酸雨形成的原因及危害

　　酸雨是指PH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。對(duì)人，對(duì)物影響非常大。那么酸雨是怎么形成的？下面為品才網(wǎng)小編整理的相關(guān)資料，歡迎閱讀！

　　酸雨形成原因

　　近代工業(yè)革命，從蒸汽機(jī)開始，鍋爐燒煤，產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)機(jī)器；而后火力電廠星羅棋布，燃煤數(shù)量日益猛增。遺憾的是，煤含雜質(zhì)硫，約百分之一，在燃燒中將排放酸性氣體SO2；燃燒產(chǎn)生的高溫還能促使助燃的空氣發(fā)生部分化學(xué)變化，氧氣與氮?dú)饣�合，也排放酸性氣體NOx。它們?cè)诟呖罩袨橛暄�沖刷，溶解，雨就成為了酸雨；這些酸性氣體成為雨水中雜質(zhì)硫酸根、硝酸根和銨離子。1872年英國(guó)科學(xué)家史密斯分析了倫敦市雨水成份，發(fā)現(xiàn)它呈酸性，且農(nóng)村雨水中含碳酸銨，酸性不大；郊區(qū)雨水含硫酸銨，略呈酸性；市區(qū)雨水含硫酸或酸性的硫酸鹽，呈酸性。于是史密斯最先在他的著作《空氣和降雨：化學(xué)氣候?qū)W的開端》中提出“酸雨”這一專有名詞。

　　酸雨的成因是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理的現(xiàn)象。酸雨中含有多種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸，絕大部分是硫酸和硝酸，還有少量灰塵。

　　酸雨是工業(yè)高度發(fā)展而出現(xiàn)的副產(chǎn)物，由于人類大量使用煤、石油、天然氣等化石燃料，燃燒后產(chǎn)生的硫氧化物或氮氧化物，在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，形成硫酸或硝酸氣溶膠，或?yàn)樵�、雨、雪、霧捕捉吸收，降到地面成為酸雨。如果形成酸性物質(zhì)時(shí)沒(méi)有云雨，則酸性物質(zhì)會(huì)隨著浮沉一起降落到地面，這叫做干沉降，以區(qū)別于酸雨、酸雪等濕沉降。干沉降物在地面遇水時(shí)復(fù)合成酸。酸云和酸霧中的酸性由于沒(méi)有得到直徑大得多的雨滴的稀釋，因此它們的酸性要比酸雨強(qiáng)得多。高山區(qū)由于經(jīng)常有云霧繚繞，因此酸雨區(qū)高山上森林受害最重，常成片死亡。硫酸和硝酸是酸雨的主要成分，約占總酸量的90%以上，我國(guó)酸雨中硫酸和硝酸的比例約為10∶1。

　　酸雨危害

　　酸雨可導(dǎo)致土壤酸化。我國(guó)南方土壤本來(lái)多呈酸性，再經(jīng)酸雨沖刷，加速了酸化過(guò)程；我國(guó)北方土壤呈堿性，對(duì)酸雨有較強(qiáng)緩沖能力與稀釋能力，一時(shí)半時(shí)酸化不了。土壤中含有大量鋁的氫氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含鋁的原生和次生礦物風(fēng)化而釋放大量鋁離子，形成植物可吸收的形態(tài)鋁化合物。植物長(zhǎng)期和過(guò)量的吸收鋁，會(huì)中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的流失；改變土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤貧瘠化，影響植物正常發(fā)育；酸雨還能誘發(fā)植物病蟲害，使農(nóng)作物大幅度減產(chǎn)，特別是小麥，在酸雨影響下，可減產(chǎn)13%至34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害，導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量和產(chǎn)量下降。酸雨對(duì)森林的影響在很大程度上是通過(guò)對(duì)土壤的物理化學(xué)性質(zhì)的惡化作用造成的。在酸雨的作用下，土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素鉀、鈉、鈣、鎂會(huì)流失出來(lái)，并隨著雨水被淋溶掉。所以長(zhǎng)期的酸雨會(huì)使土壤中大量的營(yíng)養(yǎng)元素被淋失，造成土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的嚴(yán)重不足，從而使土壤變得貧瘠。此外，酸雨能使土壤中的鋁從穩(wěn)定態(tài)中釋放出來(lái)，使活性鋁的增加而有機(jī)絡(luò)合態(tài)鋁減少。土壤中活性鋁的增加能嚴(yán)重地抑制林木的生長(zhǎng)。酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖，降低酶活性，土壤中的固氮菌、細(xì)菌和放線菌均會(huì)明顯受到酸雨的抑制。

　　酸雨可對(duì)森林植物產(chǎn)生很大危害。根據(jù)國(guó)內(nèi)對(duì)105種木本植物影響的模擬實(shí)驗(yàn)，當(dāng)降水pH值小于3.0時(shí)，可對(duì)植物葉片造成直接的損害，使葉片失綠變黃并開始脫落。葉片與酸雨接觸的時(shí)間越長(zhǎng)，受到的損害越嚴(yán)重。野外調(diào)查表明，在降水PH值小于4.5的地區(qū)，馬尾松林、華山松和冷杉林等出現(xiàn)大量黃葉并脫落，森林成片地衰亡。例如重慶奉節(jié)縣的降水PH值小于4.3的地段，20年生馬尾松林的年平均高生長(zhǎng)量降低50%。酸雨還可使森林的病蟲害明顯增加。在四川，重酸雨區(qū)的馬尾松林的病情指數(shù)為無(wú)酸雨區(qū)的2.5倍。酸雨對(duì)中國(guó)森林的危害主要是在長(zhǎng)江以南的省份。根據(jù)初步的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，四川盆地受酸雨危害的森林面積最大，約為28萬(wàn)公頃，占有林地面積的32%。貴州受害森林面積約為14萬(wàn)公頃。根據(jù)某些研究結(jié)果，僅西南地區(qū)由于酸雨造成森林生產(chǎn)力下降，共損失木材630萬(wàn)立方米，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)30億元（按1988年市場(chǎng)價(jià)計(jì)算）。對(duì)南方11個(gè)省的估計(jì)，酸雨造成的直接經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)44億元。大多數(shù)專家認(rèn)為，森林的生態(tài)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)它的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。雖然對(duì)森林的生態(tài)價(jià)值的計(jì)算方法還有一些爭(zhēng)議，計(jì)算出來(lái)的數(shù)字還不能得到社會(huì)的普遍承認(rèn)，但森林的生態(tài)價(jià)值超過(guò)它的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，這幾乎是一致的。根據(jù)這些計(jì)算結(jié)果，森林的生態(tài)價(jià)值是它經(jīng)濟(jì)價(jià)值的2—8倍。如果按照這個(gè)比例來(lái)計(jì)算，酸雨對(duì)森林危害造成的經(jīng)濟(jì)損失是極其巨大的。

　　.酸雨能使非金屬建筑材料（混凝土、砂漿和灰砂磚）表面硬化水泥溶解，出現(xiàn)空洞和裂縫，導(dǎo)致強(qiáng)度降低，從而損壞建筑物。建筑材料變臟，變黑，影響城市市容質(zhì)量和城市景觀，被人們稱之為“黑殼”效應(yīng)。我國(guó)酸雨正呈蔓延之勢(shì)，是繼歐洲、北美之后世界第三大重酸雨區(qū)。80年代，我國(guó)的酸雨主要發(fā)生在以重慶、貴陽(yáng)和柳州為代表的川貴兩廣地區(qū)，酸雨區(qū)面積為170萬(wàn)平方公里。到90年代中期，酸雨已發(fā)展到長(zhǎng)江以南、青藏高原以東及四川盆地的廣大地區(qū)，酸雨面積擴(kuò)大了100多萬(wàn)平方公里。以長(zhǎng)沙、贛州、南昌、懷化為代表的華中酸雨區(qū)現(xiàn)已成為全國(guó)酸雨污染最嚴(yán)重的地區(qū)，其中心區(qū)年降酸雨頻率高于90%，幾乎到了逢雨必酸的程度。以南京、上海、杭州、福州、青島和廈門為代表的華東沿海地區(qū)也成為我國(guó)主要的酸雨區(qū)。華北、東北的局部地區(qū)也出現(xiàn)酸性降水。1998年，全國(guó)一半以上的城市，其中70%以上的南方城市及北方城市中的西安、銅川，圖們和青島都下了酸雨。酸雨在我國(guó)已呈燎原之勢(shì)，覆蓋面積已占國(guó)土面積的30%以上。酸雨危害是多方面的，包括對(duì)人體健康、生態(tài)系統(tǒng)和建筑設(shè)施都有直接和潛在的危害。酸雨可使兒童免疫功能下降，慢性咽炎、支氣管哮喘發(fā)病率增加，同時(shí)可使老人眼部、呼吸道患病率增加。十多年來(lái)，由于二氧化硫和氮氧化物的排放量日漸增多，酸雨的問(wèn)題越來(lái)越突出。中國(guó)已是僅次于歐洲和北美的第三大酸雨區(qū)。我國(guó)酸雨主要分布地區(qū)是長(zhǎng)江以南的四川盆地、貴州、湖南、湖北、江西，以及沿海的福建、廣東等省。在華北，很少觀測(cè)到酸雨沉降，其原因可能是北方的降水量少，空氣濕度低，土壤酸度低。

　　酸雨的防治方法

　　1.原煤脫硫技術(shù)，可以除去燃煤中大約40%一60%的無(wú)機(jī)硫。

　　2.優(yōu)先使用低硫燃料，如含硫較低的低硫煤和天然氣等。

　　3.改進(jìn)燃煤技術(shù)，減少燃煤過(guò)程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液態(tài)化燃煤技術(shù)是受到各國(guó)歡迎的新技術(shù)之一。它主要是利用加進(jìn)石灰石和白云石，與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鈣隨灰渣排出。

　　4.對(duì)煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進(jìn)行煙氣脫硫。主要用石灰法，可以除去煙氣中85%一90%的二氧化硫氣體。不過(guò)，脫硫效果雖好但十分費(fèi)錢。例如，在火力發(fā)電廠安裝煙氣脫硫裝置的費(fèi)用，要達(dá)電廠總投資的25%之多。這也是治理酸雨的主要困難之一。

　　5.開發(fā)新能源，如太陽(yáng)能，風(fēng)能，核能，可燃冰等，但是技術(shù)不夠成熟，如果使用會(huì)造成新污染，且消耗費(fèi)用十分高.

　　酸雨的防治總結(jié)

　　當(dāng)前，酸雨的危害日益嚴(yán)重�，F(xiàn)已確認(rèn)，大氣中的二氧化硫和氧化氮是構(gòu)成酸雨的主要物質(zhì)。美國(guó)測(cè)定的酸雨成分中，硫酸占60%，硝酸占32%，鹽酸占6%，其余是碳酸和少量有機(jī)酸。大氣中的二氧化硫和氧化氮主要來(lái)源于煤和石油天然氣的燃燒，它們?cè)诳諝庵芯徛�氧化，分別構(gòu)成硫酸和硝酸。在我國(guó)主要是硫酸型酸雨，從酸雨取樣分析來(lái)看，硝酸的含量只有硫酸的110，這是因?yàn)槲覈?guó)能源結(jié)構(gòu)以煤為主，二氧化硫排放量的90%來(lái)源于燃煤。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年排入大氣的二氧化硫約為1億噸，二氧化氮約5000萬(wàn)噸，無(wú)疑，酸雨主要是人類生產(chǎn)活動(dòng)和生活造成的。

　　因此，防治酸雨最根本的措施是減少人為硫氧化物和氮氧化物的排放。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)有兩個(gè)途徑：

　　一是調(diào)整以礦物燃料為主的能源結(jié)構(gòu)，增加無(wú)污染或少污染的能源比例，發(fā)展太陽(yáng)能、核能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿炔划a(chǎn)生酸雨污染的能源。

　　二是加強(qiáng)技術(shù)研究，減少?gòu)U氣排放，用心開發(fā)利用煤炭的新技術(shù)，推廣煤炭的凈化技術(shù)、轉(zhuǎn)化技術(shù)，改善燃煤技術(shù)，改善污染物控制技術(shù)，采取煙氣脫硫、脫氮技術(shù)等重大措施。1980年至1986年間，法國(guó)發(fā)電量增加了4%，二氧化硫排放量卻減少了一半，大氣質(zhì)量明顯改善，主要原因是其核電比重由24%上升到了70%。由于二氧化硫是我國(guó)酸雨的禍根，國(guó)家環(huán)�？偩忠言谌珖�(guó)范圍對(duì)二氧化硫超標(biāo)區(qū)和酸雨污染區(qū)進(jìn)行了嚴(yán)格控制（兩控區(qū)）。控制高硫煤的開采、運(yùn)輸、銷售和使用，同時(shí)采取有效措施發(fā)展脫硫技術(shù)，推廣清潔能源技術(shù)。

　　同時(shí)，作為政府職能部門應(yīng)制定嚴(yán)格的大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整工業(yè)布局，改造污染嚴(yán)重的企業(yè)，加強(qiáng)大氣污染的監(jiān)測(cè)和科學(xué)研究，及時(shí)掌握大氣中的硫氧化物和氮氧化物的排放和遷移狀況，了解酸雨的時(shí)空變化和發(fā)展趨勢(shì)，以便及時(shí)采取對(duì)策。在酸雨的防治過(guò)程中，生物防治可作為一種輔助手段。在污染重的地區(qū)可栽種一些對(duì)二氧化硫有吸收潛力的植物，如垂山楂、洋槐、云杉、桃樹、側(cè)柏等。

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