首页 >

经验 >

自然经验 >

正文

酸雨的形成条件 酸雨的范围和强度
更新时间:2024-05-13 11:35:32

导语:酸雨的形成条件是什么呢?其实酸雨的形成与环境的复杂互动密不可分,因为大气中的氮氧化合物和硫氧化合物是酸雨的主要成因,并且这些污染物通常来自于工业排放、交通尾气和农业施肥等活动,下面就去看看酸雨的范围和强度吧!

酸雨的形成条件

由于大量化石燃料,主要是煤炭和石油产品的燃烧,美国每年有数百万吨的硫和氧化氮释放到大气中。2009年总量达到2300万吨,这些排放源主要包括发电厂、工业过程(如矿石冶炼和石油加工)以及所有类型的汽车。经过一系列复杂的化学反应,这些污染物的一部分转化成酸然后作为雨或雪降落到地面,这就称为湿沉降。相反,在有些天气干燥的地区,酸性化合物可能进入尘埃或烟雾作为干沉降降落到地面。

干沉降颗粒和气体在地面被雨水冲刷而使径流更具有酸性。大气中大约一半的酸是以干沉降降落回到地面的。1852年,英格兰化学家安格斯·史密斯创造出酸雨一词,专指英格兰中部地区工业排放对降水的影响。一个半世纪以后,这一现象不仅是许多环境科学家研究的热点,同时也是国际政治事务中的重要议题。虽然史密斯早就清楚地意识到酸雨造成环境破坏,但直到20世纪中期人们才意识到酸雨的大范围影响。终于,20世纪70年代后期,公众的广泛关注使政府出资将酸雨作为重要的研究问题。

酸雨的范围和强度

降雨本身有点酸性。大气中的二氧化碳溶解于水后变成弱碳酸,其他少量的天然形成的酸也对降水的酸性有贡献。人们曾经认为无污染雨水的pH值约为5.6.然而,在未被污染的边远地区的研究显示,降水的pH值通常接近5.不幸的是,在大的人类活动中心数百千米范围内的大多数区域,降水的pH值要低得多。这类降雨或降雪就称为酸雨。其实人们发现北欧和北美东部的大范围酸雨已经有些时日了。研究还表明其他区也有域酸雨发生,包括北美西部、日本、中国、俄国和南亚地区。

除了局地污染源外,美国东北部和加拿大东部也有部分酸性来源于数百千米之外的南部和西南部的工业区。这种情况是因为许多污染物会在大气中停留长达5天之久,在这一时间内它们可能被传输很远的距离。在解决这一问题的所有因素中,最有效的就是技术,即在最靠近源的附近降低污染的技术。因为持续的强风出现在较高的高度,所以较高的烟囱可以将污染物释放到更高处而改善局地的空气质量。

虽然这种高大烟囱群增强了污染物的稀释和扩散,但是也带来了人们不期望的污染物的长距离输送。正是在这种情形下,单个烟流尾羽所具有的稀薄污染浓度就不会直接造成健康危害或造成局地区域污染问题。但遗憾的是,由于北美东部大气过程导致了污染物的完全混合,几乎不可能清楚地区分远程污染源和局地污染源的相对影响。

酸雨的危害

从外观上,酸雨给人的感觉和味道几乎就像是洁净的雨一样。酸雨对人的危害不是直接的。在酸雨中行走或即使在酸性湖水中游泳也并不比在没有受到酸雨影响的雨中行走或水中游泳更危险。然而,造成酸雨的二氧化硫和氧化氮污染物确实会损害健康。这些气体在大气中相互作用而形成的细微的硫酸盐和硝酸盐颗粒可以随风长距离输送而被吸入人体肺部。

这些颗粒可以加重心脏问题和肺功能紊乱,如哮喘和支气管炎。酸雨对环境的破坏效应在有些地区是相当大的,而在其他地区也即将出现。酸雨最广为人知的效应就是使斯堪的纳维亚和北美东部数以千计的湖泊与河流的pH值降低。与此相对应的是,大量土壤中被酸性水溶解的铝在增加,而这对鱼类是有毒的。结果,有些湖泊几乎已经没有鱼类了,而其他湖泊也在向这种情况发展。

此外,生态系统也在不同结构层次上因各种相互作用而受到影响,这意味着评估酸雨对这些复杂系统的影响是相当困难和代价昂贵的,而且任重道远。即使在小区域内,酸雨的影响也可能在湖泊与湖泊之间有着很大的差异,这些差异大多与湖泊周围的土壤和岩石的性质有关。因为某些矿物质,如岩石和土壤中的钙,可以中和酸溶液,所以由这类物质包围的湖泊就很少可能变为酸性。

与此相反,缺少这种缓冲物质的湖泊就会受到严重影响。即使这样,在一个时期内,随着湖泊周围土壤中缓冲物质被消耗殆尽,没有酸化的湖泊的pH值也可能会出现下降。除了对有些湖泊的养鱼业产生影响外,研究还指出酸雨也可能减少作物产量和降低森林的生产力。酸雨不但对叶子有害,也会破坏根系并从土壤中过滤掉有营养的矿物质。最后,酸雨还会导致金属的腐蚀和岩石结构的破坏。

总之,酸雨通过大气将酸性物质送到地球表面。这些酸性化合物是作为燃烧和工业活动的副产品被带进空气的。大气既是那些不受欢迎的化合物从源地到存积目的地的旅行通道,也是燃烧产生物转化为酸性物质的媒介。除了对水生系统的有害影响外,酸雨还有大量其他有害影响。湖泊与河流的长期监测已经证明,有些酸敏性水体经历过多次恢复,虽然也取得了进展,但酸雨仍然是一个复杂和全球性的环境问题。

服务保障

首页
全身体检
找机构