1 酸雨概述
酸雨是指大气中的沉降物含有酸性成分的现象,例如硫酸和硝酸以湿态或干态形式从大气中沉降到地面。酸雨包括雨水、雪、雾、冰雹和酸性灰尘等形式。
酸雨的酸碱度通常用ph值来衡量,ph值越低表示酸性越强。正常雨水的ph值约为5.6,呈弱酸性,而酸雨的ph值通常在4.2和4.4之间。
2 造成酸雨的原因
酸雨的主要原因是二氧化硫(so2)和氮氧化物(nox)在大气中的排放。这些物质与大气中的水、氧气等发生化学反应,形成硫酸和硝酸,并通过湿沉降(灰尘、雨水、雪等)的方式沉降到地面。
导致酸雨的二氧化硫和氮氧化物主要来自于人类活动,如燃烧化石燃料发电、车辆和重型设备排放、制造业等。
大气中的风将二氧化硫和氮氧化物扩散至更广区域,进一步影响范围,从而使酸雨成为对生态和环境造成严重影响的自然灾害。
3 酸雨对生态系统的影响
生态系统由动植物及其周围的空气、水和土壤组成。酸雨对生态系统的影响主要体现在以下几个方面。
①酸雨产生途径:二氧化硫和氮氧化物在大气中转化为酸性颗粒物,经过干湿沉降作用(灰尘、雨水、雪等),最终降落到地面。
②对土壤、森林、溪流和湖泊的影响:酸雨对土壤的影响主要表现为铝元素的释放,铝的过量对植物和动物有害。酸雨还带走了土壤中的矿物质和营养物质,导致植物的衰弱甚至死亡。
③对动物的影响:在水生环境中,酸雨对鱼类和其他野生动物的影响最为明显。酸雨导致土壤中铝的释放量增加,对大多数动植物都具有伤害性。年轻的鱼类更容易受到酸雨的影响,而极低的ph值会导致鱼卵无法孵化,甚至成年鱼类也会死亡。
④对植物的影响:酸雨导致土壤中铝的释放和营养物质的流失,使植物受到伤害,表现为枯木和萧条。
酸雨对生态系统的破坏是相互关联的,任何一个环节出现问题都会对整个生态系统造成损害。
4 酸雨对气候的影响
酸雨中的颗粒物和臭氧会使大气变得浑浊,形成大气污染。人们常见的表现是霾现象。这些颗粒物进入人体后会对呼吸系统和心血管系统造成损害。
酸雨及其相关的颗粒物和臭氧对气候的影响使空气朦胧,虽然可以给大气带来一种特殊的美感,但其潜在的危害是不可忽视的。
还有一种气候变化可能对环境产生短期影响,即间歇性酸化。冰雪融化或大雨倾泻会导致间歇性酸性沉积物。当融雪或暴雨带来大量酸性沉积物时,土壤通常无法缓冲,湖泊可能暂时遭受酸雨影响,这是对环境承载能力的考验。虽然高酸度(即较低的ph值)的持续时间很短,但仍可能对生态系统造成短期压力,并对各种生物和物种造成伤害或死亡。
引起问题的不仅仅是酸雨的酸度。酸雨还含有氮,可能会对某些生态系统产生影响。例如,我们沿海水域的氮污染是造成某些地区鱼类和贝类种群减少的部分原因。除了农业和废水,沿海水域中,人类活动产生的大部分氮来自大气。
7 除了酸雨,还有酸性沉降
不是所有酸性沉积物都是湿的。有时灰尘颗粒也会变得酸性,这被称为干沉降。当酸雨和干燥的酸性颗粒落到地面时,含有酸性硝酸和硫酸的颗粒会降在雕像、建筑物和其他人造结构上,损害它们的表面。酸性颗粒会腐蚀金属,并导致油漆和石材更快磨损,使建筑物和纪念碑等表面风化。
例如我国四川的乐山大佛曾遭酸雨侵害。乐山市是酸雨污染较严重的地区之一,1996-2000年降水的平均ph值约为5.0,有游客指出,大佛像脸上出现了黑色条纹,鼻子已变黑,胸部和腿部也有大片破坏。实际上,这都是酸雨造成的,大佛的身体和景区内的块状粉砂岩出现了不同程度的溶蚀和剥落。