表 5.18 距离与模式

（资料来源：陈德钧，大气污染化学，1988）

（四）酸雨的危害

酸雨对环境和人类的影响是多方面的（图 5.24）。天然降雨具弱酸性， 可溶解适量的地壳矿物质供植物吸收，这对生态环境是有利的。但如果酸性过强，就会给生态环境带来种种危害，其危害程度，除与降水酸度有关外， 还与土壤和水体的敏感度有很大关系。敏感度高的地区，酸雨容易造成伤害。在敏感度低的地区，酸雨可能在很长时期内都不显现有害后果。

1. 对水生生态系统的危害：在酸化的水体中，鱼卵不能孵化或成长， 致使鱼类减少或绝迹。另外，土壤酸化后失去了中和能力，有毒的铝离子和其它重金属离子从土壤和底质中溶出，造成鱼类中毒死亡。

2. 对陆生生态系统的危害：主要表现在酸雨使土壤酸化，危害作物和森林生态系统。在其酸化过程中，Ca、Mg、K 等营养元素被淋失，微生物固氮和分解有机质的活动受抑制，从而使土壤贫瘠化。有毒重金属（Al、Cd 等） 的溶解流动，则伤害植物根系，或者进入江河湖泊与地下水中，引起水质污染。图 5.25 是全球存在酸化与潜在酸化问题的地区。

酸雨对森林的危害比较明显，一是直接伤害树的叶子，二是使森林土壤酸化。

根据 Ulrich 的研究，酸雨对森林的危害可分为四个阶段：

第一阶段，由于酸雨增加了硫和氮，同时使土壤中营养元素加速释放， 树木生长变化较为迅速，呈现受益的倾向。这个阶段常常可在短期的研究中观察到。

第二阶段，随着硫和氮的长期降落，土壤不断进行着离子交换，养分被淋失，致使土壤的中和能力以及养分的供应能力大大减弱。

第三阶段，这是一个不稳定时期。连续的酸雨活化了土壤中的铝离子和其它重金属离子并把它们释放出来，由非溶态变为可溶态对树木根毛产生危害。这个阶段土壤溶液和根部的 Ca/Al 比率小于 1。当其比率小于 0.15 时， 所溶出的 Al 具有毒性，它使树木生长受到抑制。

第四阶段，生态系统失去了恢复力，树木濒临死亡。

Bormann 也作过类似的研究，他将森林生态系统的衰退描述成“俯冲式森林结构”：首先死亡的是乔木，紧接着是灌木。

图 5.25 土壤对因酸性降水引起的地表水酸化的敏感性粗略估计及酸化物质目前排放的粗略估计

（资料来源： AMBIO， NO. 3 1989）对于森林的衰退和死亡，有的科学工作者认为酸雨不是主要原因，如将森林死亡完全归咎于酸雨，无助于问题的最终解决。他们对森林的死亡原因提出以下几点意见：第一，各种污染物和酸雨共同作用的结果。第二，干旱所造成的影响。

第三，其它原因的影响。

酸雨对农作物的直接影响尚无定论，但可能减弱作物的光合作用和抗病虫害的能力。作物在某些生长阶段较为敏感，容易受害，使产品的产量和质量下降。

1. 对建筑材料和古迹的危害：酸雨腐蚀建筑材料（石料、金属），使其风化过程加速。近十几年来，一些古迹特别是石刻、石雕或铜塑像的损坏超过以往百年以上甚至千年以上。尽管这种破坏还有来自大气污染物和自然风化的作用，但可以认为，酸雨是其中一个重要因素。

大理石最易受酸雨的损害，这与其组成成分有关。大理石的主要成分是CaCO3，它与酸性污染物之间的反应式为

CaCO

• SO²⁻ + 2H ⁺ + H O → CaSO ·2H O + CO

3 4 2 4 2 2

CaCO + NO⁻ + 2H⁺ → Ca(NO ) + H O + CO

3 3 3 2 2 2

通过上述反应，溶解下来的 CaSO4·2H2O 和 Ca（NO3）2 或被雨水冲走， 或以结壳形式沉积于大理石表面并逐渐脱落，从而使古迹文物遭受破坏。

酸雨中的 H2SO4 和 HNO3 可以与许多金属发生化学反应，使其受到腐蚀而

损坏。酸雨腐蚀金属有三种途径：一是溶解金属生成盐类；二是氧化成氧化物；三是与金属表面沉积物作用而使腐蚀加速。

（五）酸雨对人体健康的影响

到目前为止还未发现酸雨对健康的直接影响。但是，酸化湖泊的鱼体中， 作为饮用水源的酸化地下水、酸化土壤上生长的农作物中，有毒金属含量较高，这是一种对人体健康的潜在威胁。酸化地下水对土壤与岩石中金属元素的溶解能力增强，其中 Al、Cu、Zn 和 Cd 的浓度有时比正常地下水高 10—100 倍。这种酸水进入自来水系统后，还能腐蚀给水设施与管网，使其中的金属溶出，进入饮水之中，直接威胁人体健康。

另外，据报道，酸雨中可能存在一些对人体有害的有机化合物。例如日本发现酸雨中存在甲醛、丙烯醛等有机物，这些物质会刺激人的眼睛和皮肤。