书城养生无毒善其身
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第51章 细说酸雨

酸雨及其危害

一般来讲,当雨水的pH值小于5.6时,便称为酸雨。酸雨的主要成分是大气污染物中的生成的二氧化硫与氮氧化物,它们在空气中被氧化,并且与水结合形成硫酸和硝酸,随降雨落到地面。

大量燃煤是我国目前酸雨的主要原因,从全国来看,以西南地区的酸雨比较严重。如果人们直接接触酸雨或酸雾,眼睛的角膜和呼吸道的黏膜会受到强烈的刺激,引发各种炎症。其中对婴幼儿和体弱多病的老人影响和危害更大。孕妇更要避免接触酸雨,以免对胎儿产生不利影响。

据估计,现全世界每年向大气中排放的二氧化硫高达1.5亿吨。其中燃煤排放约占七成,各类燃油排放约占两成,剩下的一成则是由有色金属冶炼和硫酸制造工厂排放的。目前,酸雨区已占我国国土面积的40%。其中贵州省是酸雨的多发区,全省1/3的土地受到酸雨的侵害,省会贵阳下的每一场雨几乎都是酸雨。其他主要大城市的酸雨比例也在90%以上。著名的雾都重庆,雾也变成了酸雾。四川和贵州的公共汽车站牌,几乎全部因酸雨而变得锈迹斑斑。

酸雨对农作物和森林等植物影响尤其严重。下酸雨时,树叶会受到酸性物质的严重侵蚀,树木的生存受到严重危害。酸沉降会造成土壤严重酸化,营养物质大量流失。酸雨能够使土壤中的多种重金属得到释放,特别是铝过多地被释放出来,并可能进入有机体。营养物质的流失使植物的生长出现营养不良,而铝则会直接抑制植物根对水和剩余的营养物质的吸收。土壤一旦酸化,最少需要几十年的时间才能恢复,这是对森林最大的威胁。此外,土壤中生长着许多的细菌和微生物,对植物的生长起着十分重要的作用。当土壤被酸雨侵蚀后,土壤中的大多数细菌都将无法存活。

酸雨会对水生系统造成破坏。酸雨沉降能增加水的酸性,酸雨引起湖泊水变酸性后,严重时鱼等水生生物将无法生存而使本来生机盎然的水域成为死湖。最初人们认为,雨水中酸度过高直接侵害了水生生物的身体。但后来的研究显示,每升酸雨水中铝的浓度只要达到0.2毫克就会造成鱼类大量死亡。此外,随着水的酸度进一步加大,镉、铅、汞等重金属也会越来越多地被释放出来。通过水稻或鱼类不断地积累,最终危害人体健康。加拿大东部6个省的70个湖泊中有一半对酸非常敏感,美国北部许多湖泊也是如此。在世界其他工业化国家,也有广阔的酸敏感地区。

素有“千湖之国”之称的瑞典,已酸化的湖泊达到13000多个;加拿大也有10000多个湖泊由于酸雨的危害成为死湖,生物绝迹。北京的故宫、英国的圣保罗大教堂、雅典的卫城、印度的泰姬陵,统统都在酸雨的侵蚀下受到了不同程度的危害。

不仅是自然界中的生物体正受到酸雨的伤害,就连建筑物也在所难免。许多珍贵的历史遗迹,如今都难以抵挡酸雨的袭击。酸雨容易腐蚀水泥、大理石,并能使金属表面生锈。因此,建筑物容易受损,酸雨对建筑物的酸蚀作用是破坏人类文化遗产的主要原因之一。

欧洲的很多雕塑和建筑艺术的珍品正遭受着酸雨的侵蚀,渐渐地剥落,它们的艺术价值也正随着雨水的冲刷而流失。希腊帕提依神庙的女神像,由于酸雨淋蚀,女神一个个变得污头垢面,衣衫褴褛。埃及金字塔和狮身人面像,自从进入20世纪以来,已被酸雨侵蚀得弱不禁风。古希腊和古罗马的许多古迹,均以大理石为建筑材料。其主要成分是碳酸钙,当酸雨降落时,其表层碳酸钙变成硫酸钙或硝酸钙,容易剥落。50多年前,中国北京故宫太和殿的浮雕花纹清晰,现已模糊不清。

酸雨的成因

事实上,酸雨中的酸度主要是由硫酸和硝酸两种成分造成的,这两种成分占总酸度的90%以上,其余为一些弱酸。关于这两种成分的来源,目前主要有两种已知的渠道:

1.在自然界中,虽然火山、海洋及生物随时可能向空气中排放出大量的二氧化硫,但是,受自然环境的调节作用,二氧化硫在自然界中的总量却基本上处于平稳的状态。有研究显示,从1800年开始,冰核中的硫酸盐含量明显地上升,近些年的硫酸盐含量已经是以前的两倍。由此可见,工业革命之后,随着现代工业的发展,矿石燃料的大量使用大大增加了二氧化硫的排放量。《1992-1993年世界资源报告》中明确指出,现在的火力发电厂、矿石冶炼和工业锅炉是几乎全部的二氧化硫排放量的罪魁祸首。

2.煤、石油、天然气和汽油等在燃烧的过程中,也可以促使空气中的氮气与氧气反应生成氮氧化物气体。

虽然人为因素造成的一氧化氮只占大气中一氧化氮总排放量的35%左右,但是欧洲和北美工业区的氮氧化物浓度却是自然值的5~10倍。其中机动车交通造成的氮氧化物排放在工业化国家占其总排放量的30%~50%。这是酸雨前体的一个重要来源。除了氮氧化物之外,各类机动车还排放其他挥发性有机化合物,能够促使地面臭氧的生成,臭氧会进一步将二氧化硫和一氧化氮氧化成硫酸和硝酸,产生协同作用。起初,很多科学家认为,氮氧化物形成的硝酸在酸雨中破坏作用不大,因为它是农作物的氮肥的来源。但是后来发现,春季融雪使冬季里积累的硝酸会突然释放出来,形成短时间内高酸度的“酸脉冲”,严重危害河、湖生态系统。

我国酸雨的分布

我国是酸雨的重灾区。1997年,我国的二氧化硫的排放量达到2346万吨,烟尘排放总量为1873万吨,粉尘排放量为1505万吨。在市场经济发展的今天,我国城市空气质量仍处于较严重的污染水平。国家环境部门监测结果表明,我国城市中降水酸度低于5.6的城市有44个。赣州、长沙、宜宾、仰化、重庆、梧州、贵阳、南昌等城市出现酸雨的比例在75%以上,除海南岛外,长江以南、西藏以东的地区所有城市均出现过酸雨。北方城市中出现过酸雨的占44%。华中地区、西南地区成为全国酸雨的重灾区,长沙、赣州、怀化、南昌的酸雨出现比例高于99%,酸度普遍低于4.0.重庆、贵阳的酸雨出现比例一般是70%~90%。