空中死神

酸雨的形成

酸雨,从字面上理解为含酸量较高的降雨。早在19世纪中叶的西方工业发达国家就曾出现过。1852年,英国化学家史密斯就已发现,在工业化城市曼彻斯特由于烟尘的污染而使雨水呈酸性。酸雨的形成主要是纯净的雨雪,遇到空气中的二氧化硫及氮氧化物时,即转化为硫酸或硝酸,使降雨的pH值(酸碱度)低到5.6以下,而形成酸雨。当大气中二氧化硫和氮氧化物浓度很高时,可使雨水中的pH值低到3左右。据测定,酸雨的主要成分是硫酸和硝酸,这两者占总酸量的90%以上。它与石油、煤炭等石化燃料的燃烧有直接关系。

酸雨的危害是多方面的。由于酸雨造成的湖泊、河流水质酸化,已经消灭了许多对酸性敏感的水生生物种群。当湖泊和河流水体pH值下降到5以下时,鱼类的生长繁殖即会受到严重影响。河流流域土壤中和湖泊底泥土中的有毒金属,如铝等会溶解在水中,毒害鱼类。西欧、北欧及北美许多湖泊水体的pH值都在5以下,使水体生态严重恶化。酸雨对土壤生态的危害也很大,它能使土壤中的养分淋溶,导致土壤酸化和贫瘠,同时也影响土壤微生物的活性,使土壤生物群发生生态系统混乱,严重危害农作物和其它植物的生长。而且酸雨也缩短了一些建筑物、公共设施、装饰物品及通讯设备等的维修周期和使用寿命。酸雨对人体的危害也是十分严重的。

美国《新闻周刊》曾有过这样一段描绘:“位于捷克和德国之间的厄尔士山区,曾经是闻名一时的风景区。在这里,游客们可以在松杉成林的小路上漫步。而现在厄尔士山区死一般寂静,一片荒凉景象。它是现代的、人为的疾病——工业污染的受害者”。希腊的雅典古城,迄今已有二千多年的历史,是希腊民族的象征和骄傲。城堡由著名的巴特农神庙、埃雷赫庙及其它一些古建筑组成,几乎全由洁白的大理石建成。如今已被酸雨溶蚀得斑斑驳驳,表面凝结一层厚达1厘米多的石膏层,使原来的面目全非。中国的故宫、天坛等名胜古迹也未逃脱大难,近几十年因污染而遭到的腐蚀比以往数百年还要严重。

酸雨,对人体的危害则是间接反映出来的,当土壤或水体的pH值较低时,一些金属化合物的流动性便会增加,从土壤或沉积物中释放出来的有毒金属如铝、镉、汞等将产生危害,并通过食物链或饮用水等对人体产生危害。据报道,很多国家由于酸雨的影响,地下水中的铝、铜、锌、镉的浓度已上升到正常值的10至100倍。1987年美国大气环境保护研究中心的调查表明:目前,美国直接受酸雨危害的居民达3000万以上。

酸雨造成的危害

在地球的周围有一层薄薄的大气,我们称它为大气圈。大气圈是由氧气和氮气为主要成分组成的。氧气是维持生命的第一要素,科学实验证明,一个健康的人只供应他足够的饮水在不摄取其他食物的情况下,可以维持1周的生命;人如果断水,生命只能维持1~2天。而一个健康的人如果不吸收氧气,也就是说不呼吸,就只能维持几分钟的生命了,由此可见氧气对生命的重要性。大气中还有一种主要成分是氮气,氮气不仅是生物体各种蛋白质中氮的来源,它还负责对大气中的氧气进行稀释,使得氧气更适合我们生命的需要。

在大气圈中,除了氮气和氧气之外,还有一些其他微量成分,比如二氧化碳、氩、氖、氦等,这些气体总含量很低。这些微量成分的产生有的是因为火山爆发,有的是因为森林火灾或者雷电等自然原因产生的,而有的则是人类自身活动造成的。面对大气中的某些有害成分,大气本身则具备一种能力叫“自净能力”,它能够通过降水等自然过程把这些成分带到地面上来,而有些在大气中是多余的或者有害的成分到达地面后反而是有益的,比如碳、氮、硫等在地面上还可以转化为植物的营养成分。但是这些成分在大气中所占比例过高时,大气“自净能力”也是无能为力的。如果它们在一定时期、一定区域所占比例大大增加时,就会对地球造成现实的或者是潜在的威胁,酸雨的产生就是空气质量发生恶性变化而出现的严重后果,二氧化硫则是天降酸雨的根本原因,而燃煤又是产生二氧化硫的主要途径。

煤炭中含有较多的硫,在煤炭燃烧的过程中,就会把大量的二氧化硫排放到大气中去。二氧化硫进入大气中后,在潮湿的空气中与水蒸气生成亚硫酸、硫酸,这些酸性的物质在大气中飘浮,当天空出现降雨时,它们便和雨水一道降落到地面。这种雨中因为含酸性物质过多,所以雨水变酸,亦称酸雨。我们把水中酸度的高低用pH值来衡量,pH值的高低表示酸度的大小,pH值越高,水的酸度越小;反之,pH值越低,水的酸度就越大。当水中的pH值小于5.0时,就可以影响到水中鱼类的繁殖和生长,像以我国的长沙、南昌、赣州、怀化等地区为代表的华中酸雨区,其中心区年均降水pH值已经低于4.0。