酸雨是一種危害人體健康和生態(tài)平衡的污染物,酸雨的形成主要是由于自然排放和人工排放兩方面因素造成的,本文對(duì)酸雨的成因以及預(yù)防措施進(jìn)行研究。
《城市環(huán)境與城市生態(tài)》雜志創(chuàng)辦于1988年,為雙月刊,由天津市環(huán)境保護(hù)研究院、天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、天津市環(huán)境工程評(píng)估中心、天津市環(huán)境影響評(píng)價(jià)中心聯(lián)合主辦,中國(guó)生態(tài)學(xué)城市生態(tài)專業(yè)委員會(huì)協(xié)辦的學(xué)術(shù)性刊物。
酸雨對(duì)人類、生態(tài)及自然環(huán)境產(chǎn)生多種危害,減少二氧化硫和氮氧化物的排放是防治大氣污染、防治酸雨的根本途徑。本篇大氣污染論文認(rèn)為形成酸雨最主要的因素就是人為因素,工業(yè)化生產(chǎn)排放的污染性氣體,交通工具排放的尾氣等都是造成酸雨的重要原因。因此,若要酸雨得到有效控制,必須對(duì)這些問(wèn)題的根源進(jìn)行合理的處理。
1 酸雨的定義
酸雨是指PH值小于5.6的降雨,是大氣污染后產(chǎn)生的酸性降雨。酸雨的主要成分是硫酸和硝酸,具有很強(qiáng)的腐蝕性,因此無(wú)論對(duì)生態(tài)還是人們的健康都具有危害性。酸雨中的硫酸是大氣中的二氧化硫與水結(jié)合,并在一定的條件下形成的。酸雨中硝酸是由大氣中的氮氧化物與空氣中的水蒸氣結(jié)合形成的。
2 酸雨的危害
2.1 煙霧危害
20世紀(jì)30年代,日本、英國(guó)、美國(guó)、比利時(shí),都發(fā)生過(guò)酸霧事件,對(duì)人類造成了巨大危害。根據(jù)相關(guān)資料的記錄,上個(gè)世紀(jì)60年代之前,因酸霧而起的事件占據(jù)全球公害的60%。其中,具有顯著代表性的是1952年發(fā)生在英國(guó)倫敦的煙霧和洛杉磯的光化學(xué)煙霧。
(1)倫敦?zé)熿F事件。據(jù)記載,當(dāng)天的倫敦地面無(wú)風(fēng),氣溫偏低,空氣潮濕,濃霧朦朧。倫敦人民家家戶戶都有煙囪,這些煙囪不斷地冒出大量的煙霧,使得空氣中塵埃粒子濃度比平常高出l0倍、二氧化硫濃度比平常高出6倍。經(jīng)過(guò)二氧化硫氧化的煙霧產(chǎn)生硫酸泡沫,與空氣中的塵埃凝結(jié)后,形成大量酸霧。在四天內(nèi),造成4000多人死亡,兩個(gè)月后,近8000人被殺害。
(2)洛杉磯光化學(xué)煙霧事件。這種光化學(xué)煙霧呈淡淡的藍(lán)色,充足的陽(yáng)光、氮氧化物和碳?xì)浠衔,以及較密封的地理環(huán)境是光化學(xué)煙霧形成的條件。洛杉磯是一個(gè)工業(yè)城市,汽車工業(yè)發(fā)展初期,全市汽車就有250多萬(wàn)輛。汽車排放大量的尾氣,在強(qiáng)烈的光作用下,發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),形成光化學(xué)煙霧,數(shù)天不消,導(dǎo)致很多人的眼睛紅腫,咽痛,嚴(yán)重者呼吸困難、嘔吐、頭痛,甚至死亡。目前,隨著大城市里的車輛越來(lái)越多,排放的尾氣也越來(lái)越多,使得光化學(xué)煙霧發(fā)生幾率大大增加,除了對(duì)人類的危害外,城市煙霧還可以降低空氣中的能見(jiàn)度,導(dǎo)致交通事故頻發(fā)。
2.2 酸顆粒危害
顆粒一般分微粒PM2.5(直徑<2.5 μm)以及細(xì)粒PMl0(粒徑<10 μm)兩種。這些酸顆粒,不僅造成了城市空氣的污染,而且被人吸入后,與體內(nèi)的細(xì)胞相結(jié)合,阻礙了正常生理作用,引發(fā)肺部炎癥。兒童受害可導(dǎo)致永久性呼吸能力下降,對(duì)患有心臟和呼吸系統(tǒng)疾病的人群,危害特別嚴(yán)重。最近的研究表明,空氣中硫酸鹽顆粒的含量過(guò)高,會(huì)導(dǎo)致心臟疾病和呼吸道疾病的犯病率提高,增加哮喘癥狀的天數(shù)。同樣會(huì)使該病者的死亡率升高。美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),煤煙顆粒也是導(dǎo)致全球地表溫度異常變化的一個(gè)重要因素,其危害是溫室氣體二氧化碳的2倍。
2.3 水域酸化危害
通常情況下,若酸雨落入河流江海后得不到中和,就會(huì)導(dǎo)致水體酸化,引起水生、陸生動(dòng)植物逐漸消亡,最終致使水體腐敗。據(jù)研究,當(dāng)水的pH值6.0 時(shí),酸甲殼類(龍蝦和蛤)首先消失;pH為5.0時(shí),食物鏈底端的浮游生物開(kāi)始逐漸滅亡,導(dǎo)致食物鏈中上層的魚(yú)類失去食物而無(wú)法正常生長(zhǎng),魚(yú)類也逐漸走向消亡,其中不乏一些珍貴稀有的魚(yú)類,因不耐酸,消亡最快。水體酸化除減少魚(yú)類的食物外,還不利于雌魚(yú)產(chǎn)卵。即使產(chǎn)卵成功,魚(yú)苗在高酸化水中也無(wú)法生存,很快就會(huì)死亡,導(dǎo)致水體中的魚(yú)類更新?lián)Q代速度減慢;酸化水體還會(huì)增加魚(yú)類病變、畸變的幾率;當(dāng)PH <5.0,在水中幾乎沒(méi)有魚(yú),水底部衰減材料覆蓋,耐酸的蚋幼蟲(chóng)發(fā)展,水邊被耐酸苔蘚控制,嚴(yán)重影響了水生生物和依靠水體生存的陸生動(dòng)植物的架構(gòu)。水域酸化會(huì)減少水溶性的有機(jī)化合物,UV(紫外線)可以滲透水的更深處,使地底的有機(jī)物與微生物受到影響。除了水體酸化,酸雨具有強(qiáng)大的腐蝕能力,使水體底泥和流域土壤中的金屬溶解到河流中,水生生物普遍金屬中毒而無(wú)法生存。同樣,地下水酸化對(duì)人類、動(dòng)植物的生命也會(huì)造成巨大的威脅。
2.4 酸雨(霧)對(duì)森林和農(nóng)作物的危害
酸雨破壞了樹(shù)木正常生長(zhǎng)所需要的酸堿度,改變了樹(shù)木的元素組成,降低了樹(shù)木抵御災(zāi)害的能力。酸雨的入侵,使森林土壤里的營(yíng)養(yǎng)元素遭到溶解而流失。另外,弱酸性降水可溶性表面土壤中的礦物質(zhì),影響植物的生長(zhǎng)。同樣,酸雨(霧)對(duì)農(nóng)作物也會(huì)產(chǎn)生危害,我國(guó)各地由于酸雨的影響,土壤酸化,肥力降低,農(nóng)作物無(wú)法獲得充足的養(yǎng)分,導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)或無(wú)產(chǎn);酸雨還會(huì)誘發(fā)農(nóng)作物病蟲(chóng)害,一些耐酸的害蟲(chóng)瘋狂滋長(zhǎng),啃食農(nóng)作物的根莖或果實(shí),造成農(nóng)作物的枯萎或死亡。
3 酸雨的防治
雖然大自然具有可逆功能,但是受到酸雨危害的大自然需要很多年才能恢復(fù)原有的面貌,加拿大從20世紀(jì)80年代初,經(jīng)過(guò)20多年的努力,對(duì) 202個(gè)湖泊的監(jiān)測(cè)表示,氮氧化物排放量已大大減少,甚至完全控制增長(zhǎng),但數(shù)據(jù)顯示,只有33%的湖泊酸化的程度有所下降,56%沒(méi)有變化,11%變得更酸。酸雨控制是可逆的,但不容易治理。
20世紀(jì)90年代,酸雨問(wèn)題成為環(huán)境污染的主要問(wèn)題,各國(guó)根據(jù)自身的酸雨危害情況,提出減少酸雨的方法,例如西方國(guó)家在汽車尾氣排放之前安裝消除污染氣體的裝置,有的國(guó)家加大對(duì)工業(yè)生產(chǎn)廢氣排放的指標(biāo)控制,減少污染物的排放量,降低對(duì)大氣的污染。近幾年,酸雨形勢(shì)得到一定程度的控制,如果世界各國(guó)加大對(duì)環(huán)境保護(hù)的力度,酸雨問(wèn)題就會(huì)得到改善。
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