周素娟,湯雨昂
(漠河縣氣象局,黑龍江 漠河165300)
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,因此無論對生態(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。
20 世紀(jì)30年代,日本、英國、美國、比利時(shí),都發(fā)生過酸霧事件,對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,充足的陽光、氮氧化物和碳?xì)浠衔铮约拜^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越多,排放的尾氣也越來越多,使得光化學(xué)煙霧發(fā)生幾率大大增加,除了對人類的危害外,城市煙霧還可以降低空氣中的能見度,導(dǎo)致交通事故頻發(fā)。
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高,會導(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)。 同樣會使該病者的死亡率升高。 美國科學(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。
通常情況下,若酸雨落入河流江海后得不到中和,就會導(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始逐漸滅亡,導(dǎo)致食物鏈中上層的魚類失去食物而無法正常生長, 魚類也逐漸走向消亡,其中不乏一些珍貴稀有的魚類,因不耐酸,消亡最快。 水體酸化除減少魚類的食物外,還不利于雌魚產(chǎn)卵。 即使產(chǎn)卵成功,魚苗在高酸化水中也無法生存,很快就會死亡,導(dǎo)致水體中的魚類更新?lián)Q代速度減慢; 酸化水體還會增加魚類病變、畸變的幾率;當(dāng)PH <5.0,在水中幾乎沒有魚,水底部衰減材料覆蓋,耐酸的蚋幼蟲發(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法生存。 同樣,地下水酸化對人類、動(dòng)植物的生命也會造成巨大的威脅。
酸雨破壞了樹木正常生長所需要的酸堿度, 改變了樹木的元素組成,降低了樹木抵御災(zāi)害的能力。 酸雨的入侵,使森林土壤里的營養(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。 同樣,酸雨(霧)對農(nóng)作物也會產(chǎn)生危害,我國各地由于酸雨的影響,土壤酸化,肥力降低,農(nóng)作物無法獲得充足的養(yǎng)分,導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)或無產(chǎn);酸雨還會誘發(fā)農(nóng)作物病蟲害,一些耐酸的害蟲瘋狂滋長,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。
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20 多年的努力,對202 個(gè)湖泊的監(jiān)測表示,氮氧化物排放量已大大減少, 甚至完全控制增長, 但數(shù)據(jù)顯示, 只有33%的湖泊酸化的程度有所下降,56%沒有變化,11%變得更酸。 酸雨控制是可逆的,但不容易治理。
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,必須對這些問題的根源進(jìn)行合理的處理。
20 世紀(jì)90年代, 酸雨問題成為環(huán)境污染的主要問題,各國根據(jù)自身的酸雨危害情況,提出減少酸雨的方法,例如西方國家在汽車尾氣排放之前安裝消除污染氣體的裝置, 有的國家加大對工業(yè)生產(chǎn)廢氣排放的指標(biāo)控制, 減少污染物的排放量,降低對大氣的污染。 近幾年,酸雨形勢得到一定程度的控制,如果世界各國加大對環(huán)境保護(hù)的力度,酸雨問題就會得到改善。