酸雨的知识和防治

（1）酸雨概述

酸雨的概念由英国化学家RA史密斯于1872年提出。在环保署研究报告中，已统一将雨水的酸碱值在5.6以下时正式定义为“酸雨”，包括雨、雪、雹、雾等降水过程。一般地，从大气污染物沉降的角度来讲，又把“酸雨”称为“酸沉降”“酸性降水”；若考虑对环境的影响，更完整地表达“酸沉降”的环境问题，“酸雨”又被称为“环境酸化”。

酸雨是由多种因素综合构成的复杂过程（见图5.10）形成的，至今还有许多关键的问题没弄清楚。在酸雨化学组成中，较重要的物质包括及Mg2+等。其来源包括自然来源及人为来源。一般而言，和NO3-为主要的致酸物质，它们是由硫氧化物（SO2）与氮氧化物（NO、NO2）转化而来。在人为污染排放方面，前者与使用化石燃料、火力发电厂、燃烧含硫有机物有关，后者主要来自工厂高温燃烧过程、交通工具排放等因素。Ca2+和为主要的中和（致碱）物质。

图5.10　酸雨的形成过程

（2）酸雨的危害

众所周知，酸雨会给环境带来严重危害，造成巨大经济损失。原中国国家环境保护局相关数据表明，目前每年因酸雨和二氧化硫污染造成的生态环境损害、人体健康危害，已造成经济损失约1 100亿元，并呈现不断增加的趋势。一般来讲，酸雨的危害有以下4个方面：

①对人体健康的危害。与SO2相比，硫酸和硫酸烟雾的毒性要大得多，可以侵入肺部深部组织，引起干咳、哮喘、头痛以及鼻子、眼睛、喉咙的过敏。酸雨还会溶解水里的有毒金属，并可能被水果、蔬菜和动物组织吸收，人类吃下这些食物，会对健康造成严重损害。例如，汞累积在动物器官和组织中会造成脑损伤和神经混乱；动物器官中的铝与肾脏问题有关。

②使河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生生物的生长。湖泊和河流是酸性降水的首先受害者，降落酸雨后的变化也最明显，敏感水体酸化后会带来各种不良生物后果。水体中某些有机物的分解速度会降低，水体中的第一生产者的组成将发生变化。浮游生物的种类将会减少，但浮游生物的生物量与生产率不会因水体酸化而减少。草食类与肉食类微生物的生物量会减少。美国和加拿大已有几千条河流和湖泊中的水生动植物绝迹，处于“死亡”状态。

③对饮用水质的影响。水体酸化后可能从土壤和水的分配网中溶解某些有毒物和有害金属，如铅、汞、镉、铝与铜等，饮水中含有这些金属会引起人体一系列的疾病。(www.xing528.com)

④破坏土壤、植被、森林。土壤中的钙、镁、钾等养分在酸雨的作用下大量流失，导致土壤逐渐酸化、贫瘠化，严重影响植物生长。同时，酸雨还会影响固氮菌的活动，导致土壤微生物群产生生态系统混乱，影响氮的固定，对植物的生长造成严重影响。

据报道，欧洲许多国家的森林正在以惊人的速度死亡，特别是德国已有约50%的森林受到了酸雨破坏，西部森林也受到了最为严重的损害。在我国南方，土壤原本多呈酸性，又受到酸雨影响，加速了其酸化过程。此外，土壤里含大量铝的氢氧化物，被酸化后，会加速土壤中含铝矿物风化，从而释放大量铝离子，形成可被植物吸收的铝化合物，若植物长期或过量地吸收铝，会引发中毒，甚至引起死亡。酸雨不仅能加速土壤矿物营养元素的流失，还能造成土壤结构的改变，导致土壤的贫瘠化，从而影响植物的正常发育，诱发植物病虫害，造成作物减产。

⑤腐蚀油漆、金属、皮革、纺织品和含碳酸钙的建筑材料。例如，有的完好保存了几百年的文物古迹或艺术珍品，几十年间已被酸雨腐蚀得面目全非。雅典作为地中海沿岸的历史名城，保存的很多古希腊遗留下来的金属像和石雕像，很多已被酸雨腐蚀得面目全非。杭州灵隐寺著名的“摩崖石刻”，经过近几年酸雨的侵蚀，佛像面部的眼睛、鼻子、耳朵等剥蚀严重，已面目全非，被现代人修补后，造成了古迹不“古”。碑林、石刻大多都是由石灰岩雕刻而成，遇到酸雨后会立即起酸碱中和的化学反应，将碑林、石刻腐蚀。酸雨还造成油漆泛白、褪色，给古建筑、仿古建筑带来许多麻烦。

（3）酸雨的防治措施

目前，人类主要采取通过减少燃烧化石燃料，进而降低其酸性氧化物的排放，并降低汽车排放的氮氧化物等来进行对酸雨的防治。具体来讲，采取的措施主要有以下5个方面：

①对钢铁、火电、水泥、电解铝等大气污染严重的重点行业实施排污许可证制度，明确各企业主要污染物的处理、排放许可和削减排放量问题，同时，强制安装在线监控装置，严格监督管理。

②划定高污染燃料禁燃区，禁止使用高污染燃料燃烧设备，大力推广清洁能源替代燃煤；大幅度提高城市气化率，减少城市燃煤量；限制高硫煤使用，加速城区空气质量的改善。

③进一步推动火电厂脱硫工程建设。研究制订、尽早实施有关控制和减排二氧化硫的经济政策，将火电机组脱硫成本纳入上网电价，并确保脱硫机组上网电量、实行环保发电折价标准，刺激多方面、多渠道脱硫资金投入，加强落实脱硫工程项目的补助政策等。

④控制燃煤污染大气综合防治工程，严格执行最新的火电污染物排放标准，超标电厂坚决限产甚至停产。

⑤依据《排污费征收使用管理条例》，有效实施排污总量收费，并继续提高二氧化硫排放收费标准，使其超过污染物治理成本，刺激企业治理污染排放。