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酸雨的形成防治与控制方法
酸雨是指ＰＨ值小于5.6的雨雪或其它形式的大气降水，是大气受污染的一种表现。当大气受到污染时，大气中的酸性气体如二氧化硫、氮氧化物浓度增高，溶于雨雪中生成亚硫酸、硝酸使降水的ＰＨ值降 低谓之酸雨。
酸雨 2004年，全国527个市（县）降水的年均pH值范围为3.05（湖南省吉首市）~ 8.20（甘肃省嘉峪关市）。出现酸雨的城市298个，占统计城市的56.5%。降水年均pH值小于5.6的城市218个，占统计城市的41.4%，其中湖南省长沙、常德、吉首，广东省韶关，江西省高安降水年均pH值小于4.0，降水酸度较强；酸雨频率大于40%的城市占统计城市的30.1%，其中湖南常德、江西德兴、浙江丽水、安吉、开化酸雨频率为100%。
（一） 酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物理现象。煤和石油燃烧以及金属冶炼等过程释放到大气中的二氧化硫，通过一系列的气相或液相氧化反应生成硫酸。高温燃烧生成的一氧化氮排入大气中大部分转 化为二氧化氮，遇水生成硝酸和亚硝酸。大气颗粒物中的铁、铜、镁、钒等是成酸反应的催化剂，大气光化学反应生成的臭氧和过氧化 氢是二氧化硫氧化的氧化剂。 酸雨的形成主要有一下几方面影响：
1空中的酸碱物质。现代工业、农业和交通排放更大量，种类更多的污染物(包括酸碱性物质),且与尘埃一起升到高空,通过扩散、迁移、转化而后重力沉降到地面，或经雨雪冲刷到达地面。酸性物质可破坏植被,酸化土壤,酸化水域，造成水生和陆地生态失衡，加速岩石风化和金属腐蚀。
2酸性物质SOx的天然排放。酸性物质SOx 有四类天然排放源：海洋雾沫,它们会夹带一些硫酸到空中；土壤中某些机体，如动物死尸和植物败叶在细菌作用下可分解某些硫化物，继而转化为SOx；火山爆发,也将喷出可观量的SOx气体；雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然SOx 排放源,因为树木也含有微量硫。
3化石燃料。酸性物质SOx，NOx排放人工源之一，是煤、石油和天然气等化石燃料燃烧，无论是煤，或石油，或天然气都是在地下埋藏多少亿年，由古代的动植物化石转化而来,故称做化石燃料。科学家粗略估计，1990年我国化石燃料约消耗近700百万吨；仅占世界消耗总量的12%,人均相比并不惊人；但是我国近几十年来,化石燃料消耗的增加速度,实在太快,1950年至1990年的四十年间,增加了30倍。不能不引起足够重视。
4工业过程。 酸性物质SOx,NOx排放人工源之二是工业过程,如金属冶炼：某些有色金属的矿石是硫化物,铜,铅,锌便是如此,将铜,铅,锌硫化物矿石还原为金属过程中将逸出大量SOx气体,部分回收为硫酸,部分进入大气。再如化工生产，特别是硫酸生产和硝酸生产可分别跑冒滴漏可观量SOx和NOx,由于NO2带有淡棕的黄色，因此,工厂尾气所排出的带有NOx 的废气象一条“黄龙”,在空中飘荡，控制和消除“黄龙”被称做“灭黄龙工程”。再如石油炼制等,也能产生一定量的SOx和NOx。
5交通运输。酸性物质SOx、NOx排放人工源之三是交通运输,如汽车尾气。在发动机内,活塞频繁打出火花，象天空中闪电,N2变成NOx。不同的车型,尾气中NOx 的浓度有多有少，机械性能较差的或使用寿命已较长的发动机尾气中的NOx 浓度要高。汽车停在十字路口,不息火等待通过时,要比正常行车尾气中的NOx浓度要高。近年来,我国各种汽车数量猛增,它的尾气对酸雨的贡献正在逐年上升,不能掉以轻心。人们常说车祸猛于虎,因为车祸看得见摸得着,血肉模糊,容易引起震动；污染是无形的,影响短时间看不出来,容易被人忽视。二）空气中存在酸雾，可随人的呼吸进入肺部组织，严重时可能引起肺部炎症及肺水肿，特别对婴、幼儿的影响更大，甚至有可能诱发婴儿死亡综合症。酸雨除对人群造成危害之外，对整个生态系统都有影响：酸雨降落地面后可使土壤、湖泊、河流酸化。水体酸化后使水生生物受到严重影响；土壤酸化后使其中的有机物的分解和氮的固定受 到抑制，引起土壤贫瘠化；酸雨伤害植物的新生芽叶，影响其水肿发育；酸雨对建筑物的腐蚀作用业很明显致使表层脱落甚至影响其安 全。酸雨的危害主要有以下几个方面：“
1酸性物质的干湿沉降酸雨危害环境。这种危害包括森林退化，湖泊酸化，鱼类死亡，水生生物种群减少，农田土壤酸化、贫脊，有毒重金属污染增强，粮食、蔬菜、瓜果大面积减产，使建筑物和桥梁损坏，文物面目皆非。
2酸雨对水生生物的危害。干湿酸沉降可直接降入湖水内；也可降入河内再流入湖内；也可落到植被上，雨水冲刷形成径流，注入河湖；也可渗入土壤，进入地下水，流入湖内；最终导致湖泊酸化。有人估计，在中国南方酸雨地区有近一半湖泊，受到不同程度的酸化污染。当然，不同湖泊酸化的敏感性还有所不同，它取决于影响降水的气象条件，湖泊水文，流域特征和湖区土壤和基岩状况。
3土壤酸化 。酸雨可导致土壤酸化。我国南方土壤本来多呈酸性，再经酸雨冲刷，加速了酸化过程；我国北方土壤呈碱性，对酸雨有较强缓冲能力，一时半时酸化不了。土壤中含有大量铝的氢氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子，形成植物可吸收的形态铝化合物。植物长期和过量的吸收铝，会中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤矿物质营养元素的流失；改变土壤结构，导致土壤贫脊化，影响植物正常发育；酸雨还能诱发植物病虫害，使作物减产。酸雨可使土壤微生物种群变化，细菌个体生长变小，生长繁殖速度降低，如分解有机质及其蛋白质的主要微生物类群牙孢杆菌，极毛杆菌和有关真菌数量降低，影响营养元素的良性循环，造成农业减产。特别是酸雨可降低土壤中氨化细菌和固氮细菌的数量，使土壤微生物的氨化作用和硝化作用能力下降，对农作物大为不利。科学家试验后估计我国南方七省大豆因酸雨受灾面积达2380万亩，减产达20万吨，减产幅度约6%，每年经济损失1400万元。
4森林衰退。比较不同年代树木年轮，可知产生酸雨前后对林木生长的影响。在我国南方森林地区，50年前树木生长较为粗壮，近年来状况不佳。酸雨可造成叶面损伤和坏死，早落叶，林木生长不良，以致单株死亡。土壤肥力降低，产量下降，造成大面积森林衰退。我国重酸雨地区四川盆地受酸雨危害的森林面积达28万公顷，占林地总面积的三分之一，死亡面积1.5万公顷，占林地面积6%。同样受酸雨侵袭的贵州省，受危害的森林面积达14万公顷，为四川盆地的二分之一。
5损害建筑。酸雨能使非金属建筑材料（混凝土、砂浆和灰砂砖）表面硬化水泥溶解，出现空洞和裂缝，导致强度降低，从而建筑物损坏。
6酸雨能使文物面目皆非。碑林文字模糊；著名的杭州灵隐寺的“摩崖石刻”近年经酸雨侵蚀，佛像眼睛、鼻子、耳朵等剥蚀严重，面目皆非，修补后，古迹不“古”。碑林、石刻大都由石灰岩雕成，遇到酸雨立即起化学反应，酸碱中和，即被腐蚀。
7酸雨能加速金属腐蚀，腐蚀速率：碳钢大于镀锌铁板，紫铜较低，出现空洞和裂缝，强度降低，桥梁损坏。金属涂上涂料会减缓腐蚀。
8危害人体健康。人体耐酸能力高于耐碱能力，如经常用弱碱性洗衣粉洗衣服,不带手套，手就会变得粗糙，皮革工人，经常接触碱液，也有类似情况；但皮肤角质层遇酸就好一些。可是，眼角膜和呼吸道粘膜对酸类却十分敏感，酸雨或酸雾对这些器官有明显刺激作用，导致红眼病和支气管炎,咳嗽不止,尚可诱发肺病,这是酸雨对人体健康的直接影响。另一方面，农田土壤酸化，使本来固定在土壤矿化物中的有害重金属,如汞、镉、铅等,再溶出,继而为粮食，蔬菜吸收和富集,人类摄取后,中毒,得病。这是酸雨对人体健康的间接影响。
三）酸雨的防治与控制
控制酸雨的根本措施在于减少二氧化硫和氮氧化物的人为排放。目前的有效手段是使用干净能源, 发展水力发电和核电站, 使用固硫的型煤, 使用锅炉固硫、脱硫、除尘新技术, 发展内燃机代用燃料, 安装机动车尾气催化净化器, 培植耐酸雨农作物和树种等。
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酸雨破坏水土环境，引起经济损失，它可以破坏大面积的森林和农作物。据报道，欧洲和北美一些国家的森林受酸雨危害率高达30～50％。我国南方重酸区已出现一些严重的森林衰亡现象：重庆市郊地区50％的松树枯死；峨眉山金顶冷杉的死亡率达40％；浙江西天目山因酸雨的影响使大片的柳杉死亡；柳州市区和郊区的林木也出现较严重的酸雨危害。植物对酸雨反应最敏感的器官是叶片，叶片受损后会出现坏死斑、萎蔫、叶绿素含量降低、叶色发黄、退绿、光合作用降低，使林木生长缓慢或死亡，使农作物减产。同时，酸雨危害植物表皮及角质层，使植物的抗病虫害能力减弱。酸雨对水生生物也有很大危害，它使许多河湖水质酸化，导致许多对酸敏感的水生生物种群灭绝。当湖泊、河水的pH值降到5以下时，鱼、虾类的生长繁殖便受到严重影响，加之湖河底泥中有毒金属遇酸溶解，更加速了这些水生生物群的死亡。欧洲、北美的许多湖泊因酸雨危害已经变为死湖。
酸雨使土壤酸化，土质中的钙、镁等养分被酸溶解，导致土壤养分流失。酸化的土壤抑制了土壤微生物的活性，破坏了土壤微生物的正常生态群落，使有机物的分解减缓，土壤贫瘠，病虫害猖獗。
酸雨影响人和动物的身体健康，雨雾的酸性对眼、咽喉和皮肤的刺激，会引起结膜炎、咽喉炎、皮炎等病症。
酸雨对建筑物和金属材料的腐损也非常严重，许多城市刚落成或装修一新的建筑物在一场酸雨过后，就失去了美丽的光泽，本来光亮如镜的大理石经酸雨的腐蚀而变得暗淡无光，甚至被层层剥落。
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1、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；加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程；可能危及人体健康。
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，但受威胁的地区还包括加拿大，也许还有加利福尼亚州塞拉地区、洛基山脉和中国。在某些地方，偶尔观察到降下的雨水像醋那样酸。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最初人们注意力的焦点，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确定的。
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。这能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。由这种污染形式引起的对植物的危害范围，包括从对叶片的有害影响直到细根系的破坏。
2、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，所以的酸雨是硫酸型酸雨。而多燃石油的国家下硝酸雨。海洋雾沫,它们会夹带一些硫酸到空中；土壤中某些机体，如动物死尸和植物败叶在细菌作用下可分解某些硫化物，继而转化为SOx；火山爆发,也将喷出可观量的SOx气体；雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然SOx 排放源,因为树木也含有微量硫。
酸雨多成于化石燃料的燃烧：
⑴S→H2SO4 S+O2（点燃）→SO2
SO2+H2O→H2SO3（亚硫酸）
2H2SO3+O2→2H2SO4（硫酸）
（也可以被认为是SO2先被氧化为SO3，SO3再与水反应生成H2SO4）
总的化学反应方程式：
S+O2（点燃）＝SO2,2SO2+2H2O+O2＝2H2SO4
⑵氮的氧化物溶于水形成酸：
a.NO→HNO3（硝酸）
2NO+O2＝2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO
总的化学反应方程式：
4NO+2H2O+3O2＝4HNO3
b.NO2→HNO3
总的化学反应方程式：
4NO2+2H2O+O2→4HNO3
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酸雨的危害十分严重。它能使湖泊河流酸化。据调查，美国纽约州阿第伦达克山区有51％湖泊的水呈酸性（pH<5），90％的湖泊里已经没有鱼生存。瑞典一万个淡水湖中，有2 000个湖里的鱼和其他生物面临灭顶之灾。1974年降落在英格兰地面上的酸雨，其酸性比食醋还强，pH达2.4。
酸雨不仅污染水域，还能影响树木的生长；破坏土壤，危害农作物；破坏城市建筑物、机器、桥梁；腐蚀名胜古迹及雕塑。例如，美国的铁轨损坏有1/3是与大气污染及酸雨有关。欧洲的许多文物古迹，如巴特农神殿、伦敦英王理查一世的塑像以及其他珍贵的古代纪念碑和雕像，都不同程度地遭受酸雨的腐蚀，而使其面目皆非。