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1、广州地区酸雨长期变化特征及研究杨春策尹瑞一、酸雨成因及危害1.酸雨的成因：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，还有少量灰尘。 酸雨是工业高度发展而出现的副产物，由于人类大量使用煤、石油、天然气等化石燃料，燃烧后产生的硫氧化物或氮氧化物，在大气中经过复杂的化学反应，形成硫酸或硝酸气溶胶，或为云、雨、雪、雾捕捉吸收，降到地面成为酸雨。如果形成酸性物质时没有云雨，则酸性物质会以重力沉降等形式逐渐降落在地面上，这叫做干性沉降，以区别于酸雨、酸雪等湿性沉降。干性沉降物在地面遇水时复合成酸。酸云和酸雾中的酸性由于
2、没有得到直径大得多的雨滴的稀释，因此它们的酸性要比酸雨强得多。高山区由于经常有云雾缭绕，因此酸雨区高山上森林受害最重，常首先成片死亡。硫酸和硝酸是酸雨的主要成分，约占总酸量的90%以上，我国酸雨中硫酸和硝酸的比例约为10∶1。 天然排放源 1.海洋：海洋雾沫，它们会夹带一些硫酸到空中 2.生物：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，继而转化为二氧化硫。3.火山爆发：喷出可观量的二氧化硫气体。 4.森林火灾：雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然硫氧化物排放源,因为树木也含有微量硫。 5.闪电：高空雨云闪电，有很强的能量，能使空气中
3、的氮气和氧气部分化合生成一氧化氮,继而在对流层中被氧化为二氧化氮 N2+O2=放电=2NO 2NO+O2==2NO2 氮氧化物即为一氧化氮和二氧化氮之和，与空气中的水蒸气反映生成硝酸。 6.细菌分解：即使是未施过肥的土壤也含有微量的硝酸盐，土壤硝酸盐在土壤细菌的帮助下可分解出一氧化氮，二氧化氮和氮气等气体。 人工排放源 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
4、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。 煤中含有硫，燃烧过程中生成大量二氧化硫，此外煤燃烧过程中的高温使空气中的氮气和氧气化合为一氧化氮，继而转化为二氧化氮，造成酸雨。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二氧化硫气体，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产生可观量二氧化硫和二氧化氮，由于二氧化氮带有淡棕的黄色,因此，工厂尾气所排出的带有二氧化氮的废气象一条“黄龙”,在空中
5、飘荡，控制和消除“黄龙”被称做“灭黄龙工程”。再如石油炼制等,也能产生一定量的二氧化硫和二氧化氮。它们集中在某些工业城市中，也比较容易得到控制。酸雨的工业排放源 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，氮气变成二氧化氮。不同的车型,尾气中氮氧化物的浓度有多有少，机械性能较差的或使用寿命已较长的发动机尾气中的氮氧化物浓度要高。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氮氧化物浓度要高。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。 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
6、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。2.酸雨的危害：首先酸雨对植物的影响显而易见。因为酸雨抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与土壤粒子结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化，植物难以生长。其次酸雨伤害植物的新生芽叶，因为春天，大多数植物刚刚发芽，而这些嫩叶往往经受不住酸雨中的二
7、氧化硫的冲洗，容易发生病虫害或干枯而死亡，从而影响其生长发育。据调查，重庆市南山上的马尾松死亡率高达60%。其次，酸雨对人类本身健康的危害尤为突出。据美国政府1980年的推算，占全国死亡总数的2%。即相当于全美国有51000人死于大气污染。据我国一项15年的跟踪研究显示，重庆市中心肺癌死亡率呈逐年上升趋势，位居全国几个特大城市之首，这其中，尤以老人和獐受害最大。原因之一是重庆是酸雨密集区。还有，酸雨对人类的环境和经济发展带来了极大的影响。据有关部门调查表明，我国的四川重庆市早被中外专家列为世界三大酸雨区之一。早在1993年，重庆市的环境监测结果表明，这里的酸雨频
