酸雨?duì)顩r和危害綜述及防治對(duì)策探究

酸雨?duì)顩r和危害綜述及防治對(duì)策探究摘要：隨著人口的劇烈增長(zhǎng)和工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，化石燃料的消耗不斷增加，酸雨問題的嚴(yán)重性漸漸顯露出來。酸雨對(duì)人類造成了很大的危害，因此我們要采取防治措施。本文對(duì)中國(guó)近年來有關(guān)酸雨的研究進(jìn)展作了簡(jiǎn)單的概述，并在此基礎(chǔ)上提出了自己的一些觀點(diǎn)和意見。關(guān)鍵詞：酸雨現(xiàn)狀；成因分析；危害；防治措施1、引言近代工業(yè)革命，從蒸汽機(jī)開始，鍋爐蒸汽，推動(dòng)機(jī)器，而后來火力電廠星羅棋布，燃煤數(shù)量日益猛增。遺憾的是煤含雜質(zhì)硫，約百分之一，在燃燒中將排放出酸性氣體SO2，它們?cè)诟呖罩邪l(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，最終形成了酸雨。于是史密斯首先在他的著作《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。酸雨又稱酸沉降，它是指PH值小于5.6的天然降水和酸性氣體及顆粒物的沉降。酸雨是指酸性的大氣降水，包括酸性雨、雪、霧、露等沉降，通常是指PH值低于5.6的降水［1］。1972年聯(lián)合國(guó)在斯德哥爾召開的人類環(huán)境會(huì)議上，瑞典人第一次吧酸雨作為國(guó)際性問題提出⑵。由于其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的危害，酸雨已成為嚴(yán)重威脅世界環(huán)境的十大問題之一。2、酸雨的現(xiàn)狀本世紀(jì)以來，全世界的酸雨污染范圍日益擴(kuò)大。原本只發(fā)生在北美和歐洲工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的酸雨，逐漸向一些發(fā)展中國(guó)家擴(kuò)展，如印尼、東南亞、中國(guó)等，同時(shí)酸雨的酸度也在逐漸增加。據(jù)歐洲大氣化學(xué)檢測(cè)網(wǎng)近20年連續(xù)檢測(cè)的結(jié)果表明，歐洲雨水的酸度增加了10%，瑞典、丹麥、波蘭、德國(guó)、加拿大等國(guó)家的酸雨P(guān)H多為4.3左右，美國(guó)已有15個(gè)州的酸雨P(guān)H在4.8以下。2.1我國(guó)酸雨的現(xiàn)狀我國(guó)的酸雨是硫酸型，自20世紀(jì)70年代以來，全球二氧化硫排放總量平均每年遞增百分之五，1997年，全國(guó)降水平均PH范圍在3.74至7.79之間，降水均低于5.6的城市有44個(gè)，占統(tǒng)計(jì)城市數(shù)的47.8%,其中，75%的南方城市（長(zhǎng)江以南）降水年均PH低于5.6。在統(tǒng)計(jì)的城市中，有71.7%的南方城市出現(xiàn)過酸雨⑶。到現(xiàn)在我國(guó)形成了三大酸雨區(qū)：西南酸雨區(qū)：僅次于華中酸雨區(qū)的降水污染嚴(yán)重區(qū)域；華中酸雨區(qū)：目前是全國(guó)酸雨范圍最大，中心強(qiáng)度最強(qiáng)的酸雨污染區(qū)；華東沿海酸雨區(qū)：它的污染強(qiáng)度低于華中、西南酸雨區(qū)。污染最嚴(yán)重的城市為重慶、貴陽、涪陵、臨汾，另外還有宜賓、南昌、贛州、寧波等，這些城市酸雨出現(xiàn)的頻率超過80%。重慶市是我國(guó)酸雨危害最嚴(yán)重的城市，那里重工業(yè)發(fā)達(dá)，大氣污染嚴(yán)重，加上地形、氣候因素，風(fēng)速極低，相對(duì)濕度大，污染物難以向外擴(kuò)散，重慶市每年因酸雨造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)5.48億元。隨著酸雨頻率、范圍、酸性逐年增大，對(duì)環(huán)境的影響也越來越明顯。由此看來我國(guó)酸雨問題非常嚴(yán)重，迫在眉睫。2.2我國(guó)酸雨的分布酸雨在我國(guó)幾乎是呈燎原之勢(shì)，覆蓋面積已占國(guó)土面積30%以上。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、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、氣濕度低、土壤酸度低。然而值得注意的是北方如侯馬、京津、丹東等地區(qū)也出現(xiàn)了酸性降水。3、酸雨的成因酸雨的形成是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理變化。酸雨中含有多種無機(jī)酸和有機(jī)酸，絕大部分是硫酸和硝酸。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，以及汽車尾氣排放出來的氮氧化物。過“云內(nèi)成雨過程”即水氣凝結(jié)在硫酸根、硝酸根等凝結(jié)核上，發(fā)生液相氧化反應(yīng)，形成硫酸雨滴和硝酸雨滴，又經(jīng)過“云下沖刷過程”，即含酸雨滴在下降過程中不斷合并吸附、沖刷其他含酸雨滴和含酸氣體，形成較大雨滴，最后降落在地面上，形成了酸雨⑷。如果形成酸性物質(zhì)時(shí)沒有云雨，則酸性物質(zhì)會(huì)以重力沉降等形式逐漸降落在地面上，這叫做干性沉降，以區(qū)別于酸雨、酸雪等濕性沉降。干性沉降物在地面遇水時(shí)復(fù)合成酸。4、酸雨的危害4.1酸雨可導(dǎo)致土壤酸化我國(guó)南方土壤本來多呈酸性，再經(jīng)酸雨沖刷，加速了酸化過程。我國(guó)北方土壤呈堿性，對(duì)酸雨有較強(qiáng)緩沖能力，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)釋放出來，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，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，降低酶的活性，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。4.2酸雨對(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%。在四川，重酸雨區(qū)的馬尾松林的病情指數(shù)為無酸雨區(qū)的2.5倍。4.3酸雨能使湖泊河流酸化如果酸雨對(duì)水生系統(tǒng)造成危害，會(huì)導(dǎo)致魚類和其它生物的喪失，會(huì)改變營(yíng)養(yǎng)物和有毒物的循環(huán)，使有毒金屬溶解到水中，并進(jìn)入食物鏈，使物種減少和生產(chǎn)力下降。據(jù)調(diào)查，美國(guó)紐約州阿第倫達(dá)克山區(qū)有51%湖泊的水呈酸性（pH<5），90%的湖泊里已經(jīng)沒有魚生存。有“千湖之國(guó)”之稱的瑞典由于酸雨的危害，從七十年代初到八十年代中，有1.8萬個(gè)湖泊酸化，有2000個(gè)湖里的魚和其他生物面臨滅頂之災(zāi)。1974年降落在英格蘭地面上的酸雨，其酸性比食醋還強(qiáng)，pH達(dá)2.4。而國(guó)內(nèi)報(bào)道重慶南山等地水體酸化，PH值小于4.7，魚類不能生存，農(nóng)戶多次養(yǎng)魚，均無收獲。4.4酸雨對(duì)非金屬的危害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，從而建筑物損壞。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)。4.5酸雨對(duì)建筑材料的危害酸雨腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品和含碳酸鈣的建筑材料。例如，完好地保存了幾百年的文物古跡，藝術(shù)珍品，自從50年以來，幾十年間有的已被腐蝕得面目全非。在地中海沿岸的歷史名城雅典，保存著許多古希臘時(shí)代遺留下來的金屬像和石雕像，近十多年來多被慢慢腐蝕。著名的杭州靈隱寺的“摩崖石刻”近年經(jīng)酸雨侵蝕，佛像眼睛、鼻子、耳朵等剝蝕嚴(yán)重，面目皆非，經(jīng)修補(bǔ)后，古跡不“古”。碑林、石刻大都由石灰?guī)r雕成，遇到酸雨立即起化學(xué)反應(yīng)，酸堿中和，即被腐蝕［5］南方某地屬于酸雨區(qū)，有一塊五百年歷史的大理石碑，50年前字跡尚清晰，現(xiàn)在已一片模糊，這說明此事與近40至50年間的酸雨現(xiàn)象有關(guān)。酸雨尚可使油漆泛白、褪色。給古建筑和仿古建筑帶來許多麻煩，縮短粉刷裝修的時(shí)間周期。美國(guó)的鐵軌損壞有1/3是與大氣污染及酸雨有關(guān)。歐洲的許多文物古跡，如巴特農(nóng)神殿、倫敦英王理查一世的塑像以及其他珍貴的古代紀(jì)念碑和雕像，都不同程度地遭受酸雨的腐蝕，而使其面目全非。4.6酸雨對(duì)人體的危害一般說來,酸雨的PH值是在皮膚和胃腸系統(tǒng)允許范圍內(nèi)的，對(duì)人體不產(chǎn)生直接危害，而是以間接的方法來傷害人體的健康。例如將河水中有毒金屬如汞、鉛、鎘、鋁或銅通過三條途徑引入食物鏈危害人體，酸雨使湖水或河水中的有毒金屬化合物如甲基汞等沉淀下來，留在飲水中或被魚吸收，然后人通過吃魚受害。在中和能力弱的土壤中，正常固定在土壤中的金屬被酸雨洗滌,流入湖或河中，或滲入含水層，污染飲水水源。然而酸性強(qiáng)的飲用水侵蝕容器和管道的金屬部分，增加飲水中的金屬含量，一些重金屬元素通過食物鏈逐漸積累進(jìn)入人體，最終對(duì)人體造成害。不僅如此，含酸性物質(zhì)的空氣能使人的呼吸道疾病加重。酸雨中含有的甲醛、丙烯酸等對(duì)人的眼睛有強(qiáng)烈的刺激作用。硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比SO2要高10倍，其微?？汕秩肴梭w的深部組織，引起肺水腫和肺硬化等疾病而導(dǎo)致死亡。當(dāng)空氣中含0.8mg/L硫酸霧時(shí)，就會(huì)使人難受而致病。5、酸雨危害的真實(shí)事例5.1“染發(fā)事件”瑞典南部馬克郡的西里那村，有一戶人家三個(gè)孩子的頭發(fā)都從金黃色變成了綠色。這就是使馬克郡出名的〃綠頭發(fā)〃事件。原因是他們把井中的汲水管由鋅管換成了銅管，而pH小于5.6的水對(duì)銅有較強(qiáng)的腐蝕性，產(chǎn)生銅綠，所以這戶人家的浴室和洗漱臺(tái)都已被染成銅綠色。這種溶有銅或鋅離子的水還能使嬰幼兒發(fā)生原因不明的腹瀉；馬克郡的幼兒園發(fā)生過集體〃食物中毒〃也是這個(gè)原因（大約半數(shù)的瑞典人都是把地下水作為飲用水源的）。5.2水管破裂英國(guó)的蘭克夏，水龍頭里曾放出含有因水管腐蝕而造成大量鐵銹的濁水。酸雨甚至使輸水管道因腐蝕而破裂。1985年圣誕節(jié)前4天，英國(guó)約克夏直徑1米的輸水管破裂，備用的也都不能使用，使20萬人一度處于斷水的恐慌之中。5.3泰姬陵變色大理石含鈣特多，因此最怕酸雨侵蝕。例如，有兩座高157米尖塔的著名德國(guó)科隆大教堂，石壁表面已腐蝕得凹凸不平，“酸筋”累累。通向人口處的天使和瑪麗亞石像剝蝕得已經(jīng)難以恢復(fù)。其中的砂巖（更易腐蝕）石雕近15年間甚至腐蝕掉了10個(gè)厘米。已經(jīng)進(jìn)入《世界遺產(chǎn)名錄》的著名印度泰姬陵，由于大氣污染和酸雨的腐蝕，大理石失去光澤，乳白色逐漸泛黃，有的變成了銹色。5.4國(guó)子監(jiān)遭殃中國(guó)北京國(guó)子監(jiān)街孔廟內(nèi)的“進(jìn)士題名碑林”（共198塊）距今已有700年歷史，上面共鎊刻了元、明、清三代51624名中第進(jìn)士的姓名、籍貫和名次，是研究中國(guó)古代科舉考試制度的珍貴實(shí)物資料，已被列為國(guó)家級(jí)文物重點(diǎn)保護(hù)單位。近年來，許多石碑表面因大氣污染和酸雨出現(xiàn)了嚴(yán)重腐蝕剝落現(xiàn)象，具有珍貴歷史價(jià)值的石碑已變得面目皆非。據(jù)管理人員介紹，這些石碑主要是最近3年中損壞得比較厲害，所以第198塊進(jìn)士題名碑距今雖只有不到百年的時(shí)間，但它的毀損程度也絲毫不亞于其他石碑。實(shí)際上，北京其他石質(zhì)文物，例如，大鐘寺的鐘刻、故宮漢白玉欄桿和石刻，以及盧溝橋的石獅等，也都不同程度存在著腐蝕或剝落現(xiàn)象。5.5自由女神“化妝”酸雨同樣也腐蝕金屬文物古跡。例如，著名的美國(guó)紐約港自由女神像，鋼筋混凝土外包的薄銅片因酸雨而變得疏松，一觸即掉（而在1932年檢查時(shí)還是完好的），因此不得不進(jìn)行大修（已于1986年女神像建立100周年時(shí)修復(fù)完畢）。意大利威尼斯圣瑪麗教堂正面上部陽臺(tái)上的四匹青銅馬曾被拿破侖掠到過巴黎，后來完璧歸趙。近來卻因酸雨損壞嚴(yán)重?zé)o法很好修復(fù)，只得移到室內(nèi)，在原處用復(fù)制品代替。世界上類似情況還有許多。荷蘭中部尤特萊希特大寺院中，有一套組合音韻鐘，是在17世紀(jì)鑄造的名鐘。300年來人們一直十分喜歡聽它的聲音?？墒墙?0年來鐘的音程出了毛病，音色也逐漸變得不洪亮。因?yàn)殓娛怯?0%的銅制的，由于敲鐘時(shí)反復(fù)震動(dòng)銅銹逐漸剝落，酸雨腐蝕已經(jīng)進(jìn)入到鐘的內(nèi)部。6、酸雨防治和措施1、開發(fā)新能源，如氫能、太陽能、水能、潮汐能、地?zé)崮艿取?、改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式。3、工業(yè)生產(chǎn)排放氣體處理后再排放。4、少開車，多乘坐公共交通工具出行。5、使用天然氣等較清潔能源，少用煤。6、使用燃煤脫硫技術(shù)或者優(yōu)先使用低硫燃料，減少二氧化硫排放。7、在火電、鋼鐵、電解鋁、水泥等大氣污染重點(diǎn)行業(yè)實(shí)施排污許可證制度，明確各重點(diǎn)企業(yè)主要污染物允許排污問題和削減量，強(qiáng)制安裝在線監(jiān)測(cè)裝置，嚴(yán)格監(jiān)督管理。8、配合有關(guān)部門研究制定并盡早組織實(shí)施控制和減排二氧化硫的經(jīng)濟(jì)政策，重點(diǎn)是將現(xiàn)有火電機(jī)組脫硫成本納入上網(wǎng)電價(jià)、保證脫硫機(jī)組上網(wǎng)電量、制訂發(fā)電環(huán)保折價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、提高二氧化硫排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)多渠道加在脫硫資金投入、落實(shí)國(guó)債資金和排污費(fèi)對(duì)重點(diǎn)脫硫工程項(xiàng)目的補(bǔ)助等政策[6]9、嚴(yán)格執(zhí)行新修訂的火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)超標(biāo)電廠堅(jiān)決限產(chǎn)甚至停產(chǎn)。10、按照《排污費(fèi)征收使用管理?xiàng)l例》的要求，有效實(shí)施排污總是收費(fèi)和新的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，以后要繼續(xù)提高二氧化硫排放收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，使之逐步達(dá)到或超過污染物治理成本，促使企業(yè)治理污染[7]7、總結(jié)由于能源消耗和人民急切渴望擺脫貧困而采取環(huán)境換經(jīng)濟(jì)的做法，使得酸雨的問題日益嚴(yán)峻。然而酸雨對(duì)人類的身體健康有極大的危害，同時(shí)也對(duì)農(nóng)作物、建筑物都有極大的破壞能力，這不是我們想看到的，為了讓我們?nèi)松戆踩?，也為了我們子孫后代，不要再過多的排放有害氣體?？傊?，家園只有