酸性降水

酸性降水

通常指雨、雪、霧、冰雹等重含有酸性物質的降水。“酸性降水”一詞比通常所說的“酸雨”一詞更加科學、確切,因為經過大氣落到地面上的酸性物質既可以是濕的,也可以是乾的。

定義

是指通過降水,如雨、雪、冰雹等大氣中的酸性物質遷移到地面的過程。最常見的形式為酸雨——pH值小於5.6的降水。

中文名稱:酸性降水英文名稱:acidprecipitation;acidrain

套用學科:大氣科學(一級學科);大氣化學(二級學科)

相關資料

酸雨的降水過程稱之為濕沉降,與其相對應的還有乾沉降。乾沉降是指大氣中的酸性物質在氣流的作用下直接遷移到地面的過程。乾沉降與濕沉降共同稱為酸沉降

酸性降水的研究始於酸雨問題出現後。1950年代,英國的R.A.Smith最早觀察到酸雨,並提出“酸雨”這個名詞。之後發現降水酸性有增強的趨勢,尤其是當歐洲及北美洲均發現酸雨對地表水、土壤、森林、植被等由嚴重的危害後,酸雨問題受到普遍重視,近而成為目前全球性的環境問題。自人們發現這一問題後,各國相繼搭理開展酸雨的研究 工作,紛紛建立酸雨監測網站,制定長期研究計畫,開展國際間合作,近年來這方面研究工作發展相當迅速。

我國酸性降水研究工作始於1970年代末期,在北京、上海、南京、重慶和貴陽等城市開展了局部研究,發現這些地區不同程度上存在酸雨污染,以西南地區最為嚴重。1982-1984年在國家環保總局領導下開展了酸雨調查,為了弄清我國降水酸度計其化學組成的時空分布情況,1985-1986年在全國範圍內布設了189個監測站,523個降水採樣點,對降水數據進行了全面、系統的分析。結果表明,降水年平均pH小於5.6的地區主要分布在秦嶺—淮河以南,而秦嶺—淮河以北僅有個別地區。降水年平均pH小於5.6的地區主要分布在西南、華南以及東南沿海一帶。我國酸雨的主要致酸物是硫化物,降水中硫酸根的含量普遍都很高。因此,酸雨污染問題在我國是值得注意的。

國際上一直把pH為5.6作為判斷酸雨的界限。pH小於5.6的降雨稱之為酸雨。濕沉降是指大氣中的酸性物質通過雨、雪或其它沉降形式傳輸到地上,而乾沉降則是指沒濕沉降的情況下,從大氣中降落到地面上的所有物質(即細小粒子)。引起環境酸化的途徑很多。有些物質,例如硫酸、硝酸降落到地上可直接向接受體提供出遊離氫離子導致受體酸化。其它如二氧化硫或氨離子的乾沉降或濕沉降物,在受體上通過化學或生物反應後會導致氫離子濃度增加。在其它情況下,污染物可以使土壤中的礦物質轉移出氫離子:然後這些氫離子再通過一定途徑進入地表水或地下水導致水體酸化。酸性降水不是什麼新現象,“酸雨”一詞則是科學家史密斯〔Smlth)在一百年前描寫英國曼徹斯特的污染現象時首先使用這個詞的。

酸雨的危害

在中國的大氣污染中,酸雨和浮塵是最主要的污染。十多年來,由於二氧化硫和氮氧化物的排放量日漸增多,酸雨的問題越來越突出。現在中國已是僅次於歐洲和北美的第三大酸雨區。我國酸雨主要分布地區是長江以南的四川盆地、貴州、湖南、湖北、江西,以及沿海的福建、廣東等省。在華北,很少觀測到酸雨沉降,其原因可能是北方的降水量少,空氣濕度低,土壤酸度低。然而值得注意的是北方如侯馬、京津、丹東、圖們等地區現在也出現了酸性降水。 1.酸雨可對森林植物產生很大危害。根據國內對105種木本植物影響的模擬實驗,當降水pH值小於3.0時,可對植物葉片造成直接的損害,使葉片失綠變黃並開始脫落。葉片與酸雨接觸的時間越長,受到的損害越嚴重。野外調查表明,在降水PH值小於4.5的地區,馬尾松林、華山松和冷杉林等出現大量黃葉並脫落,森林成片地衰亡。例如重慶奉節縣的降水PH值小於4.3的地段,20年生馬尾松林的年平均高生長量降低50%。2.酸雨對森林的影響在很大程度上是通過對土壤的物理化學性質的惡化作用造成的。在酸雨的作用下,土壤中的營養元素鉀、鈉、鈣、鎂會釋放出來,並隨著雨水被淋溶掉。所以長期的酸雨會使土壤中大量的營養元素被淋失,造成土壤中營養元素的嚴重不足,從而使土壤變得貧瘠。此外,酸雨能使土壤中的鋁從穩定態中釋放出來,使活性鋁的增加而有機絡合態鋁減少。土壤中活性鋁的增加能嚴重地抑制林木的生長。3.酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖,降低酶活性,土壤中的固氮菌、細菌和放線菌均會明顯受到酸雨的抑制。酸雨還可使森林的病蟲害明顯增加。在四川,重酸雨區的馬尾松林的病情指數為無酸雨區的2.5倍。4.酸雨對中國森林的危害主要是在長江以南的省份。根據初步的調查統計,四川盆地受酸雨危害的森林面積最大,約為28萬公頃,占有林地面積的32%。貴州受害森林面積約為14萬公頃。根據某些研究結果,僅西南地區由於酸雨造成森林生產力下降,共損失木材630萬立方米,直接經濟損失達30億元(按1988年市場價計算)。對南方11個省的估計,酸雨造成的直接經濟損失可達44億元。 現在大多數專家認為,森林的生態價值遠遠超過它的經濟價值。雖然對森林的生態價值的計算方法還有一些爭議,計算出來的數字還不能得到社會的普遍承認,但森林的生態價值超過它的經濟價值,這幾乎是一致的。根據這些計算結果,森林的生態價值是它經濟價值的2-8倍。如果按照這個比例來計算,酸雨對森林危害造成的經濟損失是極其巨大的。

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