空中的可怕死神

四、酸雨：空中的可怕死神

煤和石油燃烧以及金属冶炼等释放到大气中的二氧化硫和氮氧化物，通过气相或液相氧化反应可以生成硫酸和硝酸，形成酸性的雨雪或其他形式的大气降水，称为酸雨——“空中的死神”。

国际上通常把pH低于5.6的降水作为酸雨的标志。现在所称的酸雨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、雪形式降落到地面；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。酸雨发生并产生危害有两个条件：一是发生区域有高度的经济活动水平，广泛使用矿物燃料，向大气排放大量硫氧化物和氮氧化物等酸性污染物，并在局部地区扩散，随气流向更远的距离传输。二是发生区域的土壤、森林和水中生态系统缺少中和酸性污染物的物质，或对酸性污染物的影响比较敏感。例如，酸性土壤地区和针叶林就对酸雨污染比较敏感，易于受到损害。

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，其排放源主要分布在北半球，占全部人为排放的90%。天然和人为的排放，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，它广泛分布在全球，对某一地区的氮氧化物浓度没有影响。人为排放的氮氧化物主要集中在北半球人口密集的地区，差不多75%来源于机动车排放和电站燃烧化石燃料。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，但近十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，使这一地区的很多国家，特别是中国成为一个主要排放大国。酸雨的长距离输送使酸雨污染已发展成为区域和跨国的严重环境污染问题。酸雨问题首先出现在欧洲和北美洲，现在也出现在亚太的部分地区和拉丁美洲的部分地区。欧洲和北美已采取了防止酸雨跨界污染的国际行动。在东亚地区，酸雨的跨界污染已成为一个敏感的外交问题。

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。酸雨伤害人的呼吸道系统和皮肤。而作为水源的湖泊和地下水酸化后，由于金属的溶出，可能对饮用者的健康造成更大的危害。

欧洲30%的林区因酸雨影响而退化。在北欧，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。在荷兰，全国54%的森林面积遭酸雨侵害；在瑞典，全国有8.5万个湖泊受害，其中1.8万个湖泊中几乎所有的鱼都已死光；在挪威，酸雨降落面积高达330万公顷(1公顷=15亩)，在受害最严重的托布达尔河流域，266个湖中有175个已酸化。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。

被酸雨腐蚀后的树木

20世纪80年代以来，东欧也出现了严重的受害现象。在大洋彼岸的北美，早从60年代开始，酸雨的危害区域和范围就在悄悄地扩大。

加拿大和美国的许多湖泊和河流也遭受着酸化的危害。

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1.4万个湖泊呈酸性。70年代初，加拿大安大略省在雨后或雪化时接连发生鲈鱼大量上浮事件。现在，这个省已有4000个湖泊发生酸化，几乎再也见不到鱼的踪影。到20世纪末，约有4.8万个湖泊濒临死亡。对加拿大造成的酸雨，多数是来自美国五大湖周围工业地区的污染物。加拿大方面指出，尤其是从火力发电厂和冶炼厂排出的二氧化碳和氮氧化物，它们是形成酸雨的主犯。酸雨危害因此成为跨国污染的最显著明证。

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。1984年，美国政府在一份名为《酸雨与大气污染的转移》的正式报告中指出：“如果再不采取某些防止大气污染的措施，污染地区湖泊和河流都将彻底死亡。”事实是触目惊心的，但更为惊人的是酸雨对人体健康的危害。据美国政府1980年的统计，该年度由于酸雨和硫氧化物污染造成的死亡人数，占全国死亡总人数的2%，即全美国有5.1万人死于大气污染。通常我们认为酸雨是工业发达国家的产物，但是在印度、马来西亚、墨西哥等国，酸雨的危害也相继有报道。

酸雨导致河流受污染，鱼群大量死亡

多年来，人们一直认为南极是一个无污染、无病毒、无细菌的“三无”世外桃源。而据中国南极长城站消息：1998年上半年，中国第十四次南极考察的气象科技人员在西南极乔治王岛上的中国南极长城站测得pH为5.46的酸性降水，这也是1998年上半年测得的第8次pH小于5.6的酸性湿沉降。在这8次酸雨中，pH值最小一次为4.45。这说明南极地区已不是人们所想象的“净土”。这8场酸雨，当时的风向都是西北方向，表明风是从南美洲和亚太地区吹向南极半岛的，当南极半岛刮偏东和偏南风时，降水的pH值都接近于中性。这说明南极半岛的酸雨是由于大气环流把远离南极的污染源传输到南极上空恰遇降水而形成的。

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值小于5时，土壤和底泥中的金属可以被溶解到水中，毒害鱼类。鱼的繁殖和发育会受到严重的影响。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、钾等营养物质，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。酸雨对材料或建筑物有腐蚀作用，并加速风化过程。对于饮用水源的酸化及酸化土壤中生长的作物，有害有毒金属(镉、汞)含量较高，这无疑是一种潜在的威胁。