第六章酸沉降對土壤環(huán)境的影響

1、第六章 酸沉降對土壤環(huán)境的影響 內 容 提 要酸沉降指大氣中的酸性物質酸沉降指大氣中的酸性物質(主要是主要是H2SO4、HNO3及其前體物及其前體物SOx, NOx等等)通過降水通過降水(包括包括雨、雷、霜、雹、霧、露等形式雨、雷、霜、雹、霧、露等形式)或在氣流作用或在氣流作用下直接遷移到地表造成污染的現(xiàn)象。前者稱為下直接遷移到地表造成污染的現(xiàn)象。前者稱為濕沉降濕沉降，后者稱為，后者稱為干沉降干沉降。酸沉降習稱酸雨、一般指酸沉降習稱酸雨、一般指pH5.6的各種形式的降水。的各種形式的降水。1952年12月5-8日，英國倫敦上空高氣壓久留不散，靜風，大氣逆溫。工廠和取暖燃排放的大量S02和煙塵積

2、聚在低層大氣中不能稀釋擴散，市中心的能見度降到5m以下。大氣中SO2和煙塵濃度分別為平時的6倍和10倍。呼吸道疾病患者急劇增加，醫(yī)院里病人爆滿。一周內死亡人數(shù)比往年同期增加4500人，45歲以上死亡數(shù)為平時的3倍。1歲以下嬰兒死亡數(shù)也增加了1倍。此后兩個月又陸續(xù)死亡8000人。倫敦煙霧事件因酸雨致死的樹木在中國，20世紀80年代初，酸雨主要發(fā)生在以重慶、貴陽為代表的西南地區(qū)西南地區(qū)。到90年代中期，酸雨迅速發(fā)展到長江以南、青藏高原以東及四川盆地的廣大地區(qū)，形成華中、西南、華東、華南華中、西南、華東、華南4 4大酸雨區(qū)大酸雨區(qū)，年均降水PH5.6的區(qū)域面積達全國面積的40%左右，成為繼北歐、北美

3、之后的世界第三大酸雨區(qū)。1995年，我國SO2排放且達2370萬t，居世界第一位；高濃度SO2和嚴重的酸雨污染造成對人體健康的經(jīng)濟損失約為950億元、森林和農作物的直接經(jīng)濟損失數(shù)百億元。酸沉降己經(jīng)成為制約我國發(fā)展的嚴重大氣環(huán)境問題，被列為現(xiàn)階段我國大氣環(huán)境治理的重點。目前，酸沉降已經(jīng)危及到土壤生態(tài)系目前，酸沉降已經(jīng)危及到土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡。統(tǒng)的平衡。6.1 酸沉降的形成和來源陽離子：H+、NH4+、Ca2+、Na+、K+、Mg2+陰離子：SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-酸性物質（SOx、NOx）的天然排放酸性物質的人為排放化石燃料的燃燒與工業(yè)排放汽車尾氣的排放氯化物的排放6.2 酸沉降

4、物在土壤中遷移轉化有機態(tài)硫（有機態(tài)硫（95以上）以上）無機態(tài)硫無機態(tài)硫封閉在固體礦物中的硫：包括難容性的硫化物及硫酸鹽游離態(tài)的硫酸根及硫化物交換態(tài)的SO42-SO42-與S2-的轉化有機硫的礦化和無機硫的同化固定硫酸鹽的吸持與淋溶土壤中有機質中的硫在田間條件下每年約有13被礦化，土壤有機質中N和S的礦化速率比約為10:1。土壤無機硫通過植物吸收和植物體內形成有機硫而被同化固定，同化固定的速率大致與土壤有機硫礦化的速率相當（Nyborg,1978)土壤對SO42-的吸附交換吸附專性吸附即配位體交換吸附，指SO42-陰離子取代土壤中鐵、鋁氧化物表面羥基而被吸附的過程，其反應為：H2OFeOH0 +

5、S042- H2OFeSO4-+OH-OH- +H+ H2O6.3 酸沉降對土壤環(huán)境的影響 初級緩沖體系：指陽離子交換過程，反應較為迅速但緩沖能力小。當酸沉降pH4.0時主要是陽離子交換反應 。次級緩沖體系：指礦物風化，緩沖能力較大但動力學上較慢。當酸沉降pH4.0時礦物風化表現(xiàn)激烈，以礦物風化緩沖為主。碳酸鹽緩沖范圍：土壤pH6.28.0硅酸鹽緩沖范圍：土壤pH5.06.2陽離子緩沖范圍：土壤pH4.25.0鋁緩沖范圍：土壤pH2.84.2土壤礦物質含量和組成土壤酸堿性土壤有機質含量和存在形態(tài)N的轉化NO3-的淋失土壤酸化因為，受酸雨的影響(NH3，NOx )，一方面造成土壤中C、N循環(huán)平衡失調；另一方面N的轉化導致凈質子（H+）的增加。加速土壤鹽基離子的淋溶量促使閉蓄態(tài)磷的釋放后而發(fā)生磷元素的淋失，導致土壤有效磷缺乏促進鋁的釋放，土壤溶液中可溶性鋁增加，引起對植物和魚類毒害土壤某些微量重金屬可能被溶解，加速有毒有害金屬如鎳、汞、鎘、鉛、銅、鋅等的遷移，一方面造成土壤貧瘠化，另一方面造成水體污染6.4 土壤酸沉降污染的防治對策我國東亞酸沉降監(jiān)測網(wǎng)各監(jiān)測點監(jiān)測項目重慶縉云山地表水采樣點點位位置：10622緯度：2949土壤/植被監(jiān)測點西安雞窩子：經(jīng)度：10848緯度：33