作者：李德芳, 刘萌(南阳市气象局, 河南 南阳 473000)
摘要: 简述了酸雨及酸雨成因,探讨了酸雨对水生生态、陆地生态系统和人类的影响。
关键词: 酸雨;成因; 大气污染
当前,人类面临水危机、土地荒漠化、臭氧层破坏、温室效应、酸雨肆虐、森林锐减等众多环境问题。其中,人称“空中死神”的酸雨,是跨越国界的全球性灾害,严重影响着世界环境、人类健康和自然生态,使人类面临着严重的挑战。
1 酸雨及其成因
酸雨,顾名思义,就是酸性的雨或雨是酸性的。其正确的名称应为“酸性沉降”,是指大气中气状或粒状污染物,随着雨、雪、雾或雹等降水形态而落到地面。根据化学上定义,水之pH值等于7定为中性,>7为碱性,<7为酸性。自然大气中,二氧化碳在常温时溶解于雨水中并达到气液相平衡后,雨水之pH值约为5.6,若被大气中酸性气体污染, pH值则<5.6。因此,酸雨就是指pH值<5.6的雨、雪、雾和雹等大气降水。
形成酸雨的主要原因,是人类生产活动和生活使大气污染而造成的。当烧煤的烟囱排放出二氧化硫酸性气体或汽车尾气中的氮氧化物上升到空中,使大气中酸性物质增加,这些酸性气体与大气中的水汽相遇结合,就会形成硫酸和硝酸水滴,使雨水酸化,这时落到地面的雨水就成了酸雨。
现已确认,大气中的二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要物质。据统计,全球每年排放进大气中的二氧化硫约1亿吨,二氧化氮约5000万吨。美国测定的酸雨成份中,硫酸占60% ,硝酸占32%,盐酸占6% ,其余是碳酸和少量有机酸。
目前,全球有3大块酸雨区:以德、法、英等国为中心,波及大半个欧洲的西欧酸雨区;包括美国和加拿大在内的北美酸雨区;我国青藏高原以东、长江干流以南的东南亚酸雨区。
随着我国经济建设的加速发展,我国的酸雨危害区呈蔓延扩大之势,已接近国土面积的30%, 61.8%的南方城市出现酸雨。中国环境科学研究院、清华大学的研究结果表明,酸雨给我国造成的损失每年超过1100亿元。国家环保总局的资料表明,我国酸雨属硫酸型,燃煤产生大量二氧化硫是形成酸雨的罪魁祸首。
2 酸雨对自然生态的影响
2. 1 对水生生态的影响
水体酸化可能改变和破坏水生生态系统,同时严重影响鱼类的繁殖和发育,土壤和底泥中的金属也会被溶解到水中,杀死水中的浮游生物,减少鱼类食物的来源,使湖泊中的鱼虾死亡。污染河流、湖泊和地下水,还直接或间接危害人体健康。瑞典的9万多个湖泊中,已有2万多个遭到酸雨的危害,4000多个成为无鱼湖。美国和加拿大许多湖泊成为死水,鱼类、浮游生物,甚至水草和藻类均一扫而光。
2. 2 对陆地生态系统的影响
2. 2. 1 对土壤的危害
酸雨使土壤酸化,肥力降低。有毒物质,毒害作物根系,杀死根毛,导致发育不良或死亡,破坏土壤成分,使农作物减产甚至死亡,酸雨会抑制有机物的分解和氮的固定,淋洗钙、镁、钾等营养元素,使土壤贫瘠化。
2. 2. 2 对森林植物的影响
酸雨淋洗植物表面会损害植物新生的叶芽,影响其生长发育,直接伤害或通过土壤间接伤害植物,导致森林生态系统的退化,促使森林衰亡。北美酸雨区已发现大片森林死于酸雨,德、法、瑞典、丹麦等国已有700多万公顷森林正在衰亡,我国四川、广西等省有10多万公顷森林也正在衰亡。
2. 3 对建筑物的损害
酸雨对金属、石料、水泥、木材等建筑物材料均有很强的腐蚀作用,因而对电线、铁轨、桥梁、房屋等造成严重损害,世界上许多古建筑和石雕艺术品遭酸雨腐蚀而严重损坏。我国的乐山大佛,加拿大的议会大厦,古希腊、罗马文物遗迹,印度泰姬陵的损毁加剧,美国东部约3500幢历史性建筑和1万座纪念碑的损害罪魁祸首均为酸雨。
3 对人类的影响
主要通过3种方式对人类的健康产生影响:一是经皮肤沉积而吸收,对人体造成伤害;二是经呼吸道吸入硫和氮的氧化物,引起急性和慢性呼吸道疾病,此外水生植物和以河川酸化水质灌溉的农作物,因累积有毒金属,经由食物链进入人体,影响人类健康;三是来自地球表面微量金属的毒性作用,酸雨沉降于地球表面后,受地质因素影响,会从土壤和岩石中溶滤出一些金属,其中至少有铅、汞、铝3种,这是酸雨对人类健康最可怕的潜在危害。
4 结 语
酸雨是由大气污染造成的,而大气污染是跨越国界的全球性问题。所以,酸雨是涉及世界各国的灾害。人类只有一个地球,它是我们共同的家园,保护人类赖以生存的地球环境,减少大气污染,需要世界各国齐心协力、共同治理。
河南气象 2005年第3期
