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酸雨是ph多少的雨水

时间:2022-02-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:当酸雨落入池塘或湖泊后,会使那里的环境状况发生改变。被酸雨严重毁坏的湖泊,可以通过加入石灰等物质来中和酸性,以恢复原来的环境状况。酸雨是大气受污染的一种表现。为了对付酸雨,保护文物古迹的科学家们采用了一些防腐剂。受到酸雨危害的地方可能与导致酸雨形成的地方相距甚远。各个国家也应尽量减少造成酸雨的危险污染物。

二、酸雨的危害

可以想象从天上落下的酸雨有多少负面影响。当酸雨落入池塘或湖泊后,会使那里的环境状况发生改变。许多鱼类,尤其是鱼卵,在酸性较大的水中是不能存活的。酸雨落到地面,会通过影响土壤的营养层来危害植物生长,整片森林都会因酸雨而被破坏。幸运的是,酸雨的有些负面影响是可以修复的。被酸雨严重毁坏的湖泊,可以通过加入石灰等物质来中和酸性,以恢复原来的环境状况。

酸雨不仅会影响生物,它也会跟建筑物和雕塑上的石头、金属起反应。在酸雨严重的地区,汽车锈蚀得特别快。这些影响是无法修复的。

读一读

从重庆黑雨说起

1994年1月7日,重庆下了一场罕见的黑雨,雨水黑如墨汁,600多公顷的水稻全部枯死,黑雨又来自何方?

究其原因,问题出在降雨上,因为降雨发生了质的变化。千百年来,文人墨客,以隽永的诗句,讴歌着雨,赞美着雨,雨水涵养着苍茫大地,哺育着芸芸众生。当雨和雪从云层中落到地面时,洗涤了空气中的污染物。正常情况下,降水呈弱酸性,因为它溶解了大气中的二氧化碳,产生碳酸,这时降水的pH值为5.6。但是随着大工业的兴起,pH值小于5.6的雨水——酸雨开始降临到人间。在空气受到硫和氮氧化物污染的地方,降水就含有硫酸和硝酸,通过有害空气的降水比通常情况下的降水酸度大200倍。通常将pH小于5.6的雨雪或其他方式形成的大气降水,统称为“酸雨”。酸雨是大气受污染的一种表现。1998年4月16日,北京下了一场泥雨,泥巴在汽车和自行车上凝结成小块,在行人的雨衣上形成一道道小泥条。经过一夜的雷雨天气,树上不停地往下滴黄褐色的黏液,经过泥浴的街道和令人窒息的空气。第二次世界大战后北欧出现异常变化时,降水的pH值约为4~5,几乎和番茄汁相近。当时瑞典、挪威这两个国家的工厂并不多,而且都以水力发电为主,那么雨水为什么变酸呢?原来是由于二氧化硫气体和氮氧化物在大气中经过若干化学变化生成硫酸和硝酸溶解到雨或雪中随之降落的缘故,污染物质是从遥远的欧洲中部输送过来的。

酸雨是使树木生病的罪魁祸首,它使树木枝枯叶萎,生机顿失。1991年广西梧州市下了一场大雨,大雨过后,梧州市林场的松树在几天内全部由绿色变成棕红色并枯萎。我国的酸雨地区面积已达全国面积的40%,而且目前的发展速度十分惊人。

酸雨在涂炭生灵的同时,也使我们的城市变得面目皆非。酸雨能腐蚀石灰岩、砂岩大理岩,甚至金属。迄今已有两千多年历史的希腊雅典古城,是希腊民族的象征与骄傲,这座以其精美绝伦的大理石建筑和雕刻艺术闻名于世的城堡,正在遭受两千年来最严重的破坏。酸性气体与大理石反应,使建筑物一层一层的剥落,昔日光滑圆润的大理石柱子,表面凝结一层厚达1厘米多的石膏层,使原来的面目全非。古罗马的斗兽场、法国巴黎的埃菲尔铁塔、意大利的比萨斜塔、美国纽约的自由女神像,近10几年来,腐蚀败坏速度明显加快。中国北京的故宫、天坛内许多大理石雕刻,也不断出现越来越多的斑驳蚀痕,卢沟桥上形态各异的石狮,如今已面目全非。四川乐山大佛的身躯在不断地掉下红色石屑。山西大同云冈石窟内的佛像浮雕许多都无眼无鼻无耳,似遭人残害的死尸一般。

为了对付酸雨,保护文物古迹的科学家们采用了一些防腐剂。对金属雕塑可以用“牺牲涂料”,如把蜡或塑料涂在金属上,然后将这些涂料隔几年更新一次,对于石雕,塑料和其地涂料也比较有效。还有很多方法保护古建筑,而真正对付酸雨威胁的办法是釜底抽薪——控制其产生的根源——烟囱排放的废气。

空中死神——比醋还酸的雨

“好雨知时节,当春乃发生。随风潜入夜,润物细无声。”雨水对万物的生存有着重要的作用,它滋润着大地,养育着生灵。但是,在全球许多地区,雨水已变得越来越酸,造成了极大危害,人们形象地把它喻为来自空中的“死亡之神”。

酸雨在国外被称为“空中死神”,是国际性的重大生态环境问题之一,它的危害范围是不分国界、洲界的,因此,世界上许多国家都在积极地进行研究,并关注着它的发展。

酸雨,科学的称谓应为酸沉降物,包括干、湿沉降物。人类早在19世纪中叶就发现了“酸雨”,但当时并未引起重视,直到20世纪60年代,随着酸雨的污染及生态影响的日益扩大,人们才逐渐地重视对成酸雨形成机理和防治措施等方面的研究。

酸雨对生态系统的危害,目前还没有被充分认识,因为生态系统很复杂,不但与之相关的污染物种类很多,而且系统内各要素间又相互作用相互影响,很难搞清某一损害的具体原因。但就目前掌握的资料来看,酸雨对水生生态系统、陆地生态系统、人体健康,天然或人造结构与材料等有着不同方式,不同程度的影响。

深受酸雨污染的湖泊的pH可能只有4那么低,这样的水酸性太强,不能维持生命。在一些国家,水中含有的酸雨成分已成为重大的问题。在20世纪80年代,挪威各个湖中的鱼开始迅速减少。科学家发现所有湖里的水酸度都很高,一些湖里的pH只有4.5那么低。然而,造成挪威污染问题的原因是其他国家。造成酸雨的污染物能在空气中漂流多日,然后才落回到地面。受到酸雨危害的地方可能与导致酸雨形成的地方相距甚远。挪威的问题解决方法是向水中加入碱化学物,以平衡或中和酸的影响,使受到毒害的湖泊恢复生命。

减少酸雨的方法是,在发电厂中安置过滤器,在汽车排气管中安放催化转换器。各个国家也应尽量减少造成酸雨的危险污染物。

全球的酸雨危害

pH值小于5.6的雨雪或其他形式的大气降水,统称为酸雨,它亦是大气污染的一种表现。20世纪30年代以前,大自然中也曾偶有酸雨存在,但那只是个别火山爆发时才偶然造成的。随着工业化的进程,化石燃料(煤、石油)等燃料排放出大量的二氧化硫和氮氧化物,大批烟囱如雨后春笋,林立于城市和乡村。烟囱上的袅袅浓烟曾被文学家描绘成“黑色牡丹”;大批的汽车拖着浓浓的青烟奔驰在公路上,被人们喻为“黑色尾巴”。正是这些“黑色牡丹”和“黑色尾巴”制造了酸雨这一“空中恶魔”。

酸雨的形成是一种极为复杂的大气化学和大气物理过程,酸雨中含有多种无机酸和有机酸,一般多为硫酸和硝酸,它们主要是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成。二氧化硫和氮氧化物可能是当地排放的,也可能是跨国飘移来的高烟囱排放物。例如,美国为了保持本国的环境,将大量电厂等建在东北部与加拿大交界处,通过高烟囱排放转嫁污染,使加拿大饱受酸雨之害。因此引起了一系列环境政治纠纷。

酸雨问题目前已经成为备受人们关注的区域环境问题。“天不下雨人盼雨,天若下雨人怕雨。”整个欧洲、北美洲和亚洲都已处在酸雨的危害之中。北欧的斯堪的纳维亚半岛南部、瑞典、丹麦、波兰、德国、捷克、加拿大等国的酸雨pH值多为4~4.5。北美一些地区pH值3~4的酸雨已司空见惯,美国15个州降雨的pH值在4.5以下,西弗吉尼亚州地区雨水pH值甚至曾达不足1.5,为最严重的纪录。日本静冈县清水市雨水pH值曾达2.3,神奈川县川崎市曾达3.3,千叶县京原市曾达3.8。

我国南方大部分地区也已出现酸雨,特别是西南、华南和东南沿海,酸雨污染尤为严重。重庆、贵阳、长沙、柳州、厦门雨水的年平均pH值为4~4.5,许多地区都出现过pH值小于3.5的雨水。就连远离工业地带的“净土之地”峨眉山,近年来也受到酸雨光顾,主峰金顶(3078米)时常出现pH值小于4.5的酸雨。目前,全球的酸雨正在有增无减地发展,不断出现一些新生的酸雨区,印度、巴西、南非等国以及东南亚地区已经出现了酸雨问题。

大家都知道,我们通常吃的食醋pH值为4左右,那么有许多雨水的pH值竟然低于食醋。如此之酸的雨水造成了极大的环境危害。它们破坏陆地生态,造成森林死亡、作物减产。在欧洲,大量树木受到酸雨的侵袭以后,叶子脱落,嫩枝变得像玻璃一样脆弱,最后成片枯死。意大利北部已有9000公顷森林因酸雨危害而死亡。享有“旅游者天堂”盛名的瑞士,由于酸雨的危害,全国近3亿棵树中,有1/4已经枯死,还有14%的树木奄奄一息,苟延残喘。德国已有数百种树木因酸雨危害绝种。美国东部沿海地区的最高峰——北卡罗来纳米切尔山顶的红云杉和福莱氏冷杉正趋于毁灭,在那里已经很难见到植物繁殖的迹象。日本北陆地区山上树木成片枯死,白花花的树干失去了绿色的旗帜,在风中向人们哭诉着不幸的遭遇。我国重庆南山马尾松在强酸作用下已经死亡90%,峨眉山金顶附近的珍稀高山冷杉也大量枯死。美国科学家研究表明,授粉后立即遭受酸雨喷淋的玉米,结出的颗粒要比未受酸雨淋过的玉米少。很多地方一场酸雨过后,几百亩农作物一片枯焦。由于酸雨的影响,我国柳州、重庆等地出现小麦、水稻死苗现象。1982年6月13日夜里,重庆近郊一场大雨过后,遭到雨淋的1333公顷水稻竟完全枯死。

在土壤盐基饱和度低的地区和酸化缓冲能力低的水体,酸雨还能使土壤、湖泊、河流酸化。当土壤和水体pH值降到4以下时,土壤和水体底泥中的有害金属(如铝等)可溶解,毒害植物根系和水生生物,造成湖泊和河流中的鱼贝类死亡以至绝迹,而造成“死河”“死湖”。在美国,酸化的水域已达3.6万平方千米,在28个州17059个湖泊中,有9400个受酸雨影响使水质变坏。纽约州北部阿迪龙达克山区,目前半数以上湖水pH值在4.0左右,90%无鱼,听不到蛙声,死一般的寂静。加拿大和北欧的湖泊也死湖遍布,碧波下成为无生命的世界。

酸雨是超级腐蚀剂。酸雨能腐蚀建筑材料、金属构件、油漆等,使古今建筑和文物等受到损害。美国一家杂志曾写道:雅典在公元前5世纪修建的著名古迹巴特农神庙,是2000多年各类劫难之后的幸存者,曾多次遭到战争风云的玷污和破坏,“罗马征服者把它变成妓院,基督教徒把它当作教堂,土耳其人把它变成清真寺,然后又把它变成火药库,1687年威尼斯人的炮火击中了它并引起爆炸。但是,在巴特农神庙的历史中,没有任何损害可以与过去50年来的大气污染所造成的损害相比。”在酸雨的强烈腐蚀下,建筑物表面那层起保护作用的石蜡“盔甲”已脱落得斑驳陆离,晶莹光洁的大理石仿佛长了皮肤癌,各种精美的浮雕和花纹图案,已经面目全非,失去了昔日的光彩。我国重庆市是酸雨侵蚀极为严重的地区,电视塔、建筑机械的维修、路灯及电线的更换频率比类似城市快1~5倍。嘉陵江大桥的钢梁每年锈蚀0.16毫米,如此下去用不了30年,就会因钢梁锈坏而发生危险,百年大计,无从谈起。

杀伤力如此巨大的“空中杀手”酸雨,已成为全球性的环境问题,由此引发了跨国界的污染纠纷。在美国东部和加拿大南部,酸雨已经成为棘手的问题。美国工业区排放出的二氧化硫及氧化氮在空气中转变成酸性物质,向北飘荡,随降水落到加拿大,使加拿大几百个湖泊因酸化而毁灭,另有几千个湖泊也濒临死亡。在挪威,许多人认为其大气中硫酸盐有80%来自2000千米外的德国和瑞典。因此,控制二氧化硫与酸雨污染加重的趋势已迫在眉睫。

《一千零一夜》里有这样一位神话故事,一个渔夫从大海里打捞上来一个很沉重的瓶子,他好奇地打开瓶盖,忽见一股黑烟冒出来,不一会儿黑烟就变成了一个张牙舞爪的魔鬼,要吃掉渔夫。渔夫并不害怕并机警地对魔鬼说,“你这么大的身体怎么能够呆在这么小的瓶子里呢?你重新钻进去让我看一看。”魔鬼答应了他的请求,化作一股黑烟钻入瓶子。渔夫盖紧瓶盖,把瓶子重新扔进了大海。这个神话故事告诉我们,工业区高耸如林的烟囱不断向天空排放滚滚浓烟,浓烟像故事中的魔鬼一样张牙舞爪,似乎想要吞噬整个世界。人类能否像那个聪明的渔夫一样,把工厂放出的“魔鬼”收进瓶中,还世界的本来面目呢?

控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和氮氧化物的排放,也就是“消除黑色牡丹”,“斩断黑色尾巴”。为此,需要在工厂增加脱硫设施,在汽车上安装尾气净化装置。同时,由于酸雨是跨国界污染问题,所以还需要有关国家的共同努力。期望在不远的将来,人类将制服酸雨这一“空中死神”。

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雨滴虽小,危害却大

试一试

你们那里雨水的酸性有多大

在这个活动里,你将检验一下你们那里雨水的酸性比柠檬汁大还是小。

1.用干净的塑料杯收集一些雨水。

2.在室内,拿一张pH试纸在雨水中浸一下。将试纸的颜色与试纸包装盒上的标准颜色对比一下,找到相应的pH(pH值越低,酸性越大。)

3.将柠檬汁倒入塑料杯。重复步骤2。

想一想

雨水的pH是多少?与柠檬汁相比是大还是小?

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