区有50瓦至 5千瓦的小型户用风力发电机13.7万台, 容量达到1.85万千瓦, 它们分布于广大的农村和草原; 草原上, 地广人稀, 有的村子只有两叁户人家, 拉电线, 太费钱, 有了户用风力发电机, 牧民可以照明, 看上电视。1997年, 该区有小型独立风力发电站32台, 总容量160千瓦; 而联网的风电场 101台, 容量共3.98万千瓦。该区尚计划进一步发展风能, 并替代火力发电; 目前风能利用发电加上该区煤资源丰富而发展起来的火力发电, 使内蒙自治区本身用电已有所盈余, 且能向京津地区远距离输出。若能进一步发展风能, 可达到经济发展与环境保护双赢之目的。 太阳能:在中国,有600万平方公里土地面积,其上太阳能年辐射总量超过60万焦耳/平方厘米。特别是西藏、云南、青海等省日照时间更长,利用前景广阔。可发展太阳能热水器,太阳灶,被动式太阳房和太阳能电池等。目前太阳能利用仍属起步阶段,年产生能量仅为200,300万吨标准煤。 太阳能发电:1997年全世界太阳能电池发电能力为13万千瓦, 比1996年增加了43%;从1990年开始, 平均年增长率为16%，可见发展之迅速。日本电池公司开发的附有蓄电装置的太阳能发电系统, 已付应用。它的特点是节约能源, 降低成本。 潮汐能:东南沿海浙江、福建等海岸潮汐起伏大,潮起屯水，潮退落水，通过水位落差也可用于发电。我国可开发的潮汐能约在2000万千瓦以上，目前刚刚建成潮汐能和波浪能试验电站，潜力很大。 水力发电:水力发电是另一大类无污染干净能源，我国水电可开发资源为3.78亿千瓦。特别是我国西南诸省和浙江、福建等省水力资源丰富，发展水力发电大有用武之地。目前仅开发利用了约1%，近8000万千瓦。其中，长江三峡水电站可解决南方数省能源问题。 青海省是发展水电而得益的例子。青海省以前主要靠火力发电, 但该省缺煤, 每年要从外省调运100万吨煤, 用于发电, 才能满足用电需求。近年来, 该省着力于发展水电, 1997年全省发电量中水电占60%;仅龙羊峡水电站一项, 其装机容量达到128万千瓦。 地热:地热资源尚有待进一步勘查，前景看好。北京市郊区就打出多口温泉，热水可用于冬季取暖和日常洗浴，有益于人体健康。云南省某地温泉水温可近摄氏百度，乡民直接在其内杀鸡退毛,堪称一绝。我国现已探明的地热储量约为60亿吨标准煤，现加以利用的仅为其万分之一。 核电站:运行良好的核电站是安全的，起码不排放酸性物质到大气中。我国东部和南部沿海地区，已经建立和即将建立若干核电站，将有利于减缓酸雨的污染。现将年供电能力100万千瓦的核电站和同等能力的燃煤火力发电站对环境的影响做了比较: 就居民受到辐射剂量而言, 压水堆核电站是0.018毫克/年;而火力电站是0.048毫克/年, 因为煤中含有极微量的放射性元素。核电站不会排放任何SO, NO和烟尘;而火力发电站每年排放SO46000 吨, NO26250吨和烟尘3500吨。出于核xxxx 电有益于环境, 核电近年来发展很快, 在世界电力工业结构中已排在火力发电之后, 处于第二位。 发展沼气,使用低硫煤 发展沼气 我国广大农村习惯用秸秆,薪材取暖和炊饭,利用量约为2.6亿吨标准煤,占农村能源消费的70% 左右。但利用效率不高,且能排放少量SOx和NOx酸性气体。可发展沼气池,生产沼气取暖和炊饭,沼气池渣尚可肥田,且减少酸性气体排放。目前我国农村已建成各种沼气池超过500万座,产生沼气相当于70万吨标准煤,将来秸秆将主要用于还田和生产沼气。 使用低硫煤 火力发电和工业锅炉是排放酸性物质到大气中,形成酸雨的主要罪魁祸首。通过使用低硫优质煤，使用天然气和燃料油代替煤，可在一定程度上减少酸性物质的排放。此外应用型煤、湿法脱硫除尘、炉内喷钙固硫、电厂锅炉排烟脱硫和流化床除尘脱硫等新环保技术可有效减少酸性物质向大气排放。 使煤前, 先将煤洗洗 烧煤前, 先用水将煤洗洗, 不是图干净, 是为了脱硫。用专用洗煤设备, 洗煤, 可将煤中10-40%的可溶性硫酸盐除去, 如果洗煤前煤的含硫量是1.5%, 那麽洗后可接近1.0%, 这是脱硫的一种简单而有效的方法。在洗煤设备里, 将煤粉浸入水中, 煤粉比重轻, 处于悬浮状态, 而大部分硫化物即沉淀下来。含硫污泥的处理又成了新的难题。 火电厂改造 1995年底, 我国火力发电装机容量为1.60亿千瓦, 二氧化硫排放量占全国总排放量的35%;2000年, 火力发电装机容量又增加了三分之一左右, 二氧化硫排放量已接近全国总排放量之半。凡事抓大头。首先从布局上加以优化, 应在双控区的城市市区内, 不再新建燃煤火电厂;同时对已有火力发电厂完善脱硫设备。以山东省为例, 该省电力工业排放的二氧化硫, 占全省总量的58.88%, 但电力工业所排放的二氧化硫之去除率仅为4.47%, 差距实在太大。即使这4.47%, 也主要是烟尘吸附或含有硫化物, 通过除尘设备降尘, 附带脱的硫, 真正意义的脱硫设备尚未安装和运行。 火力发电和工业锅炉是排放酸性物质到大气中, 形成酸雨的主要罪魁祸首。通过使用低硫优质煤, 使用天然气和燃料油代替煤, 可在一定程度上减少酸性物质的排放。此外应用型煤、湿法脱硫除尘、炉内喷钙固硫、电厂锅炉排烟脱硫和流化床除尘脱硫等新环保技术可有效减少酸性物质向大气排放。 绘图56 治理化工, 冶金, 有色, 建材工业二氧化硫污染 化工, 冶金, 有色金属冶炼和建材工业生产过程中排放二氧化硫, 约占二氧化硫总排放量20%左右。应对尾气进行治理;严重污染的旧工艺和旧设备应加改造和更换;应实行清洁生产, 全过程控制。 烟囱内壁涂一层石灰乳 烟囱内壁涂一层石灰乳后, 当烟道气通过时, 所含微量的SO将被吸收。大概烟气中90%以上的2 二氧化硫可被脱去。同时可回收石膏和亚硫酸钙。石膏将用于建筑材料, 造纸部门。石灰 (CaO 或Ca(OH))乳浆液与二氧化硫的化学反应是:Ca(OH) + HSO = CaSO和Ca(OH) + HSO = CaSO 222332244用氨水吸收烟气中二氧化硫 有的工厂或附近厂区有化肥厂或合成氨车间, 可引来氨水吸收烟气中的二氧化硫, 即:2 NHOH 4+ HSO = (NH)SO和2 NHOH + HSO = (NH)SO所得产物尚可加硫酸生成高浓度二氧化硫和硫酸23423424424 铵, 即: (NH)SO + HSO = SO + (NH)SO423242424 硫酸氨是良好的化肥。 用废碱液吸收烟气中二氧化硫 有的工厂或附近厂区有造纸厂, 其碱性废液含有NaOH或NaCO, 十分难于处理, 用它吸收烟气中二氧化硫, 彼此中和, 有双嬴之利, 即: 2 NaOH + SO = 32NaSO + HO 232 用活性碳吸附烟气中二氧化硫 用活性碳吸附二氧化硫以脱除烟气中微量二氧化硫, 其脱硫效率高, 活性碳尚可再生, 循环使用, 在解吸后, 回收石膏, 高浓度二氧化硫和硫酸等付产品, 但不适用于高硫煤烟气脱硫。 城市集中供热 大城市中，应改变无组织取暖和分散的小煤球炉炊饭的混乱状况。发展城市煤气，天然气和液化石油气以代替燃煤;发展居住小区集中供热，代替分散供热。目前，我国特大城市，如北京，上海和天津已完成改造任务的60% 以上。其结果是相当数量削减酸性物质向大气的排放。 禁烧秸秆 我国农村习惯用秸秆作燃料, 炊饭和取暖;袅袅炊烟, 惹起归子乡思, 见于历代诗词歌赋。但时至今日, 它已成为污染的象征, 应该取缔了。我国农业产生的秸秆量相当惊人, 1公斤稻米, 产生1.5公斤稻草;1公斤小麦, 产生 1.5公斤麦秸;1公斤玉米, 产生4公斤玉米秸秆。其实秸秆含有N, P, S, C元素, 可以再利用,烧了实在可惜。例如, 烧一亩玉米秸秆相当于损失13公斤碳铵和15公斤磷肥。可以机械粉碎后还田;秸秆青贮, 氨化后发展无粮饲料; 经生物菌腐化秸秆后, 沤制有机肥。如此, 既减少了污染, 又利用了秸秆中的营养元素, 何乐而不为呢,～成都市近几年来五月份农家烧麦杆, 污染环境。成片烟雾迷漫, 造成22个航班无法降落双流机场, 8 个航班肥机延迟起飞, 关闭机场长达4 小时。5 月18日, 近万名球迷正在体育场兴致勃勃观看精采球赛, 突然, 烟雾从天而降, 观众看不见场内赛况, 电视台中断了球赛转播。环保局其时测定的大气SO2 水平为0.200 毫克/ 立方米, 高出成都初夏大气SO2 平均水平几倍之多。可以证明, 焚烧秸秆也是产生SO2 的污染源。 汽车尾气净化 用甲醇代替汽油 我国汽车数量越来越多，汽车尾气污染问题日益严重。目前已从80,90年代的煤烟型大气污染特征转向煤烟-汽车尾气混合型大气污染特征。可应用甲醇、液化气等干净的代用燃料代替汽油，将明显降低NOx的排放。甲醇分子含有氧，比不含氧的汽油，易于燃烧完全，从而较少排放NOx。 用燃气代替汽油 近几年, 大街上时髦燃气大巴士, 这实在是好事。与汽油相比, 燃烧产物中氮氧化物减少39%;二氧化硫减少90% ;一氧化碳减少97%。无疑, 对控制酸雨是有利的, 而且是目前能够实现了的。 汽车尾气净化 汽车安装尾气净化器，实施尾气催化净化，将NOx 转化为中性的、无污染的氮气，排向大气。城市应呼吁着力发展公共交通，适度限制私人汽车发展等。发展有高效内燃机的新型汽车，适时报废尾气排放未达标的车型。 电动公共汽车 日前, 美国通用汽车公司生产的新型电动汽车业已面市, 并在加利福尼亚和亚利桑那州投入使用。据称, 此举可使全美国污染最严重的洛杉矶市在净化空气的斗争中反败为胜。该电动公共汽车使用高效燃料电池, 白天用, 晚上充电; 或部分电池使用, 部分电池充电; 新型电池体积趋向小型化, 重量趋向轻型化。当然, 这样矛盾被转化到电厂, 他们算了一个总账, 净化一个大型电厂烟囱尾气的投资比净化百万辆汽车的尾气的投资要上算得多, 也容易得多。发展中国家可以一步到位, 不必先全面发展尾气净化器, 后再发展电动公共汽车。有报导, 南美国家哥斯达黎加首都也已投入使用。我国大城市,诸如上海,可否率先使用呢,～ 已酸化湖泊土壤的恢复 筛选和培植抗酸雨农作物和树种: 筛选和培植抗酸雨农作物和树种。我国西南地区茶，山茶，柑橘，橙，桧柏，侧柏等，既是该地区名优特产，又是抗酸雨的经济作物和林木。樟树为常年绿色阔叶树种，有较强抗酸雨能力，可用其更换马尾松等易受酸雨侵害的针叶树种;在园林建设中，可多植桂花，茶花，女贞等抗酸树种。 绿化 树木,草地,花卉均可调节气候,涵养水源,保持水土和吸收有毒气体,诸如SO等;绿化22因此可以大面积,大范围,长时间净化大气。有的树木吸收SO很强,如1m的银杉可以吸收60公斤的2 SO;其它的强吸收SO的树种有金橘,红橘,桑树和樟树等;花卉紫薇,菊花,石榴等也对SO有较强吸222收能力。绿化祖国真是利于当代,造福子孙的大事。 科学家估算过: 一棵树龄为50年的树, 产生氧气的价值为25万元;吸收有毒气体的价值为50万元;为鸟类及动物提供栖息繁衍的处所, 其价值为25万元。此外在调节气候, 保持水土, 形成景观, 使人赏心悦目, 其价值难以估量。 我国50年代以来, 绿化已取得重大成绩。1948年统计, 由于连年战乱, 全国森林覆盖率仅为8.7 % ; 1976年, 12.70 % ; 1981年, 12.0 % ; 1988年, 12.98 % ; 1993年, 13.50 % ; 而1999年,16.3 %。进一步, 未来的十年内, 将重点修建六大森林工程, 即:三峡库区森林工程; 四川西部森林工程; 云南金沙江流域森林工程; 黄河中游森林工程; 青海黄河源头森林工程; 宁夏, 内蒙和陕西森林工程。 如果再考虑其它省市各自的努力, 届时, 绿化将有新的跃迁。 已酸化湖泊的恢复: 对于业已酸化的湖泊，如何恢复,方法之一是投入石灰石等碱性物质以中和酸性物质，从而改善了水生生物生存的条件，幼鱼数量明显增加。目前，这种方法尚未发现弊病，但是对生态的负面影响可能多少年后才能显示出来。 已酸化土壤的恢复: 对于业已酸化的土壤，如何恢复?方法之一也是投入石灰。在酸雨的作用下，被酸化了的土壤会有铝离子溶出，影响农作物的健康生长。投入有碱性的石灰，土壤酸性被中和，已溶出的铝离子重新沉淀，土壤-作物正常营养循环又得以恢复。但增加石灰只是一种辅助措施，有如给发烧病人吃阿斯匹林一样,只治表,不治里。标本兼治的办法是从排放源减少硫负荷。 环保呼唤公众参与 环境保护需要环保工作者献身。作为终身为之奋斗的事业, 我国许多科学工作者为了研究我国酸雨的形成规律, 贡献了自己的全部精力。例如, 我国玉龙雪山, 风景优美, 空气清洁, 十分适宜于酸雨本底值测定。但是生活条件十分艰苦, 采样人员常年住在野外帐蓬内, 没有电, 食品和饮用水靠人力几天送一次, 他们坚持了数年, 取得成千上万组数据, 完成了本底研究, 实在是功不可没。 中小学生也应该尽可能参予一些环保活动, 其中包括酸雨。例如, 有的中小学生在校园内, 种植一些对酸雨敏感性植物, 以观测酸雨对环境的影响;或筛选和培植抗酸雨经济作物, 花卉等, 以改造环境。这些活动有利于提高他们的环保意识和增加环保知识。 环保需要正确的公众舆论。青少年参加环保宣传, 出于童心稚语, 情真意切, 感染力强;形式也较为生动活泼, 容易为听众接受。可以办画展, 讲故事, 发宣传品, 建立环保标帜, 向社会提出环保倡议, 清理市容, 种树养树等等, 都有良好的社会效益。这些内容也应该成为青少年日常德育的一部分。 家园只有一个, 地球不能克隆!