酸雨及其控制策略

2.2.3　酸雨及其控制策略

酸雨是大气受到污染的一种表现，因最早引起注意的是酸性的降雨，所以习惯上统称为酸雨。纯净的雨雪在降落时，空气中的二氧化碳会溶入其中形成碳酸，因而具有一定的弱酸性。当空气中的二氧化碳浓度达到316×10^－6左右时，降水的pH值可达5.6。这是正常的现象，不是我们通常所说的酸雨。酸雨是指pH值小于5.6的雨雪或其他形式的大气降水。

1.酸雨的危害

（1）对陆生生态系统的危害

酸雨可导致土壤酸化。土壤中含有大量铝的氢氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子，形成植物可吸收形态的铝化合物。植物长期和过量地吸收铝会导致中毒，甚至死亡。酸雨能加速土壤矿物质营养元素的流失；酸雨能改变土壤结构，导致土壤贫瘠化，影响植物正常发育；酸雨还能诱发植物病虫害，使作物减产；酸雨还能导致林木生长不良，造成大面积森林衰退。

（2）对水生生态系统的危害

当酸性物质进入碳酸氢盐水体，水体酸性将明显提高。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。湖水pH值在6.5～9.0的中性范围时，对鱼类无害；当湖水呈pH值为5.0～6.5的弱酸性时，鱼卵难以孵化，鱼苗数量减少；当湖水的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。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。

（3）对建筑的危害

酸雨对金属、水泥、木材、石料等建筑物均有很强的腐蚀性。酸雨能加快金属的腐蚀，对桥梁、铁轨造成严重损害，还能使非金属建筑材料（混凝土、砂浆和灰砂砖）表面硬化、水泥溶解、出现空洞和裂缝，导致强度降低，从而导致建筑物损坏，令古建筑和石雕艺术品面目皆非。

（4）对人体健康的危害

人体眼角膜和呼吸道黏膜对酸类十分敏感，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，还可诱发肺病，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，导致中毒、得病。这是酸雨对人体健康的间接影响。

2.酸雨的形成机理

形成酸雨的酸性物质主要有SO_x和NO_x，它们主要来源分为三大类。

（1）化石燃料的燃烧

煤、石油和天然气等化石燃料燃烧产物中含有大量的SO_x和NO_x。

（2）工业生产

某些有色金属（如铜、铅、锌等）的冶炼过程产生SO_x，硫酸和硝酸工业生产过程中逸出SO_x和NO_x。

（3）交通运输

汽车尾气也是SO_x和NO_x的主要来源之一，而且随着汽车量的增加，尾气排放量大大增加。

大气中的SO_x和NO_x经过一系列的反应形成H₂SO₄和HNO₃，主要涉及到的化学反应如下：

　　2SO₂＋O₂→2SO₃

　　SO₃＋H₂O→H₂SO₄

　　2NO＋O₂→2NO₂

　　2NO₂＋H₂O→HNO₃＋HNO₂

3.酸雨的控制策略

酸雨控制的根本途径是减少酸性物质向大气的排放，具体措施有以下几个方面：

（1）改善能源结构

推广低硫低灰分优质煤和清洁燃料；增加少污染或无污染燃料的能源的比例，发展太阳能、核能、风能、水能、地热能；寻找替代燃料，降低汽车尾气的污染；同时还要大力发展燃料脱硫、洁净煤、重油脱硫等技术。

（2）治理化工、冶金、有色金属冶炼和建材工业的二氧化硫污染

根据法规和规定，严格落实管理，限制化工、冶金、有色金属冶炼和建材工业生产过程中二氧化硫的排放。规定包括：一定要对生产尾气进行治理；及时改造和更新严重污染的旧工艺和旧设备；同时还要积极推广清洁生产，并实现生产全过程的清洁控制。

（3）汽车尾气控制

使用尾气净化技术和装置，采取有效措施，保证空气的环境质量。同时通过以下途径减少汽车尾气的排放：用甲醇代替汽油，用燃气代替汽油，研发新型的汽车（如电动汽车）。

专家提示

警惕汽车尾气污染

近年来，我国各种汽车数量猛增，它的尾气对酸雨的贡献率正在逐年上升，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，其影响短时间看不出来，容易被人所忽视，但其带来的危害是长期的、无穷的，人们更应引起重视。