第六章酸沉降對土壤環(huán)境的影響

1、第六章 酸沉降對土壤環(huán)境的影響 內(nèi) 容 提 要酸沉降指大氣中的酸性物質(zhì)酸沉降指大氣中的酸性物質(zhì)(主要是主要是H2SO4、HNO3及其前體物及其前體物SOx, NOx等等)通過降水通過降水(包括包括雨、雷、霜、雹、霧、露等形式雨、雷、霜、雹、霧、露等形式)或在氣流作用或在氣流作用下直接遷移到地表造成污染的現(xiàn)象。前者稱為下直接遷移到地表造成污染的現(xiàn)象。前者稱為濕沉降濕沉降，后者稱為，后者稱為干沉降干沉降。酸沉降習(xí)稱酸雨、一般指酸沉降習(xí)稱酸雨、一般指pH5.6的各種形式的降水。的各種形式的降水。1952年12月5-8日，英國倫敦上空高氣壓久留不散，靜風(fēng)，大氣逆溫。工廠和取暖燃排放的大量S02和煙塵積

2、聚在低層大氣中不能稀釋擴(kuò)散，市中心的能見度降到5m以下。大氣中SO2和煙塵濃度分別為平時的6倍和10倍。呼吸道疾病患者急劇增加，醫(yī)院里病人爆滿。一周內(nèi)死亡人數(shù)比往年同期增加4500人，45歲以上死亡數(shù)為平時的3倍。1歲以下嬰兒死亡數(shù)也增加了1倍。此后兩個月又陸續(xù)死亡8000人。倫敦?zé)熿F事件因酸雨致死的樹木在中國，20世紀(jì)80年代初，酸雨主要發(fā)生在以重慶、貴陽為代表的西南地區(qū)西南地區(qū)。到90年代中期，酸雨迅速發(fā)展到長江以南、青藏高原以東及四川盆地的廣大地區(qū)，形成華中、西南、華東、華南華中、西南、華東、華南4 4大酸雨區(qū)大酸雨區(qū)，年均降水PH5.6的區(qū)域面積達(dá)全國面積的40%左右，成為繼北歐、北美

3、之后的世界第三大酸雨區(qū)。1995年，我國SO2排放且達(dá)2370萬t，居世界第一位；高濃度SO2和嚴(yán)重的酸雨污染造成對人體健康的經(jīng)濟(jì)損失約為950億元、森林和農(nóng)作物的直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)百億元。酸沉降己經(jīng)成為制約我國發(fā)展的嚴(yán)重大氣環(huán)境問題，被列為現(xiàn)階段我國大氣環(huán)境治理的重點。目前，酸沉降已經(jīng)危及到土壤生態(tài)系目前，酸沉降已經(jīng)危及到土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡。統(tǒng)的平衡。6.1 酸沉降的形成和來源陽離子：H+、NH4+、Ca2+、Na+、K+、Mg2+陰離子：SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-酸性物質(zhì)（SOx、NOx）的天然排放酸性物質(zhì)的人為排放化石燃料的燃燒與工業(yè)排放汽車尾氣的排放氯化物的排放6.2 酸沉降

4、物在土壤中遷移轉(zhuǎn)化有機(jī)態(tài)硫（有機(jī)態(tài)硫（95以上）以上）無機(jī)態(tài)硫無機(jī)態(tài)硫封閉在固體礦物中的硫：包括難容性的硫化物及硫酸鹽游離態(tài)的硫酸根及硫化物交換態(tài)的SO42-SO42-與S2-的轉(zhuǎn)化有機(jī)硫的礦化和無機(jī)硫的同化固定硫酸鹽的吸持與淋溶土壤中有機(jī)質(zhì)中的硫在田間條件下每年約有13被礦化，土壤有機(jī)質(zhì)中N和S的礦化速率比約為10:1。土壤無機(jī)硫通過植物吸收和植物體內(nèi)形成有機(jī)硫而被同化固定，同化固定的速率大致與土壤有機(jī)硫礦化的速率相當(dāng)（Nyborg,1978)土壤對SO42-的吸附交換吸附專性吸附即配位體交換吸附，指SO42-陰離子取代土壤中鐵、鋁氧化物表面羥基而被吸附的過程，其反應(yīng)為：H2OFeOH0 +

5、S042- H2OFeSO4-+OH-OH- +H+ H2O6.3 酸沉降對土壤環(huán)境的影響 初級緩沖體系：指陽離子交換過程，反應(yīng)較為迅速但緩沖能力小。當(dāng)酸沉降pH4.0時主要是陽離子交換反應(yīng) 。次級緩沖體系：指礦物風(fēng)化，緩沖能力較大但動力學(xué)上較慢。當(dāng)酸沉降pH4.0時礦物風(fēng)化表現(xiàn)激烈，以礦物風(fēng)化緩沖為主。碳酸鹽緩沖范圍：土壤pH6.28.0硅酸鹽緩沖范圍：土壤pH5.06.2陽離子緩沖范圍：土壤pH4.25.0鋁緩沖范圍：土壤pH2.84.2土壤礦物質(zhì)含量和組成土壤酸堿性土壤有機(jī)質(zhì)含量和存在形態(tài)N的轉(zhuǎn)化NO3-的淋失土壤酸化因為，受酸雨的影響(NH3，NOx )，一方面造成土壤中C、N循環(huán)平衡失調(diào)；另一方面N的轉(zhuǎn)化導(dǎo)致凈質(zhì)子（H+）的增加。加速土壤鹽基離子的淋溶量促使閉蓄態(tài)磷的釋放后而發(fā)生磷元素的淋失，導(dǎo)致土壤有效磷缺乏促進(jìn)鋁的釋放，土壤溶液中可溶性鋁增加，引起對植物和魚類毒害土壤某些微量重金屬可能被溶解，加速有毒有害金屬如鎳、汞、鎘、鉛、銅、鋅等的遷移，一方面造成土壤貧瘠化，另一方面造成水體污染6.4 土壤酸沉降污染的防治對策我國東亞酸沉降監(jiān)測網(wǎng)各監(jiān)測點監(jiān)測項目重慶縉云山地表水采樣點點位位置：10622緯度：2949土壤/植被監(jiān)測點西安雞窩子：經(jīng)度：10848緯度：33