漂游世界的酸雨

你大概听说过“黑雨”、“沙雨”甚至“金子雨”的故事,这种现象并不奇怪,因为飓风把地面上的沙土刮到空中,风把它携带到另一个地方后再降落下来。然而,50 年代以来,许多国家,首先是瑞典科学家发现了酸雨, 并发现湖泊受到酸雨的污染,影响了生态,而且降酸雨的范围越来越大,已扩大到世界范围。那么酸雨到底是怎么一回事呢?

化学中用 PH 值来衡量水溶液的酸碱度,把最纯的水定为中性,PH 值定为 7,溶液的 PH 值小于 7 的为酸性,大于 7 的为碱性,正常的雨水中由于溶解了大气中的二氧化碳,故显弱酸性,PH 值为 6。国际上规定,PH 值小于 5.6 的雨或其它形式的大气降水(雾、露、霜、雪等)统称为酸雨。

科学实验表明,酸雨的形成主要是煤、石油等化石燃料在燃烧的过程中产生的硫氧化物(SOX,主要是二氧化硫 SO2)和氮氧化物(NOx)等污染气体与水蒸气在大气中金属颗粒物(铁、铜、镁等)催化条件下通过复杂的大气化学和物理过程形成硫酸和硝酸,并在特定的条件下随同雨水降落下来,带有酸雨的云还会随同强风一起飘到数千公里以外的地方,所以酸雨没有特定的区域。根据调查,一个国家产生的 SOx 的一半以上是在其邻国降下的,可以说酸雨是越国境、长距离、大范围的污染公害。

研究表明,酸雨的危害是多方面的。首先,酸雨会危害水生生态系统。由于它使水的酸度增加,导致水生生物不能正常生长或死亡。瑞典是个美丽的多湖泊的国家,有近 10 万个湖泊,其中近 2 万个已遭到某种程度的酸雨损害,4000 个生态系统已被完全破坏,由于湖泊酸度的增加,引起泥炭蔓延, 泥炭像地毯似的沉积在湖底,致使湖水变得反常的清洁,湖水虽然一清见底, 然而却听不到蛙鸣,见不到鱼跃。据测定,瑞典南部大气中 70%以上的硫是由瑞典以外传播过来的,因此,瑞典要求中欧和东欧一些国家控制 SOx 的排放量。

第二,酸雨对人体的健康产生严重的危害。我国重庆市是酸雨较严重的地方,1993 年重庆卫生局对市民死亡原因的调查表明,因呼吸系统疾病死亡人数已由 1983 年的第 4 位上升到第 1 位,呼吸疾病死亡率由 1983 年的 64/ 10 万上升到 117/10 万。以上说明酸雨已对人体健康产生严重危害。

第三,酸雨破坏森林生态系统。一般说来,PH 值为 4.0 的酸雨对部分敏感植物产生不利影响,而 PH 值在 3.0 以下的酸雨则对大多数植物的生长和产量都会产生明显不良影响。酸雨直接伤害植物的芽叶,从而影响植物的生长发育。在欧洲,由于酸雨的危害,每年森林资源损失达 300 多亿美元,相当

于德国钢铁的年产值。在原联邦德国,有森林 740 万公顷,1983 年已有 34

%染上枯死病,每年枯死树木的蓄材量占同年森林生产量的 21.3%,至今约有 180 万公顷(占 1/4)森林被破坏。

另外,酸雨还是超级腐蚀剂,它加速建筑材料、桥梁、水坝、工业装备、古今建筑和雕塑等的腐蚀速度。例如,重庆与南京自然条件相似,但重庆是酸雨比较严重的地区,电视塔、建筑机械的维修、路灯及电线的更换频率比

南京高 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。

1995 年,一项专题研究表明,我国酸雨面积在迅速扩大,近八年扩大了约一百万平方公里,且降水酸性迅速升高,还发现局部地区降水酸度平均值小于 4(如贵阳降水 PH 值曾低到 3.1),我国酸雨区已覆盖国土面积 40%。80 年代以来,重庆市因酸雨而造成的直接经济损失每年为 5.46 亿元,大气

污染造成的直接经济损失已高达每年 20 多亿元,几乎相当于该市全年的财政收入,重庆市已成为世界三大酸雨区之一。1994 年初,重庆市连降四场“黑雨”,政府警告市民该市的大气污染还在加剧。

酸雨问题已逐渐引起各国的重视。美国早在 1970 年就开始实施“清洁空

气法”,于 1990 年又进行了修订,确定了总量控制的行动纲领,即在 1990

年全美 SO2 排放量 2000 万吨的基础上,今后每 5 年削减 500 万吨,到 2000

年总排放量减少一半,控制在 1000 万吨,以后不再超过这个数量。我国能源

80%是煤炭,且煤炭中含有大量的硫。目前每年的煤炭平均使用量在 10 亿吨

以上,估算到 2000 年,SO2 的排放量约为 20000 万吨,如何将煤变成清洁的能源是中国控制酸雨的关键。我国目前已采取多项措施控制 SO2 的排放,正在取得良好成效。

如何防治酸雨,科学家们正在研究,目前采取的措施主要是使用低硫燃料和改进燃烧装置,烟道气脱硫脱氮,控制汽车尾气排放等等,估计不久的将来,酸雨的危害将会得到有效的遏制。