书城科普读物青少年身边的环保丛书:环保与人类生活
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第23章 酸雨

酸雨被大气中存在的酸性气体污染,pH值小于5.65的酸性降水叫酸雨。酸雨主要是人为地向大气中排放大量酸性物质造成的。我国的酸雨主要是因大量燃烧含硫量高的煤而形成的,此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。近年来,我国一些地区已经成为酸雨多发区,酸雨污染的范围和程度已经引起人们的密切关注。什么是酸?纯水是中性的,没有味道。柠檬水、橙汁有酸味,醋的酸味较大,它们都是弱酸。小苏打水有略涩的碱性,虽显碱性但属于盐类。而苛性钠水就涩涩的,碱味较大,苛性钠是碱。科学家发现酸味大小与水溶液中氢离子浓度有关;而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关。然后建立了一个指标:氢离子浓度对数的负值,叫pH值。于是,纯水(蒸馏水)的pH值为7,酸性越大,pH值越低;碱性越大,pH值越高(pH值一般为0~14)。未被污染的雨雪是中性的,pH值近于7;当它为大气中二氧化碳饱和时,略呈酸性(水和二氧化碳结合为碳酸),pH值为5.65。pH值小于5.65的雨叫酸雨;pH值小于5.65的雪叫酸雪;在高空或高山(如峨眉山)上弥漫的雾,pH值小于5.65时叫酸雾。

检验水的酸碱度一般可以用几个工具:石蕊试剂、酚酞试液、pH值试纸(精确率高,能检验pH值)、pH值计(能测出更精确的pH值)。

酸雨的成因

酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成较大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨。由于我国多燃煤,所以酸雨多为硫酸型酸雨。而多燃石油的国家下的是硝酸雨。酸雨多成于化石燃料的燃烧。

酸雨的危害

硫和氮是营养元素。弱酸性降水可溶解地面中矿物质,供植物吸收。如酸度过高,pH值降到5.6以下时,就会产生严重危害。它可以直接使大片森林死亡,农作物枯萎;也会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定,淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等营养元素,使土壤贫瘠化;还可使湖泊、河流酸化,并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中,毒害鱼类;更会加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程;甚至危及人体健康。

酸性雨水的影响在欧洲和美国东北部最明显,而且被大力宣传。受威胁的地区还包括加拿大,也许还有美国的加利福尼亚州塞拉地区、洛基山脉以及中国。酸雨影响的程度是一个争论不休的主题。对湖泊和河流中水生物的危害是人们最初注意力的焦点,但现在已认识到,对建筑物、桥梁和设备的危害是酸雨的另一些代价高昂的后果。污染空气对人体健康的影响是最难以定量的。

受到最大危害的是那些缓冲能力很差的湖泊。当有天然碱性缓冲剂存在时,酸雨中的酸性化合物(主要是硫酸、硝酸和少量有机酸)就会被中和。然而,处于花岗岩(酸性)地层上的湖泊容易受到直接危害,因为雨水中的酸能溶解铝和锰这些金属离子,从而引起植物和藻类生长量的减少,而且在某些湖泊中,还会引起鱼类种群的衰败或消失。这酸雨过后寸草不生种污染形式引起的对植物的危害,包括从对叶片的有害影响直到对细根系的破坏。

在美国东北部地区,减少污染物的主要考虑对象是那些燃烧高含硫量的煤发电厂。能防止污染物排放的化学洗气器是可能的补救办法之一。化学洗气器是一种用来处理废气,或溶解、或沉淀、或消除污染物的设备。催化剂能使固定源和移动源的氮氧化物排放量减少,是化学在改善空气质量方面能起作用的另一个实例。

工业革命

工业革命,又称产业革命,指资本主义工业化的早期历程,即资本主义生产完成了从工场手工业向机器大工业过渡的阶段。是以机器生产逐步取代手工劳动,以大规模工厂化生产取代个体工场手工生产的一场生产与科技革命,后来又扩充到其他行业。