唐代大诗人韩愈写过这样一首小诗天街小雨润如酥

唐代大诗人韩愈写过这样一首小诗天街小雨润如酥 唐代大诗人韩愈写过这样一首小诗“天街小雨润如酥，草色遥看近却无。最是一年春好处，绝胜烟柳满皇都”初春的毛毛细雨，滋润着茸茸绿草地，此情此景，给人几多温馨，几多遐想。然而，时到今日，在很多地方，这种美好的景色早已告别了我们。今年来，被称为“空中死神”的酸雨，就像无形杀手，侵害着我们人类的身心健康，影响人类的生活。 一、酸雨的发现 近代工业革命，从蒸气机开始，锅炉烧煤,产生蒸汽,推动机器;而后火力电厂星罗齐布,燃煤数量日益猛增。遗憾地是，煤含杂质硫，约百分之一，在燃烧中将排放酸性气体 SO;2燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生部分化学变化，氧 气与氮气化合，也排放酸性气体NOx。它们在高空中为雨雪冲刷，溶解，雨成为了酸雨;这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸 根、硝酸根和铵离子。1872年英国科学家史密斯分析了伦顿市雨水成份，发现它呈酸性，且农村雨水中含碳酸铵，酸性不 大;郊区雨水含硫酸铵，略呈酸性;市区雨水含硫酸或酸性的 硫酸盐,呈酸性。于是史密斯首先在他的著作《空气和降雨: 酸雨”这一专有名词。化学气候学的开端》中提出“ 二、 酸雨的定义 酸雨顾名思义，雨是酸的。 什么是酸? 纯水是中性的，没有味道;柠檬水，橙汁有酸味，醋 的酸味较大，它们都是弱酸;小苏打水有略涩的碱性，而苛性钠水就 涩涩的，碱味较大，它们是碱。科学家发现酸味大小与水溶液中氢离 子浓度有关;而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关;然后建立了一个 指标:氢离子浓度对数的负值,叫pH值。于是，纯水的pH值为7;酸 性越大，pH值越低;碱性越大,pH值越高。未被污染的雨雪是中性的， pH值近于7;当它为大气中二氧化碳饱和时，略呈酸性，pH值为5.65。 被大气中存在的酸性气体污染,pH值小于5.65的雨叫酸雨;pH值小于 5.65的雪叫酸雪;在高空或高山(如峨眉山)上弥漫的雾,pH值小于5.65 时叫酸雾。 酸雨通常指PH值低于5.6的降水，但现在泛指酸性物质以湿沉降 或干沉降的形式从大气转移到地面上。湿沉降是指酸性物质以雨、雪 形式降落地面，干沉降是指酸性颗粒物以重力沉降、微粒碰撞和气体 吸附等形式由大气转移到地面。 三、 酸雨危害 酸雨的酸性物质的干湿沉降酸雨危害环境。这种危害包括森林退化，湖泊酸化，鱼类死亡，水生生物种群减少，农田土壤酸化、贫瘠，有毒重 金属污染增强，粮食、蔬菜、瓜果 大面积减产，湿建筑物和桥梁损坏， 文物面目皆非。 我国酸雨(酸雨通常是指示酸碱度指数的 PH 值低于 5.6 的酸性降水)正呈蔓延之势，是继欧洲、北美之后世界第三大重酸雨区。80 年代，我国的酸雨主要发生在以重庆、贵阳和柳州为代表的川贵两广地区，酸雨区面积为 170 万平方公里。到 90 年代中期，酸雨已发展到长江以南、青藏高原以东及四川盆地的广大地区，酸雨面积扩大了 100 多万平方公里。以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨区现已成为全国酸雨污染最严重的地区，其中心区年降酸雨频率高于 90%，几乎到了逢雨必酸的程度。以南京、上海、杭州、福州、青岛和厦门为代表的华东沿海地区也成为我国主要的酸雨区。华北、东北的局部地区也出现酸性降水。1998 年，全国一半以上的城市，其中 70% 以上的南方城市及北方城市 中的西安、铜川，图们和青岛都下了酸雨。酸 雨在我国已呈燎原之势，覆盖面积已占国土面 积的 30% 以上。 酸雨降落到地面后得不到中和，可使土 壤、湖泊、河流酸化。湖水或河水的PH值降 到5以下时，鱼的繁殖和发育会受到严重影 响。土壤和底泥中的金属可被溶解到水中，毒 害鱼类。水体酸化还可能改变水生生态系统。 酸雨还抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗土壤中钙、镁、钾等营养因素，使土壤贫瘠化。酸雨损害植物的新生叶芽，从而影响其生长发育，导致森林生态系统的退化。 酸湖 从欧美各国的情况来看，欧洲地区土壤缓冲酸性物质的能力弱，酸雨危害的范围还是比较大的，如欧洲30,的林区因酸雨影响而退化。在北欧，由于土壤自然酸度高，水体和土壤酸化都特别严重，特别是一些湖泊受害最为严重，湖泊酸化导致鱼类灭绝。另据报道，从1980年前后，欧洲以德国为中心，森林受害面积迅速扩大，树木出现早枯和生长衰退现象。加拿大和美国的许多湖泊和河流也遭受着酸化危害。美国国家地表水调查数据显示，酸雨造成75,的湖泊和大约一半的河流酸化。加拿大政府估计，加拿大43,的土地(主要在东部)对酸雨高度敏感，有14000个湖泊是酸性的。 干湿酸沉降可直接降入湖水内;也可降入河内再流入湖内;也可落到植被上，雨水冲刷形成径流，注入河湖;也可渗入土壤，进入地下水，流入湖内;最终导致湖泊酸化。有人估计，在中国南方酸雨地区有近一半湖泊，受到不同程度的酸化污染。当然，不同湖泊酸化的敏感性还有所不同，它取决于影响降水的气象条件，湖泊水文，流域特征和湖区土壤和基岩状况。 重庆南山和缙云山各发现一个水塘, 其水体pH值为4.7 , 属于已酸化了的小水体, 这是一个警告。幸运地是, 到目前为止我国尚未发现大面积水域酸化现象。 1) 何谓河泊酸化 天然水体中含有碳酸氢根离子; 有的水质发浑, 含有某些有机碱; 因此它们有中和酸的能力。碱度就是酸中和能力。碳酸氢盐水体中的碱性主要来自于含钙和镁的矿物质的风化。因此水体碱度为碳酸氢根离子浓度, 加上两倍的碳酸根离子的浓度(因为每个碳酸根离子可中和两个氢离子) , 再加上氢氧根离子浓度, 即: 碱度 = [HCO] + 2[CO] + [OH] - [H]。 33 当酸性物质进入碳酸氢盐水体, 首先中和氢氧根离子, 然后中和碳酸根离子形成碳酸根离子, 最后中和碳酸氢根离子形成碳酸,再增加氢离子, 水体将明显酸性提高。因此, 水体碱度大, 酸中和能力大, 其对酸性的缓冲能力大, 可容纳更多额外增加的酸。据碱度定义, 湖泊完全失去碱性叫酸化。当某水体接受氢离子量超过其本身中和离子量 (通常是碳酸氢盐) , 便发生了酸化。 2) 酸湖是怎样形成的呢, 湖底基岩一般为碳酸盐, 不断以碳酸氢盐形态慢慢溶入湖水中, 故一般湖水为弱碱性或中性。酸雨引入湖中的氢离子, 首先中和碳酸氢根离子形成弱酸性的碳酸, 这时湖水的pH值下降很慢, 有时需要数年时间; 一但该过程中和完毕, 碳酸氢根被耗尽时, 再引入新的氢离子, pH值就下降很快了, 可能一年之内便可酸化。 3) 水体酸化敏感指标 虽然目前我国水体, 包括湖泊酸化并不严重, 例如我国重酸雨地区四川和贵州省水体大致pH值在6.5-8.5 之间, 没有发现大面积已酸化水体, 且近期也不会被酸化。要防患于未然。因此首先要着眼于找出那些对酸化敏感的水体, 先行防范。要评价某水体对酸化的敏感性, 就要订出一项水体酸化敏感性指标。 参照国外和前人经验, 我国学者提出一种 "抗酸化容量" 指标来评价天然水体的酸化敏感性。经过他们的研究, 我国天然水体的pH值一般在6.5-8.5 之间。此时, 水体中碳酸氢根占碳酸溶解量的60-95% ,成为水体中的主要缓冲因素。首先, 假定水体酸化临界值为pH=6.5, 测出水体实际pH值后, 可得pH增加值?pH, 即 ?pH= pH - 6.5;既而, 测得水体的碱度 [Alk];最后, 由水体碳酸平衡公式, 算出水体可承受的总酸量?A。 据此指标, ?A < 0.5 毫克当量/升 , 是敏感水体; ?A=0.5-1.0 毫克当量/升 , 为中等敏感水体; ?A > 1.0 毫克当量/升 , 为不敏感水体。 4) 鱼虾等能生活在酸湖之中吗, 湖水pH值在9.0,6.5之间的中性范围时，对鱼类无害;在5.0,6.5之间的弱酸性时，鱼卵难已孵化，鱼苗数量减少;当湖水pH值低于5.0时，大多数鱼类不能生存。因此，湖泊酸化会引起鱼类死亡。相对于忍耐湖水酸化的能力而言，虾类比鱼类更差，在已酸化的湖泊中，虾类要比鱼类提前灭绝。 草本食物是一些鱼、虾类生活的基础。湖水酸化，水生生物种群将减少，例如某湖酸化后，绿藻从26种减至5种;金藻由22种减至5种;兰藻由22种减至10种。俗语说，大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃滋泥，其实滋泥中就含有大量水生生物;鱼虾离开了水草和水生生物，好比鸟兽离开了森林。因此，从生态食物链角度来看，湖泊酸化，也将使鱼虾难以生存。 2(腐蚀建筑材料及金属结构 酸雨腐蚀建筑材料、金属结构、油漆等。特别是许多以大理石和石灰石为材料的历史建筑物和艺术品，耐酸性差，容易受酸雨腐蚀和变色。 酸性粒子也会沈積在建筑物和雕像上，造成侵蝕。例如,建在渥太華的美国国会大廈一直被大气中过量的二氧化硫瓦解。石灰岩和大理石跟酸接触后会转变为一种粉碎物質，称为石膏。此外，桥梁以更快的速度被腐蝕，铁路工业和飞机工业同样的必须花費更多的钱来修補由酸雨造成的损害。酸雨不仅造成了经济负担上的问题，而且也对一般大众的安全产生危险。举一个实例，1967年俄亥俄河上的桥倒塌，造成46人死亡。原因为何,由于酸雨的腐蚀。 另外，酸雨也造成暴露在外的雕像受到侵蚀，这造成文化资产的破坏，令許多人担忧。 5) 酸雨与人体的健康 体耐酸能力高于耐碱能力，如经常用弱碱性洗衣粉洗衣服,不带手套，手就会变得粗糙，皮革工人，经常接触碱液，也有类似情况;但皮肤角质层遇酸就好一些。可是，眼角膜和呼吸道粘膜对酸类却十分敏感，酸雨或酸雾对这些器官有明显刺激作用，导致红眼病和支气管炎,咳嗽不止,尚可诱发肺病,这是酸雨对人体健康的直接影响。另一方面，农田土壤酸化，使本来固定在土壤矿化物中的有害重金属,如汞、镉、铅等,再溶出,继而为粮食，蔬菜吸收和富集,人类摄取后,中毒,得病。这是酸雨对人体健康的间接影响 农作物 6) 植物与 酸雨可对森林植物产生很大危害。根据国内对 105 种木本植物影响的模拟实验，当降水 pH 值小于 3.0 时，可对植物叶片造成直接的损害，使叶片失绿变黄并开始脱落。叶片与酸雨接触的时间越长，受到的损害越严重。野外调查表明，在降水 PH 值小于 4.5 的地区，马尾松林、华山松和冷杉林等出现大量黄叶并脱落，森林成片地衰亡。例如重庆奉节县的降水 PH 值小于 4.3 的地段，20 年生马尾松林的年平均高生长量降低 50%。 酸雨对森林的影响在很大程度上是通过对土壤的物理化学性质的恶化作用造成的。在酸雨的作用下，土壤中的营养元素钾、钠、钙、镁会释放出来，并随着雨水被淋溶掉。所以长期的酸雨会使土壤中大量的营养元素被淋失，造成土壤中营养元素的严重不足，从而使土壤变得贫瘠。此外，酸雨能使土壤中的铝从稳定态中释放出来，使活性铝的增加而有机络合态铝减少。土壤中活性铝的增加能严重地抑制林木的生长。 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、细菌和放线菌均会明显受到酸雨的抑制。酸雨还可使森林的病虫害明显增加。在四川，重酸雨区的马尾松林的病情指数为无酸雨区的 2.5 倍。 酸雨对中国森林的危害主要是在长江以南的省份。根据初 步的调查统计，四川盆地受酸雨危害的森林面积最大，约为 28 万公顷，占有林地面积的 32%。贵州受害森林面积约为 14 万公顷。根据某些研究结果，仅西南地区由于酸雨造成森林生产力下降，共损失木材 630 万立方米，直接经济损失达 30 亿元(按 1988 年市场价计算)。对南方 11 个省的估计，酸雨造成的直接经济损失可达 44 亿元。 酸雨会影响农作物稻子的叶子，同时土壤中的金属元素因被酸雨溶解，造成矿物质大量流失，植物无法获得充足的养分，将枯萎、死亡。但土壤中因酸雨释出的金属也可能为植物吸收造成影响，这问题及其复杂，譬如，酸雨中某些金属( 如，铁 )的释出反而有助于植物的生长。因此，酸雨对植物、农作物、森林的確实影响仍不清楚。 左图为叶子受酸雨為害的情形 右图为显微镜观察叶子內部的組织 四、 酸雨的分布 近二十年监测结果:1982年中国酸雨分布图，1987年中国酸雨分布图和1993年中国酸雨分布图较准确勾划出中国大陆有相对稳定的一大块酸雨区域棗长江以南,包括江苏，上海,浙江,福建,江西,湖北,湖南,广东,广西,海南,贵州,四川,重庆,云南等省 市大部分地区;及两小块酸雨区域棗胶东 半岛和图门江地区,后两者“酸雨”孤岛的 形成，一方面是由于附近有较大城市(青 岛、长春、吉林),有酸性物质强排放源,另 一方面它们濒临海洋，海洋性潮湿气候提 供了产生酸雨的温床。 1、我国最强酸雨区在哪里? 八十年代, 年降水平均pH值最低的地区在重庆, 贵阳和柳州地区。九十年代, 最强酸雨区东移,到了长沙, 南昌和杭州。1995年长沙市年降水平均pH值为3.53; 南昌市, 4.68; 杭州市, 3.91。东移的原因尚在研究之中, 可能与这些地区的经济近 期快速发展有关。 2、我国最强碱雨区在哪里? 我国年降水平均pH值最高的碱雨区都 在临近沙漠的城市, 例如1995年内蒙古自 治区呼和浩特市年降水平均pH值为7.94; 甘肃古城敦煌市为8.29。1986年青海省格尔木市年降水平均pH值为8.20; 而1986年新疆石河子市年降水平均pH值达到7.53。首先, 这些城市干旱少雨; 其次它们临近沙漠, 碱性的沙粒是形成碱雨的天然源。 3、一个省, 东头是酸雨区, 西头是碱雨区 甘肃省是一个东西窄长的省份。有趣地是, 其东南部陇南地区受四川盆地吹来的酸性雨云的影响, 年降水平均pH值为5.44, 属于酸雨区。而干旱的西部张掖, 酒泉, 嘉峪关, 年降水平均pH值达到7.57, 属于碱雨区, 其碱性来自于附近沙漠吹来的碱性颗粒。而中部的定西, 临夏, 白银和武威, 年降水平均pH值为7.19--7.58, 属于偏碱性降水区域。 4、一个省, 南部是酸雨区, 北部是碱雨区 陕西省是一个南北窄长的省份。其南部商州, 略阳等地, 气候湿润, 虽然地方工不发达, 但来自四川盆地高空吹来的业已酸化了的雨云, 造成当地酸雨率近年来达到40% , 年均降 水pH值为5.38, 为酸雨区。它们临近的汉中和安康 等地, 酸雨率在15% 左右, 达到酸雨区的边缘。过了 秦岭, 关中地区渭南, 铜川和西安等地, 酸雨率10% 左右, 其中西安市降水pH值为6.4 左右; 而咸阳, 三原, 宝鸡等地酸雨率近于零, 因此关中地区可视 为非酸雨区。陕北榆林, 延安等地酸雨率为零, 特别 是历史名城榆林地处沙漠边缘, 年降水pH值超过 7.0 , 为碱雨区。 5、一个省, 江南是酸雨区, 江北是非酸雨区 安徽省南北为长江所截断, 有趣的是, 江南大致为酸雨区, 江北大致为非酸雨区。例如, 1992-1993 年年均降水pH平均值, 江南地区: 贵池, 6.59; 芜湖, 4.84; 马鞍山, 5.44; 宣城, 4.90; 黄山, 4.75; 铜陵, 4.70; 而江北地区: 合肥, 5.35; 淮北, 6.10;淮南, 6.05; 安庆, 5.85; 巢湖, 4.84; 滁州, 4.10; 蚌埠, 6.13。 江苏省也有类似的分布。江南地区: 南京, 4.85; 无锡, 5.77; 宜兴, 5.04; 镇江, 5.10; 苏州, 5.08; 江北地区: 徐州, 6.91; 连云港, 4.95; 淮阴, 5.78; 泗洪, 6.03; 盐城, 4.92; 扬州, 4.95; 南通, 6.44; 新沂, 5.05; 济河, 6.12。江南, 江北, 在经济发展, 气候条件, 土壤类型都有一些差别, 因此长江成了目前我国酸雨与非酸雨区的大致的, 模糊的分界线。 6、山东半岛的酸雨区 山东半岛是我国长江以北的, 一个独立的酸雨区, 主要是在胶东半岛的青岛和潍坊市附近。例如, 1999年山东省降水酸度 (年均降水pH值) 分布为: 聊城, 7.22; 莱芜, 7.11; 临沂, 7.09, 荷泽, 6.96; 泰安, 6.92; 枣庄, 6.76; 德州, 6.69; 滨州, 6.66; 淄博, 6.63; 济宁, 6.62; 威海, 6.48; 济南, 6.44; 日照, 6.30; 东营, 6.14; 烟台, 6.11; 潍坊, 5.48和青岛, 5.05。这种分布与当地的二氧化硫排放量有关, 也于沿海地区的暖湿气候有关。 7、图们江畔的酸雨区 在吉林省最东部有一小块滨海地区, 夹在俄罗斯和朝鲜之间。我国长江以北的另一小块酸雨区就在图们江三角州那里。例如, 珲春市, 1994年的年降水平均pH值为4.87; 图门市为亦为4.87。其排放酸性污染物源, 除了延边自治区本身外, 尚可能来自其周边地区, 加之气候属海洋性气候, 温暖湿润,形成了一小块酸雨区。 8、台湾省也有酸雨 台湾酸雨区主要在其西北部沿海地区; 特别是北端的基隆地区, 年降水平均pH值有时低于5.00。起因于该地区有强污染源。其中部和南部为非酸雨区, 说明与大陆酸雨区并无关联。如果有大的影响, 台湾岛的酸雨分布应该是大面积的和趋向均匀的。 9、南方某些面向大陆的岛屿也有酸雨 浙江省舟山群岛有酸雨, 1995年舟山市年降水平均pH值为4.91。香港地区有酸雨, 年降水平均pH值与广州接近,为5.0左右。西沙群岛, 1995年年降水平均pH值为4.50。西沙和舟山群岛本身工业不发达, 其酸雨来自大陆酸性污染物的长程运输。北方岛屿尚未有酸雨报导。 10、山上, 山下, 塔上, 塔下, 楼上, 楼下, 酸雨有区别吗? 地面有酸雨, 高山上如何呢? 峨眉山主峰金顶, 海拔3078米, 可谓高矣! 峨眉山又是我国著名佛教胜地, 地处四川盆地边缘, 远离城市, 可谓 "六尘不染" 。然而, 金顶处, 酸雨频率达到70-90%; 降水pH值在3.50--4.00之间; 酸雾酸度又比酸雨大十倍, 是典型的强酸雨区。有趣的是, 与山脚下的城市相比, 其降水电导率要小得多, 降水中所含阴阳离子总数也要少得多。这种现象可解释为四川盆地中大量排放的酸性物质, 经高空大气传输到金顶, 与湿空气相遇, 形成酸雾, 酸雪, 酸雨。但碱性物质, 如降尘, 只飘浮在城市低空, 到不了高山地区, 故山上降水阴阳离子含量低; 但山下地面降水, 系高空酸性雨云冲刷低空酸碱颗粒而成, 所含阴阳离子总量则高于高山降水。从垂直高度来看酸雨, 这种现象有普遍性。电视塔了望台离地面约百米左右, 同一场雨, 广州电视台塔上雨水pH值3.84, 地面为4.09; 浙江建德市电视塔上雨水pH值是5.55, 地面是6.26。塔下地面雨水pH值明显高于塔上了望台雨水之值。这点起因于颗粒物较重, 从垂直分布来说, 地面层大气颗粒物骤增, 且颗粒物偏碱性。雨水在塔上洗脱颗粒物作用小, 中和作用也小; 地面雨水洗脱颗粒物作用大, 中和作用也大。上海市有数十层高楼数座, 楼顶与地面距离也在百米左右。科学家测定同一场雨楼顶和地面pH值, 发现也有同电视塔类似现象。如上海大厦, 楼顶雨水pH值为5.08, 地面为5.40; 上海宾馆楼顶雨水pH值为4.79, 地面为5.13。道理亦与塔相似。当然, 对于仅有六层高的居民楼, 这种差别当不明显。 五、 酸雨的污染现状 酸雨是工业高度发展而出现的副产物，随着大气污染的日益严重，世界各地均不同程度地出现了酸雨现象，目前酸雨的酸度不断增强，范围日益扩大。在欧洲，据大气化学网近20年的连续观测，整个欧洲都在降酸雨，雨水的酸度每年以10%速度递增，土壤酸度增加了3,5倍;在北美，降落PH值为3,4的强酸雨已司空见惯，美国西弗吉尼亚州曾出现最严重的酸雨PH值为1.5;俄罗斯西部地区酸雨的PH值也为4.6,4.3。酸雨亦席卷亚洲，如日本、印度南部和东南亚等国也在降酸雨。以前酸雨仅限于大城市和工业集中地，近年来已发展到中小城市和农村。 由于大气的运动，酸雨的危害是跨地区、跨国界的，其污染是世界性的。各国在接受本国酸性降落物的同时，也接受着邻国的酸性物质。据报道，通过对硫氧化物和氮氧化物进行监测确认，在挪威、瑞典等北欧国家的酸雨是通过盛行西风从英国、法国、德国、荷兰等国工业区的排放源传送过去的，其中瑞典南部大气中的硫，77%是从邻国传播而来的。同样加拿大南部的酸雨，其污染源也有相当一部分源于美国。 我国的酸雨危害亦非常严重，酸雨的污染由“七五”期间的少数地区，目前扩展到约占国土面积的40%，尤其是西南、中南和华东等长江以南一些重酸雨区，酸雨的PH值小于4.5。污染最严重的城市为重庆、贵阳、涪陵、临汾，另外还有宜宾、南昌、赣州、宁波等，这些城市酸雨出现的频率超过80%。重庆市是我国酸雨危害最严重的城市，那里重工业发达，大气污染严重，加上地形、气候因素，风速极低，相对湿度大，污染物难以向外扩散，重庆市每年因酸雨造成的经济损失高达5.48亿元。随着酸雨频率、范围、酸性逐年增大，对环境的影响也越来越明显。 据贵阳日报报道 2004年的世界环境日里，贵阳市以2003年环境状况公报及新闻报道的方式向林城人民报捷:2003年，贵阳进入全国无酸雨日城市行列。贵阳市当年全年降雨及日降雨的酸度检测结果显示，酸雨出现频率为零，首次实现全年无酸雨日。当年，贵阳市还获得了“全国绿化模范城市”称号，是全国省会城市中惟一获此殊荣的城市。如今，贵阳市的城市绿地面积达19435.86公顷，绿地率为39.26%，城市绿化覆盖率为40.47%。城区人均公共绿地面积9.25平方米，城中心区人均绿地面积5.15平方米。贵阳市大面积的公共绿地能绿意葱茏，良好的降水环境为其提供了保障。这是我市环境治理方面取得成效，是林城人民企盼多年的愿望。 1、 形成酸雨的特殊环境 贵阳，曾经是一个酸雨严重的城市。贵阳之所以形成酸雨，有四大环境因素。一是盆地地形。周围是山坡和台地，盆地上空形成的温室效益热气流，让盆地周边的风越城区而过，不易把含二氧化硫的城中空气吹散。二是燃料。过去贵阳市的工业生产、居民做饭、餐饮行业用火，都是以含二氧化硫的燃煤为主。三是城区人口密集。人口高度集中，加剧了燃煤用量的集中。四是气候因素。贵阳地处低纬度高海拔云贵高原山区，处于冷暖气流的交会地带，低温、温润、阴雨天多，属副热带湿润温和气候。四周环山、逆温、风速小、静风频率高等特点，导致城区大气稳定度大，大气中污染物不易稀释扩散，形成了吹散二氧化硫空气的风。前几年，我市的环境监测结果表明，全市环境污染排放废气中，二氧化硫排放量为17.81万吨，烟尘为12.86万吨。由于大量的二氧化硫排入大气，贵阳市一度成为国内大气污染最严重的城市之一。贵阳的大气污染造成酸雨污染物，主要有二氧化硫，与燃煤量和气象因素直接有关。大气污染形成贵阳酸雨污染。 2、强有力的治理措施 贵阳酸雨形成的四个环境因素中，地形盆地、人口因素、气候原因等是无法改变的。但是，贵阳找准的是，从改变燃料结构入手来治酸雨，获得了成功。 据1980年的统计，在贵阳市的能源结构以煤为主时候，年耗煤量239.55万吨。其中工 业占71%，生活占29%，煤大部分未经处理直接燃烧。因为高硫原煤在燃烧过程中，必然释放大量的二氧公硫和烟尘，所以污染环境.烧煤排污是造成贵阳市大气污染的根本原因。 贵阳地区煤炭资源丰富，多数企业至今仍无用煤计量工具，某些企业甚至生产和生活用煤不分家，不限量，没有建立燃料消耗考核，工业用煤和民用煤的浪费现象都十分严重。人均能耗较高，能源浪费惊人。其次是燃煤工艺落后，设备陈旧，一些小锅炉燃烧方式落后，热效率低，又无消烟除尘装置，排放大量的二氧化硫和烟尘，既浪费能源又严重污染了环境。 贵阳市居民生活耗煤68.93万吨;每户年耗煤2.1吨左右，煤耗大大高于全国水平。由于民用煤供应缺乏管理，燃煤不加控制，使用的是含硫、含灰份高的原煤，加之燃煤方式落后，热效率低，形成严重污染大气的“面源”。 针对这些情况，环保专家把推广清洁能源作为贵阳治理酸雨的主要措施。 实施清洁能源建设工程，是市委、市政府创建环境保护模范城市，以环境立市、推行清洁生产、建立循环经济型生态城市、实施可持续发展为战略目标的具体安排部署。在2002年顺利完成1蒸吨以下燃煤供热装置取缔工作的基础上，继续于2003年全面深入开展2蒸吨以下燃煤供热装置清洁能源建设工程。截止2003年12月31日，全市圆满实现了2003年度清洁能源建设工程各项工作目标，完成了云岩、南明、花溪、小河、高新区范围内2蒸吨以下燃煤供热装置的改造和关停工作。在工业污染源废气治理方面，投资5千余万元，完成工业废气治理项目23项，全市共建成工业废气治理设施740套，其中脱硫设施262套。 通过清洁能源工程建设和使用，我市中心区每年减少用煤量56912吨，削减二氧化硫排放量4553吨、烟尘排放量2695吨，炉渣11382吨。同时，继续加强推广使用煤气、液化气为燃油和电热等清洁能源工作，城市气化率进一步提高，2003年全市已建成烟尘控制区71.69平方公里。 此外，积极开展机动车尾气污染治理工作，全市 环境、公安、交通、技监等部门密切配合，制定出台 了《贵阳市机动车排气污染监督管理实施意见》，对1 9家首批治理维修单位进行了授牌。在蟠桃宫、小关、 龙家寨、省政府办公厅汽修厂、省汽修公司检测站下 派监督管理员，实施全市机动车排气污染监督管理工 作。市环保与公安交通管理部门继续加强对机动车冒 黑烟的专项整治，组织开展路检工作，对冒黑烟车辆进行查处，有效地防治了酸雨的形成。 3、显现成效及林城人 经过多年的努力后，贵阳市大气环境质量，呈现逐年好转趋势。二氧化硫平均值下降，2003年达到国家环境空气质量三级标准;二氧化氮年平均值也下降，继续保持在国家环境空气质量一级标准内;可吸入颗粒物年平均值接近国家环境空气质量二级标准。 2003年，贵阳空气质量为一级(优)的天数为80天，二级(良)天数为271天，一、二级出现的频率由上年的90.1%上升到96.2%，三级(轻微污染)的天数从2002年的36天降至14天。降水中的PH值仍保持2002年的水平，年平均值为6.08。2003年全年降水酸度没有低于PH值的5.6，酸雨出现频率为零。 在首次全年无酸雨的日子里，贵阳市民度过了2003年。 由此，我们可以看出虽然酸雨对我们人类有很大的危害，可只要我们从酸雨的形成、它形成的环境中找到根本的原因，从而对酸雨进行治理，就可以治愈酸雨，恢复我们美好的环境。 六、酸雨与环境 1、美国大湖为什么变酸了? 本世纪50年代中期美国科学家勒姆发现酸雨可导致湖泊和土壤酸化，即酸雨可形成灾难，但是此成果未能为世人重视。 2、北欧国家为什么渔业减产? 50年代初，北欧国家瑞典和挪威渔业减产，原因不明;1959年挪威科学家才揭示元凶 是酸雨。欧洲大陆工业排放大量酸性气体，随高空 气流飘到北欧，被雨雪冲刷，所形成酸雨使湖泊酸 化，导致渔业减产。 3、欧洲大面积酸雨 60年代，欧洲建立了欧洲大气化学监测网，继而发现pH值低于4.0 的酸雨地区，集中于地势较低地区，如荷兰，丹麦，比利时等。瑞 典科学家奥登研究了欧洲的气象和降水，湖水，土壤的化 学变化，证实欧洲大陆存在大面积酸雨，是洲级区域环境 问题。 4、跨国界的大气污染 1972年，瑞典政府给联合国人类环境会议提出 《穿过国界的大气污染:大气和降水中硫的影响》,引起 各国政府关注，1973至1975年欧洲经济合作与发展组织 开展了专项研究，证实酸雨地区几乎覆盖了整个西北欧。1974年和以后北美证实在美国东北部和与加拿大交界地区亦发现大面积酸雨区域，几乎北美有三分之二陆地面积受到酸雨威胁，甚至在美国夏威夷群岛的迎风一侧，也出现酸雨。再后，东南亚日本、韩国等亦发现大面积酸雨。有位 科学家到杳无人烟，且长年冰封雪盖的格陵兰岛， 给冰层打钻，取出180年前的冰块，与现在的酸度 相比，酸度增长了99倍。至此世人公认酸雨是当前全球性重要区域环境污染问题之一。 5、南极和北极也有酸雨 地球的南极和北极,终年冰雪,罕见人至,但80年代,挪威科学家在北极圈内大面积地区都测到酸雨(酸雪)。哪儿来的?他们认为是前苏联南部工业区排放的大气酸性物质, 随气流,几千公里飘移到此地。后来在南极地区也有人曾收集到pH为5.5的酸性降水。这些酸性降水所含的酸性物质,可能来自更远的距离。看来,酸雨不但没有国界, 也没有洲界。 6、中国南极长城站测到酸雨 1998年上半年, 中国南极长城站八次测得南极酸性降水, 其中一次pH值为5.46。有趣地是, 当刮偏南风或偏东风时, 南极大陆因为没有人为排放, 大气是新鲜的, 所以测得降水的都接近于中性;当刮西北风时, 来自南美洲和亚太地区的大气污染物将吹到中国南极站所处的南极半岛, 遇到降水, 形成酸雨。这说明: 南极也不是“净土” 。 7、从酸雨到毒雪 酸雨给人类敲响了警钟。90年代科学家又在冰雪世界的南极和北极收集到了含有有毒农药成份的“毒雪”。“毒雪”形成与酸雨或酸雪形成过程极为相似。也是人类活动，使用人造的农药到田间,杀虫增产，但农药却进入了环境;也是通过大气远程传输;也是在高空中，污染物被雨雪冲刷;也是最终降落地面,危害人类。由“酸雨”,发展到“毒雪”，如此严重的环境恶化趋势，能不令人类反省吗?! 七、污染源 1、硫氧化物的来源。有自然和人为两个来源，自然排放大约占大气中全部二氧化硫的一半。天然排放源有四类: (1)海洋雾沫,它们会夹带一些硫酸到空中; (2)土壤中某些机体，如动物死尸和植物败叶在细菌作用下可分解某些硫化物，继而转化为SOx; (3)火山爆发,也将喷出可观量的SOx气体; (4)雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然SOx 排放源,因为树木也含有微量硫。 浙江省衢州市常山县某地地下蕴藏含高硫量的石煤, 开采价值不大, 但原因不明地在地下自燃数年, 通过洞穴和岩缝, 每年逸出大量SOx 。既是自燃, 也归属于天然排放源。 安徽省铜陵市铜山铜矿的矿石为富硫的硫化铜矿石, 其含硫量平均为20% , 最高为 41.3% , 世间罕见。高硫矿石遇空气可自燃。即: 2 CuS + 3 O2 = 2 CuO + 2 SO,因此2,在开采过程中, 能自燃, 形成火灾, 并释放出大量热的SOx ,腐蚀性极大, 污染周边环境。 人为排放的硫大部分来自贮存在煤炭、石油、天然气等化石燃料中的硫，在燃烧时以二氧化硫形态释放出来，其他一部分来自金属冶炼和硫酸生产过程。随着化石燃料消费量的不断增长，全世界人为排放的二氧化硫在不断增加(见下图)，其排放源主要分布在北半球，产生了全部人为排放的二氧化硫的90,。 图1 世界化石燃料燃烧排放的二氧化硫(1950,1993) 科学家粗略估计，1990年我国化石燃料约消耗近700百万吨;仅占世界消耗总量的12%,人均相比并不惊人;但是我国近几十年来,化石燃料消耗的增加速度,实在太快,1950年至1990年的四十年间,增加了30倍。不能不引起足够重视。 2、氮氧化物的来源。有自然和人为两个来源。酸性物质NOx排放有三大类天然源: (1)闪电,高空雨云闪电,有很强的能量,能使空气中的氮气和氧气部分化合,生成NO,继而在对流层中被氧化为NO,NOx即为NO和NO之和; 22 (2)土壤硝酸盐分解，既使是未施过肥的土壤也含有微量的硝酸盐,在土壤细菌的帮助下可分解出NO,NO和NO等气体; 22 (3)林火、 火山活动也能产生氮氧化物。 人为排放的氮氧化物主要有三方面，一是电站燃烧化石燃料，二是工厂燃烧化石燃料，三是机动车的排放。 上述产生的氮氧化物占人为排放量的75,，而且集中在北半球人口密集的地区。交通运输排放的NOx污染源主要是尾气。在发动机内,活塞频繁打出火花， N变成NOx。不同的2 车型,尾气中NOx 的浓度有多有少，机械性能较差的或使用寿命已较长的发动机尾气中的NOx 浓度要高。汽车停在十字路口,不息火等待通过时,要比正常行车尾气中的NOx浓度要高。近年来,我国各种汽车数量猛增,它的尾气对酸雨的贡献正在逐年上升,不能掉以轻心。人们常说车祸猛于虎,因为车祸看得见摸得着,血肉模糊,容易引起震动;污染是无形的,影响短时间看不出来,容易被人忽视。 八、酸雨的成因 1、土壤~扬沙~酸雨 土地耕作，交通运输，建筑工地会平地扬沙。中国古代诗词中所描述的“黄尘古道”,形象地描述了中国北方平地扬沙的景观。特别在北方植被发育不全的冬春两季，土地裸露，现象更为严重。大致上北方土壤偏碱性，被风吹起的扬尘也偏碱性，会中和雨中酸性物质;南方土壤偏酸性，扬尘也偏酸性，使雨中酸性物质增加,会促进酸雨。扬尘中的粗颗粒，近似于土壤成份，含钙的硅酸盐和碳酸盐，呈碱性，可中和酸雨;细颗粒，在高空会吸附酸性气体,总体呈酸性，会促进酸雨。我国北方干旱少雨，雨量集中，大雨或暴雨有较大缓冲酸的能力,大气中同样数量的酸性物质，一次成雨，雨量大，pH值未必低;北方多风沙，来自沙漠的沙粒偏碱性;北方土壤也偏碱性，飘尘也偏碱性，都会中和大气中某些酸性物质。经过监测得知北方雨水含碳酸氢根离子和粘土矿物较多，对酸性物质有较强缓冲能力。这些因素都决定中国北方目前不可能成为酸雨地区，短期内也不会扩展成为酸雨地区，虽然中国北方某些地区SOx 和NOx 排放并不比中国南方低。科学家根据计算绘出1995年中国大陆北方尘埃排放图。它们的分布对北方降水的酸碱性起至关重要作用。 因此，酸雨的形成大体上有以下四个过程: (1) 水蒸汽冷凝在含有硫酸盐、硝酸盐等的凝结核上; (2) 形成云雾时.SO、NO 、CO 等被水滴吸收; 2X2 (3) 气溶胶颗粒物质和水滴在云雾形成过程中互相碰撞、聚凝并与雨滴结合在一起; (4) 降水时空气中的一次污染物和二次污染物被冲洗进雨。 研究表明，二氧化硫是形成酸雨的主要物质。大气中的硫和氮的氧化物有自然和人为两个来源。二氧化硫的自然来源包括微生物活动和火山活动，含盐的海水飞沫也增加大气中的硫。自然排放大约占大气中全部二氧化硫的一半，但由于自然循环过程，自然排放的硫基本上是平衡的。人为排放的硫大部分来自贮存在煤炭、石油、天然气等化石燃料中的硫，在燃烧时以二氧化硫形态释放出来，其他一部分来自金属冶炼和硫酸生产过程。随着化石燃料消费量的不断增长，全世界人为排放的二氧化硫在不断增加(见图2,6)，其排放源主要分布在北半球，产生了全部人为排放的二氧化硫的90,。天然和人为来源排放了几乎同样多的氮氧化物。天然来源主要包括闪电、林火、 火山活动和土壤中的微生物过程，广泛分布在全球，对某一地区的浓度不发生什么影响。人为排放的氮氧化物主要集中在北半球人口密集的地区。机动车排放和电站燃烧化石燃料差不多占氮氧化物人为排放量的75,(见图2,7)。 欧美一些国家是世界上排放二氧化硫和氮氧化物最多的国家(见表2,14)。但近10多年来亚太地区经济的迅速增长和能源消费量的迅速增加，使这一地区的各个国家，特别是中国成为一个主要排放大国。 表2,14 主要发达国家二氧化硫和氮氧化物排放情况(万吨) 二氧化硫 氮氧化物 1980 1990 1993 1980 1990 1993 美国 2378 2106 2062 2147 2137 2100 英国 490 375 319 240 273 235 德国 563 390 303 290 加拿大 464 333 303 196 200 194 法国 335 120 122 165 149 152 日本 126 88 162 148 意大利 321 168 159 204 西班牙 338 221 95 125 前苏联 1280 893 317 441 (欧洲部 分) 波兰 410 321 273 128 112 World Resources 1996,97 2、化学反应过程 酸雨的形成是一种十分复杂的大气化学和大气物理过程。酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物质，其中又以硫酸为主。从污染源排放出来的SO、NO是酸雨形成的主要起始物，因2x 为大气中的SO、NO经氧化后溶于水形成HSO、HNO 和HNO，造成了雨水pH值降2x2432 低，当pH值低于5.60时，便形成了酸雨。酸性污染物转入雨水中形成酸雨的过程为: SO+[O]?SO 23 SO+HO?HSO3224 SO+HO?HSO2223 HSO+[O]?HSO2324 NO+[O]?NO 2 2NO+ HO?HNO+HNO2232 式中:[O]——各种氧化剂，如O、HO、HO、O等。32222 SO主要是燃煤产生，NO主要是机动车尾气排放，2x 当然，自然因素如火山爆发、森林火灾以及微生物分解有 机物的过程中产生的硫化物和氮氧化物也不容忽视。因此，酸雨的形成是人为和自然因素综合作用的结果。 3、 大气中的氨对酸雨形成的影响 大气中的氨在酸雨形成中起着非常重要的作用。许多实验证明，降水pH值决定于HSO、HNO与NH、碱性尘粒的相互关系。NH是大气中唯一的常见气态碱，主要来自24333 有机物分解和农田施肥的挥发。NH易溶于水，与雨水中的HSO、HNO等酸性物质起中3243和作用，降低了雨水的酸度(即pH值升高)。另外，在大气中，NH不仅与硫酸气溶胶形3 成中性的(NH)SO或NHHSO，而且与SO反应而使SO含量减少，避免了HSO的424442224生成，酸雨出现的机会也减少了。总的来说，大气中NH浓度低且酸性污染物排放量大的3 地区，酸雨肯定比较严重;相反，大气中NH含量大的地区，只会少数甚至不出现酸雨。3 4、大气颗粒物对酸雨形成的作用 (1)催化作用 大气颗粒物所含的Mn、Fe、Cu、V等过渡金属离子是SO转化成HSO的催化剂，当224有上述金属离子存在时，SO的氧化反应速率会增大，这种催化氧化过程比较复杂，但可以2 用一个总的反应式表示: 2，3，2，5，Mn、Fe、Cu、V 2SO，2HO，O,,,,,,,,,2HSO22224 (2)缓冲作用 大气颗粒物的酸碱性对酸雨具有缓冲作用，国内许多研究工作表明，我国北方城市大气颗粒物浓度高，粒径大，多为碱性，对酸雨缓冲能力较强;而南方城市大气颗粒物浓度相对较低，粒径小，多为酸性，对酸雨缓冲能力较弱，这就是我国南方酸雨多而北方酸雨较少的重要原因之一。 5、气候条件对酸雨形成的影响 一般情况下，温度高、湿度大，酸雨容易形成，这是因为在高温高湿的条件下有利于SO和NO转化为HSO、HNO。风速可以影响大气中污染物的浓度。当风速大时，大气2x243 层结不稳定，对流运动较强烈，污染物能够迅速扩散，使其浓度降低，酸雨就减弱;相反，风速小时，大气层结比较稳定，容易出现逆温现象，污染物难以扩散，积聚在低层大气中，浓度增高，导致酸雨污染加重。风向的影响则表现在大气污染源地的下风向容易出现酸雨，其上风向酸雨产生的机会大大减少。雷电不仅能使NO浓度增大，而且能加快SO和NOx2x的氧化速度，因此，雷电多发区正是酸雨几率较多的地区。 九、相关资料 1、空中的酸碱物质与酸雨 现代工业、农业和交通排放更大量，种类更多的污染物(包括酸碱性物质),且与尘埃一起升到高空,通过扩散、迁移、转化而后重力沉降到地面，或经雨雪冲刷到达地面。酸性物质可破坏植被,酸化土壤,酸化水域，造成水生和陆地生态失衡，加速岩石风化和金属腐蚀。 自然活动和人类活动向大气排放若干物质形成酸雨;其中有的物质是中性的,如风吹浪沫漂向空中的海盐,NaCl,KCl 等;有的物质是酸性的，如SOx 和NOx 及酸 性尘埃(火山灰)等;有的是碱性的，如 NH3及来自风扫沙漠和碱性土壤扬起的颗粒;有的本身并无酸碱性,但在酸碱物质的的迁移转化中可起催化作用，如CO和臭氧;降水的pH值是它们在雨水冲刷过程中相互作用和彼此中和的结果。自然活动和人类活动的排放规律完全不同:在较长时间内,如一个世纪以至几个世纪，前者的排放量大致不变;而后者,在某些经济正在腾飞地区几十年甚至十年内就有明显增加。因此，应该分开认识,使问题变得清晰化并便于提出针性的污染控制。 1)酸性物质SOx的天然排放 煤矿自燃属于哪类自然SOx 排放源? 浙江省衢州市常山县某地地下蕴藏含高硫量的石煤, 开采价值不大, 但原因不明地在地下自燃数年, 通过洞穴和岩缝, 每年逸出大量SOx 。既是自燃, 当不系人为, 应归属于天然排放源。它又属于局地特殊现象, 难成一类。若将煤矿视为地下森林, 可归于自然因素导致的特殊森林火灾。 2)铜矿石也能自燃排放SOx 安徽省铜陵市铜山铜矿的矿石为富硫的硫化铜矿石, 其含硫量平均为20% , 最高为41.3% , 世间罕见。高硫矿石遇空气可自燃。即: 2 CuS + 3 O = 2 CuO + 22 SO因此在开采过程中, 能自燃, 形成火灾, 并释放出大量热的SOx ,腐蚀性极大,2 污染周边环境。该铜矿管理部门曾采用低浓度水泥浆喷洒方法, 成功地扑灭了硫化矿石自燃火灾, 且有阻燃作用。无疑, 这也减少了一类特殊的SOx 自然排放源。 3)酸性物质NOx的天然排放源 酸性物质NOx排放有两大类天然源:闪电,高空雨云闪电,有很强的能量,能使空气中的氮气和氧气部分化合,生成NO,继而在对流层中被氧化为NO,NOx即为NO和2NO之和;土壤硝酸盐分解，既使是未施过肥的土壤也含有微量的硝酸盐,在土壤细2 菌的帮助下可分解出NO,NO和NO等气体。 22 4)恐龙灭绝原因的酸雨说 几千万年前, 地球的主宰是恐龙。为什麽突然灭绝了, 众说纷纭。一种说法是, 一天, 一颗大的陨星撞上了地球, 沉埃迷漫天空达数年之久, 太阳光的相当部分被遮盖, 照不到地球表面, 因此气候变得寒冷和阴暗, 树木死了, 恐龙找不到充足的食物, 养不活庞大的身驱, 物种因此灭绝。另一种说法是, 一天, 一颗长长的慧星撞上了地球, 细小的慧星雨与大气不断摩擦放电, 大气中的氮气与氧气化合, 形成酸性的NOx , 形成酸雨, 森林衰退, 恐龙最终被饿死。应该说, 这种NOx 是天然源排放。 2、化石燃料与酸雨 酸性物质SOx，NOx排放人工源之一，是煤、石油和天然气等化石燃料燃烧，无论是煤，或石油，或天然气都是在地下 埋藏多少亿年，由古代的动植物化石转化而来,故称做化石燃料。科学家粗略估计，1990年我国化石燃料约消耗近700百万 吨;仅占世界消耗总量的12%,人均相比并不惊人;但是我国近几十年来,化石燃料消耗的增加速度,实在太快,1950年至1990年的四十年间,增加了30倍。不能不引起足够重视。 3、工业过程与酸雨 酸性物质SOx,NOx排放人工源之二是工业过程,如金属冶炼:某些有色金属的矿石是硫化物,铜,铅,锌便是如此,将铜,铅,锌硫化物矿石还原为金属过程中将逸出大量SOx气体,部分回收为硫酸,部分进入大气。再如化工生产，特别是硫酸生产和硝酸生产可分别跑冒滴漏可观量SOx和NOx,由于NO带有淡棕的黄色，因此,工厂尾2 气所排出的带有NOx 的废气象一条“黄龙”,在空中飘荡，控制和消除“黄龙”被称做“灭黄龙工程”。再如石油炼制等,也能产生一定量的SOx和NOx。它们集中在某些工业城市中，也比较容易得到控制。 土法炼硫, 炼出了赤地千里 80年代初期, 云南某地区乡镇企业起步, 片面追求利润, 实施 土法炼硫, 工艺陈旧落后, 硫的回收率仅达 30%。其余的硫都燃烧成为 SO, 迷漫于大气之中, 加2 之云南气候湿润，有人曾收集检测到每场降雨都是酸雨, pH值可达到 3.2 - 3.8。其后果是生产区周围, 树上看不到昆虫, 地下找不到蚂蚁, 天上望不到飞鸟, 1500亩良田寸草不长, 一片荒凉的灾区景象。1993年采取了一系列治理措施, 问题已得到缓解。川南和川东某些县份土法炼硫更为严重。据统计有8-100 吨容量规模的土磺炉两千余座, 每生产一吨硫磺向大气排放SO2 和H2S 气体约1.8-2.2 吨, 后者在大气中也能逐渐转化为SO2 。经监测, 土法炼硫炉群生产区空气中SO2 浓度为2.2-1087毫克/ 立方米; 平均浓度 78-185 毫克/ 立方米, 超标百倍以上; 生活区空气中SO2 浓度为 1.1-27.5 毫克/ 立方米, 平均浓度 8.8毫克/ 立方米, 竟超标27倍。人孰能忍受?! 生产区域周围, 酸雨率100%。年降水pH值为3.0-5.2, 均值为3.75, 属于重酸雨区。 四川省土法炼硫的生态危害范围为350-400 多平方公里。损失粮食5500万斤。区内, 蕃茄亩产7200斤; 海椒, 3700斤/ 亩。而在区外, 蕃茄亩产11350 斤; 海椒, 4850斤/ 亩。 贵州北部, 西北部某些县也有土法炼硫。它们以硫铁矿为原料制备硫磺, 硫的回收率仅为45% , 一半以上的硫, 以SOx 形式排向大气, 污染环境。说来惊人! 一个年产千吨的土硫磺厂, 方圆400 米之内, 寸草不生, 空气中SO2 浓度超过6 毫克/ 立方米; 在两平方公里内, SO2 浓度超过0.5 毫克/ 立方米。 山东省淄博市博山区所属六个乡镇有八座土硫磺生产厂, 共有土炼磺炉 177座, 年耗硫铁矿石1.40万吨, 产硫磺 260余吨。土炼硫炉溢出的烟雾终日弥漫厂区及其附近居民区, 二氧化硫气体令人窒息, 老百性苦不堪言, 称二氧化硫烟雾为 "恶龙" 。一些土硫磺厂周围一华里内, 看不见任何生物, 天上飞的, 地上爬的, 统统灭绝, 寸草不生, 成为不毛之地。土壤, 饱含酸性物质, 经过淋溶,酸性污水使淄河酸化, 进一步加剧了淄河的污染。当地群众十分愤慨, 写信给市长, 大声疾呼: "救救淄河" ! 据估计, 此地每年向大气排放二氧化硫和硫化氢约4700吨, 通过干、湿沉降到达地面后, 相当于每年喷洒7000吨硫酸, 实在令人惊骸! 4、硫酸厂周围的酸雨区 某硫酸厂年产10万吨硫酸, 通过废气向大气排放SO2 3750吨。厂区两平方公里范围被严重污染, 形成局地酸雨。厂区降水pH值的最低值达到3.63; 平均pH值为4.41; 为重酸雨区。 交通运输与酸雨 酸性物质SOx、NOx排放人工源之三是交通运输,如汽车尾气。在发动机内,活塞频繁打出火花，象天空中闪电,N变成NOx。不同的车型,尾气中NOx 的浓度有多有少，机械性能2 较差的或使用寿命已较长的发动机尾气中的NOx 浓度要高。汽车停在十字路口,不息火等待 要比正常行车尾气中的NOx浓度要高。近年来,我国各种汽车数量猛增,它的尾气对通过时, 酸雨的贡献正在逐年上升,不能掉以轻心。人们常说车祸猛于虎,因为车祸看得见摸得着,血肉模糊,容易引起震动;污染是无形的,影响短时间看不出来,容易被人忽视。 十、酸雨的控制 1、如何控制酸雨不再生成, 酸雨控制是个十分紧迫的事情, 应该在近期得到控制, 近年得到改善。因此需要两步走: 先从实际情况出发, 对目前的酸性物质排放加以消减, 以求短期见效果;同时考虑根本改革, 即能源结构的变更, 从根本上解决问题, 后者在短时间内难以奏效。 目前着手控制酸雨的措施包括: 限制高硫煤的开采与使用;重点治理火电厂二氧化硫污染;防治化工, 冶金, 有色金属冶炼和建材等行业生产过程中二氧化硫污染。 酸雨控制的根本途径是减少酸性物质向大气的排放, 目前的有效手段是使用干净能源, 发展水力发电和核电站, 使用固硫的型煤, 使用锅炉固硫、脱硫、除尘新技术, 发展内燃机代用燃料, 安装机动车尾气催化净化器, 培植耐酸雨农作物和树种等。 2、筛选和培植抗酸雨农作物和树种: 筛选和培植抗酸雨农作物和树种。我国西南地区茶，山茶，柑橘，橙，桧柏，侧柏等，既是该地区名优特产，又是抗酸雨的经济作物和林木。樟树为常年绿色阔叶树种，有较强抗酸雨能力，可用其更换马尾松等易受酸雨侵害的针叶树种;在园林建设中，可多植桂花，茶花，女贞等抗酸树种。 3、绿化 树木,草地,花卉均可调节气候,涵养水源,保持水土和吸收有毒气体,诸如SO等;绿化2 2因此可以大面积,大范围,长时间净化大气。有的树木吸收SO很强,如1m的银杉可以吸收602 公斤的SO;其它的强吸收SO的树种有金橘,红橘,桑树和樟树等;花卉紫薇,菊花,石榴等22 也对SO有较强吸收能力。绿化祖国真是利于当代,造福子孙的大事。 2 科学家估算过: 一棵树龄为50年的树, 产生氧气的价值为25万元;吸收有毒气体的价值为50万元;为鸟类及动物提供栖息繁衍的处所, 其价值为25万元。此外在调节气候, 保持水土, 形成景观, 使人赏心悦目, 其价值难以估量。 我国50年代以来, 绿化已取得重大成绩。1948年统计, 由于连年战乱, 全国森林覆盖率仅为8.7 % ; 1976年, 12.70 % ; 1981年, 12.0 % ; 1988年, 12.98 % ; 1993年, 13.50 % ; 而1999年,16.3 %。进一步, 未来的十年内, 将重点修建六大森林工程, 即:三峡库区森林工程; 四川西部森林工程; 云南金沙江流域森林工程; 黄河中游森林工程; 青海黄河源头森林工程; 宁夏, 内蒙和陕西森林工程。 如果再考虑其它省市各自的努力, 届时, 绿化将有新的跃迁。 4、已酸化湖泊的恢复: 对于业已酸化的湖泊，如何恢复,方法之一是投入石灰石等碱性物质以中和酸性物质，从而改善了水生生物生存的条件，幼鱼数量明显增加。目前，这种方法尚未发现弊病，但是对生态的负面影响可能多少年后才能显示出来。 5、已酸化土壤的恢复: 对于业已酸化的土壤，如何恢复?方法之一也是投入石灰。在酸雨的作用下，被酸化了的土壤会有铝离子溶出，影响农作物的健康生长。投入有碱性的石灰，土壤酸性被中和，已溶出的铝离子重新沉淀，土壤-作物正常营养循环又得以恢复。但增加石灰只是一种辅助措施，有如给发烧病人吃阿斯匹林一样,只治表,不治里。标本兼治的办法是从排放源减少硫负荷。 十一、控制酸雨的国际行动与战略 欧洲和北美国家经受多年的酸雨危害之后，认识到酸雨是一个国际环境问题，单独靠一个国家解决不了问题，只有各国共同采取行动，减少二氧化硫和氮氧化物的排放量，才能控制酸雨污染及其危害。1979年11月，在日内瓦举行的联合国欧洲经济委员会的环境部长会议上，通过了"控制长距离越境空气污染公约"，1983年，欧洲各国及北美的美国、加拿大等32个国家在公约上签字，公约生效。1985年，联合国欧洲经济委员会的21个国家签署了赫尔辛基议定书，规定到1993年底，各国需要将硫氧化物排放量削减到1980年排放量的70,，即比1980年水平削减30,。议定书于1987年生效。目前，日、美等国试图建立东亚空气污染监测网，开展联合监测，逐步在东亚建立区域性酸雨控制体系。 从各国情况来看，控制酸性污染物排放和酸雨污染的主要途径有: 1(对原煤进行洗选加工，减少煤炭中的硫含量; 2(优先开发和使用各种低硫燃料，如低硫煤和天然气; 3(改进燃烧技术，减少燃烧过程中二氧化硫和氮氧化物的产生量: 4(采用烟气脱硫装置，脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物; 5(改进汽车发动机技术，安装尾气净化装置，减少氮氧化物的排放。 为了综合控制燃煤污染，国际社会提倡实施系列的包括煤炭加工、燃烧、转换和烟气净化各个方面技术在内的清洁煤技术。这是解决二氧化硫排放的最为有效的一个途径。美国能源部在80年代就把开发清洁能源和解决酸雨问题列为中心任务，从1986年开始实施了清洁煤计划，许多电站转向燃用西部的低硫煤。日本、西欧国家则比较普遍地采用了烟气脱硫技术。 控制酸雨污染是大气污染防治法律和政策的一个主要领域，它主要包括两方面的措施:一是直接管制措施，其手段有建立空气质量、燃料质量和排放标准，实行排放许可证制度; 二是经济刺激措施，其手段有排污税费、产品税(包括燃料税)、排放交易和一些经济补助等。西方国家传统上比较多的采用了直接管制手段，但从90初年代以来，很注重经济刺激手段的应用。西欧国家较多应用了污染税(如燃料税和硫税)。美国1990年修订了清洁空气法，建立了一套二氧化硫排放交易制度。据估计，由于实施了交易制度，只需要酸雨控制计划原来估算费用的一半，就可以实现到2010年将全国电站二氧化硫排放量在1980年基础上削减50,的目标。 目前，欧洲、北美、日本等在削减二氧化硫排放方面取得了很大进展，但控制氮氧化物排放的成效尚不明显。 除上述问题外，国际社会关注的其他一些全球或区域性问题还有有毒化学品污染和有害废物越境转移等。它们都是随现代工业生产、使用或废弃的各种有毒、有害物质的增长而产生的，在局部地区危害很大，治理的经济代价也十分昂贵，有毒化学品污染及其排放曾造成了世界上有名的一些公害事件，在发达国家和发展中国家的一些地区对人体健康和生态环境造成了极为严重的损害。进入80年代后，发达国家向非洲和拉丁美洲国家转移有害废物的事件引起了国际社会的注意。由于这些发展中国家往往没有处理有害废物的技术能力，转移来的废物对周围居民和环境构成严重的威胁，引起发展中国家的强烈抗议。在这种情况下，联合国于1989年通过了《控制有害废物越境转移及其处置巴塞尔公约》。 十二、环保呼唤公众参与 酸雨是人类不合理活动的结果，如果酸雨污染不被控制，人类必然自食其果，一切人类文明、一切现代化建筑与历史文物均会深受其害。这不能不引起人们的重视。由此可见，酸雨也与温室效应、臭氧层破坏一样，是人类面临的第二大威胁，是环境污染的一个重要方面。防治酸雨的根本措施是搞好环境保护，消除大气污染，控制二氧化硫、氮、氧化物的排放。此外，在废气排放前进行无害化处理，在受酸雨危害的土壤中施用石灰等碱性物质，加强抗酸雨植物的培育等，都是防治酸雨的有力措施，只要我们认真对待“空中死神”，酸雨就一定会销声匿迹。 环境保护需要环保工作者献身。作为终身为之奋斗的事业, 我国许多科学工作者为了研究我国酸雨的形成规律, 贡献了自己的全部精力。例如, 我国玉龙雪山, 风景优美, 空气清洁, 十分适宜于酸雨本底值测定。但是生活条件十分艰苦, 采样人员常年住在野外帐蓬内, 没有电, 食品和饮用水靠人力几天送一次, 他们坚持了数年, 取得成千上万组数据, 完成了本底研究, 实在是功不可没。中小学生也应该尽可能参予一些环保活动, 其中包括酸雨。例如, 有的中小学生在校园内, 种植一些对酸雨敏感性植物, 以观测酸雨对环境的影响;或筛选和培植抗酸雨经济作物, 花卉等, 以改造环境。这些活动有利于提高他们的环保意识和增加环保知识。环保需要正确的公众舆论。青少年参加环保宣传, 出于童心稚语, 情真意切, 感染力强;形式也较为生动活泼, 容易为听众接受。可以办画展, 讲故事, 发宣传品, 建立环保标帜, 向社会提出环保倡议, 清理市容, 种树养树等等, 都有良好的社会效益。这些内容也应该成为青少年日常德育的一部分。 人类只有一个地球，尊重地球就是尊重生命，拯救地球就是拯救未来。