酸雨的形成課件

酸

雨

酸雨的形成

酸雨的危害

酸雨

酸雨的監(jiān)測(cè)

酸雨的分布

酸雨與環(huán)境

酸雨的控制

酸雨的發(fā)現(xiàn)

近代工業(yè)革命，從蒸氣機(jī)開(kāi)始，鍋爐燒煤,產(chǎn)生蒸汽,推動(dòng)機(jī)器；而后火力電廠(chǎng)星羅齊布,燃煤數(shù)量日益猛增。遺憾地是，煤含雜質(zhì)硫，約百分之一，在燃燒中將排放酸性氣體SO2；燃燒產(chǎn)生的高溫尚能促使助燃的空氣發(fā)生部分化學(xué)變化，氧氣與氮?dú)饣?，也排放酸性氣體NOx。它們?cè)诟呖罩袨橛暄_刷，溶解，雨成為了酸雨；這些酸性氣體成為雨水中雜質(zhì)硫酸根、硝酸根和銨離子。1872年英國(guó)科學(xué)家史密斯分析了倫頓市雨水成份，發(fā)現(xiàn)它呈酸性，且農(nóng)村雨水中含碳酸銨，酸性不大；郊區(qū)雨水含硫酸銨，略呈酸性；市區(qū)雨水含硫酸或酸性的硫酸鹽,呈酸性。于是史密斯首先在他的著作《空氣和降雨：化學(xué)氣候?qū)W的開(kāi)端》中提出“酸雨”一專(zhuān)有名詞。

什么是酸雨?未被污染的雨雪是中性的，pH值近于7；當(dāng)它為大氣中二氧化碳飽和時(shí)，略呈酸性，pH值為5.65。被大氣中存在的酸性氣體污染,pH值小于5.65的雨叫酸雨；pH值小于5.65的雪叫酸雪；在高空或高山(如峨眉山)上彌漫的霧,pH值小于5.65時(shí)叫酸霧。

什么是酸雨區(qū)?

某地收集到酸雨樣品,還不能算是酸雨區(qū),因?yàn)橐荒昕捎袛?shù)十場(chǎng)雨,某場(chǎng)雨可能是酸雨,某場(chǎng)雨可能不是酸雨,所以要看年均值。目前我國(guó)定義酸雨區(qū)的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)尚在討論之中,但一般認(rèn)為:年均降水pH值高于5.65,酸雨率是0-20%,為非酸雨區(qū);pH值在5.30--5.60之間,酸雨率是10--40%,為輕酸雨區(qū);pH值在5.00--5.30之間,酸雨率是30-60%,為中度酸雨區(qū);pH值在4.70--5.00之間,酸雨率是50-80%,為較重酸雨區(qū);pH值小于4.70,酸雨率是70-100%,為重酸雨區(qū)。這就是所謂的五級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

空中的酸堿物質(zhì)與

酸雨

現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通排放更大量，種類(lèi)更多的污染物(包括酸堿性物質(zhì)),且與塵埃一起升到高空,通過(guò)擴(kuò)散、遷移、轉(zhuǎn)化而后重力沉降到地面，或經(jīng)雨雪沖刷到達(dá)地面。酸性物質(zhì)可破壞植被,酸化土壤,酸化水域，造成水生和陸地生態(tài)失衡，加速巖石風(fēng)化和金屬腐蝕

自然活動(dòng)和人類(lèi)活動(dòng)向大氣排放若干物質(zhì)形成酸雨；其中有的物質(zhì)是中性的,如風(fēng)吹浪沫漂向空中的海鹽,NaCl,KCl等；有的物質(zhì)是酸性的，如SOx和NOx及酸性塵埃(火山灰)等；有的是堿性的，如

NH3及來(lái)自風(fēng)掃沙漠和堿性土壤揚(yáng)起的顆粒；有的本身并無(wú)酸堿性,但在酸堿物質(zhì)的的遷移轉(zhuǎn)化中可起催化作用，如CO和臭氧；降水的pH值是它們?cè)谟晁疀_刷過(guò)程中相互作用和彼此中和的結(jié)果。

酸性物質(zhì)SOx的天然排放

酸性物質(zhì)SOx有四類(lèi)天然排放源：海洋霧沫,它們會(huì)夾帶一些硫酸到空中；土壤中某些機(jī)體，如動(dòng)物死尸和植物敗葉在細(xì)菌作用下可分解某些硫化物，繼而轉(zhuǎn)化為SOx；火山爆發(fā),也將噴出可觀(guān)量的SOx氣體；雷電和干熱引起的森林火災(zāi)也是一種天然SOx排放源,因?yàn)闃?shù)木也含有微量硫。

化石燃料與酸雨

酸性物質(zhì)SOx，NOx排放人工源之一，是煤、石油和天然氣等化石燃料燃燒，無(wú)論是煤，或石油，或天然氣都是在地下埋藏多少億年，由古代的動(dòng)植物化石轉(zhuǎn)化而來(lái),故稱(chēng)做化石燃料。科學(xué)家粗略估計(jì)，1990年我國(guó)化石燃料約消耗近700百萬(wàn)噸；僅占世界消耗總量的12%,人均相比并不驚人；但是我國(guó)近幾十年來(lái),化石燃料消耗的增加速度,實(shí)在太快,1950年至1990年的四十年間,增加了30倍。不能不引起足夠重視。

工業(yè)過(guò)程與酸雨

酸性物質(zhì)SOx,NOx排放人工源之二是工業(yè)過(guò)程,如金屬冶煉：某些有色金屬的礦石是硫化物,銅,鉛,鋅便是如此,將銅,鉛,鋅硫化物礦石還原為金屬過(guò)程中將逸出大量SOx氣體,部分回收為硫酸,部分進(jìn)入大氣。再如化工生產(chǎn)，特別是硫酸生產(chǎn)和硝酸生產(chǎn)可分別跑冒滴漏可觀(guān)量SOx和NOx,由于NO2帶有淡棕的黃色，因此,工廠(chǎng)尾氣所排出的帶有NOx的廢氣象一條“黃龍”,在空中飄蕩，控制和消除“黃龍”被稱(chēng)做“滅黃龍工程”。再如石油煉制等,也能產(chǎn)生一定量的SOx和NOx。它們集中在某些工業(yè)城市中，也比較容易得到控制。

土法煉硫,煉出了赤地千里

80年代初期,云南某地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)起步,片面追求利潤(rùn),實(shí)施

土法煉硫,工藝陳舊落后,硫的回收率僅達(dá)30%。其余的硫都燃燒成為SO2,迷漫于大氣之中,加之云南氣候濕潤(rùn)，有人曾收集檢測(cè)到每場(chǎng)降雨都是酸雨,pH值可達(dá)到3.2-3.8。其后果是生產(chǎn)區(qū)周?chē)?樹(shù)上看不到昆蟲(chóng),地下找不到螞蟻,天上望不到飛鳥(niǎo),1500畝良田寸草不長(zhǎng),一片荒涼的災(zāi)區(qū)景象。1993年采取了一系列治理措施,問(wèn)題已得到緩解。

硫酸廠(chǎng)周?chē)乃嵊陞^(qū)

某硫酸廠(chǎng)年產(chǎn)10萬(wàn)噸硫酸,通過(guò)廢氣向大氣排放SO23750噸。廠(chǎng)區(qū)兩平方公里范圍被嚴(yán)重污染,形成局地酸雨。廠(chǎng)區(qū)降水pH值的最低值達(dá)到3.63;平均pH值為4.41;為重酸雨區(qū)。

交通運(yùn)輸與酸雨

酸性物質(zhì)SOx、NOx排放人工源之三是交通運(yùn)輸,如汽車(chē)尾氣。在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi),活塞頻繁打出火花，象天空中閃電,N2變成NOx。不同的車(chē)型,尾氣中NOx的濃度有多有少，機(jī)械性能較差的或使用壽命已較長(zhǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的NOx濃度要高。汽車(chē)停在十字路口,不息火等待通過(guò)時(shí),要比正常行車(chē)尾氣中的NOx濃度要高。近年來(lái),我國(guó)各種汽車(chē)數(shù)量猛增,它的尾氣對(duì)酸雨的貢獻(xiàn)正在逐年上升,不能掉以輕心。人們常說(shuō)車(chē)禍猛于虎,因?yàn)檐?chē)禍看得見(jiàn)摸得著,血肉模糊,容易引起震動(dòng)；污染是無(wú)形的,影響短時(shí)間看不出來(lái),容易被人忽視。

1994年重慶及其郊區(qū)下了數(shù)場(chǎng)黑雨,色如墨汁,且有強(qiáng)酸性。人們發(fā)生了恐慌，紛紛詢(xún)問(wèn)地區(qū)環(huán)保部門(mén)，欲知其詳。經(jīng)化學(xué)分析,黑色物是煤屑，原來(lái)在鍋爐內(nèi)化石燃料未能燃燒充分,析出一些細(xì)的碳粒，也通過(guò)煙囪排向高空。酸性物主要是硫酸根,來(lái)自煤中燃燒的雜質(zhì)硫。結(jié)論是：黑雨就是強(qiáng)酸性雨；也可以說(shuō)是酸雨發(fā)展到某種極端情況。

黑

雨

黑

雪

無(wú)獨(dú)有偶,1991年我國(guó)喜馬拉雅山區(qū),下了數(shù)場(chǎng)“黑雪”。它來(lái)自于中東戰(zhàn)爭(zhēng),伊拉克軍隊(duì)從科威特撤退時(shí),放了一把大火,主要油氣井火光沖天,噴出濃濃的黑煙,夾雜令人窒息SOx和NOx氣味,直向高空，隨風(fēng)漂向東方,遇到喜馬拉雅高山,難以跨越,隨雪落下,成為有酸性的黑雪。人跡罕至的世界屋脊也未能逃出“空中死神”的災(zāi)難。

酸

霧

其實(shí),酸霧不止高空有,大氣污染嚴(yán)重的城市的臨近地面也有。重慶是我國(guó)有名的霧都,每年大霧日數(shù)居各大中城市之冠;蒙朧而飄渺的霧是重慶久富盛名的景觀(guān)之一。重慶又是嚴(yán)重酸雨污染的城市,霧也免不了酸化。80年代,全市酸霧pH平均值為4.39;市區(qū)最低值達(dá)到2.98,是典型的酸霧。霧滴是尺度微細(xì)的飄浮空中的水滴,極易吸附和吸收各種酸性氣體和顆粒物,因此,霧滴所含污染物的濃度特別大,其總離子濃度最高值竟達(dá)到9.7克/升,占霧滴重量的近1%,較同期雨水含量高出十余倍。經(jīng)醫(yī)務(wù)工作者潛心研究,認(rèn)明此種酸霧對(duì)兒童的呼吸系統(tǒng)十分有害。由于污染物濃度大,含水少,厚度大,能見(jiàn)度越來(lái)越低劣。其次生效應(yīng),諸如車(chē)禍等,更加不容忽視。

我國(guó)目前酸雨的主要責(zé)任者

——燃煤中的雜質(zhì)硫

與石油和天然氣相比,在我國(guó)煤的消耗量要多得多。一般估計(jì)煤的消耗量占化石燃料總消耗量的90%左右。而煤的燃燒排放SOx的數(shù)量,除了決定于煤的消耗數(shù)量,尚決定于煤的含硫量。我國(guó)幅員遼闊，煤礦分布十分分散。我國(guó)南方產(chǎn)煤含硫量比北方要高,特別是西南地區(qū),產(chǎn)含硫量高煤的中小煤窯如滿(mǎn)天星斗,其含硫量要比東北和華北地區(qū)產(chǎn)的高叁肆倍，當(dāng)?shù)鼐用穹Q(chēng)之為“臭煤”,因?yàn)榧彝ゴ讹埖臓t子燒用此煤，能發(fā)出令人窒息的惡臭氣味,它就SOx。一般情況是當(dāng)?shù)叵漠?dāng)?shù)禺a(chǎn)的煤,以減少運(yùn)輸過(guò)程的損失和增加成本,這也加速了我國(guó)長(zhǎng)江以南酸雨區(qū)域的形成。此外，我國(guó)產(chǎn)石油和天然氣含硫量一般比煤要低得多。而且它們的年消耗量為煤的消耗量的十分之一左右,因此，燃煤中的雜質(zhì)硫?qū)⑹俏覈?guó)目前酸雨的主要負(fù)責(zé)者。

空中的海鹽粒

氯化物排放天然源之一是海風(fēng)揚(yáng)起的霧沫，霧沫中含有海鹽，海鹽的主要成份是氯化物,如氯化鈉,氯化鉀,氯化鎂等

氯化物排放人工源

氯化物排放人工源較弱，少數(shù)城市有氯氣和氯化氫制造，逸出酸性氣體HCl和HClO3

，但量不大。對(duì)廣大地區(qū)酸雨形成的貢獻(xiàn)也不大。

氟污染與酸雨

浙江東北部土壤中含有微量氟元素,取土造磚時(shí),在培燒過(guò)程中,向大氣排放出一定量的氟化物,主要形式是氟化氫,也對(duì)局部酸雨有貢獻(xiàn)。該地區(qū)濕沉降中,氟離子的濃度較其它地區(qū)為高,也是證明。浙中盆地義烏市,近幾年來(lái)粘土建材企業(yè)(磚瓦廠(chǎng),墻地磚廠(chǎng)等)發(fā)展迅猛,生產(chǎn)排放大量含氟廢氣。氟化物進(jìn)入大氣后,形成酸性很強(qiáng)的氟化氫,易溶于水。故而其降水中氟化物含量年均值為0.216毫克/升,比浙東舟山,浙南麗水的降水氟含量高出倍多。除了增加酸度之外,降水中氟化物毒性大,對(duì)植物的影響比二氧化硫高出10至100倍。在氟源集中的污染區(qū),桑葉不能育蠶,果樹(shù)難于結(jié)果,糧食蔬菜減產(chǎn)。

沙

塵

我國(guó)北方堿性物質(zhì)“黃沙”來(lái)自東亞沙漠(塔克拉瑪干，古爾班通古特沙漠，騰格里沙漠和黃土高原等)；大風(fēng)揚(yáng)起塵暴,通常有三個(gè)主要通道萬(wàn)里過(guò)幽燕：1.北方通道：蒙古人民共和國(guó)中央沙漠→阿拉善高地→河套平原→鄂爾多斯高原→山西雁北地區(qū)→京津地區(qū)；2.西北通道：獨(dú)聯(lián)體中亞國(guó)家→古爾班通古特沙漠→吐魯番→哈密→河西走廊→寧夏平原→陜北高原→晉北高原→京津地區(qū)；3.西方通道：新疆塔什拉瑪干沙漠→青海柴達(dá)木盆地→河西走廊或→寧夏平原。最終,“黃沙”可達(dá)韓國(guó)、日本以至夏威夷群島。黃沙含鈣較多，是堿性的，會(huì)對(duì)空氣中酸性物質(zhì)起中和作用,中國(guó)黃河以北不是酸雨地區(qū)，部分賴(lài)于此，真是揚(yáng)沙天氣所造成的不幸中的幸事

“沙雨”

沙雨是一種堿性的和干的雨,在中和北方大氣酸性物質(zhì)中起重要作用。在中國(guó)西北工農(nóng)業(yè)不發(fā)達(dá)干旱地區(qū),如甘肅的敦煌,內(nèi)蒙的阿拉善,新疆的和田等地都收集到pH值大于7.0的堿雨,這些堿雨是雨水沖刷高空沙粒形成的。

堿性物質(zhì)NH3的天然排放源

堿性物質(zhì)NH3主要天然排放源有兩個(gè)，其一是有機(jī)物分解：野生動(dòng)物或非人工飼養(yǎng)的動(dòng)物糞便要分解出氨氣,大家都知道氨水是一種肥料，因此鳥(niǎo)糞或其已礦化了的鳥(niǎo)糞層常是質(zhì)量上乘的有機(jī)肥；其二是森林火災(zāi),樹(shù)木也含有微量的有機(jī)含氮化合物。

農(nóng)牧業(yè)與酸雨

堿性物質(zhì)NH3的人工排放源有三個(gè)，之一是人與家畜糞便分解，當(dāng)我們走近農(nóng)村豬圈或進(jìn)入不經(jīng)常打掃的茅廁，那種使人窒息的刺鼻刺眼的氣味就是氨氣；之二是化肥合成氨生產(chǎn)，跑冒滴漏；之三是農(nóng)田氮肥施用，如施用尿素后，土壤微生物將其轉(zhuǎn)化為銨離子，后者又部分被土壤微生物分解為氨氣、逸出，另外部分被土壤微生物轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。因此，相對(duì)城市而言，農(nóng)村和草場(chǎng)NH3排放為高。

“堿雨”

與化肥生產(chǎn)

相對(duì)于

“酸雨”

而言,科學(xué)家把pH值大于7.0的降水叫

“堿雨”。八十年代,我國(guó)著名的化工城市吉林收集到堿雨。原因是,該市有座合成氨化肥生產(chǎn)聯(lián)合企業(yè),管理不善,有相當(dāng)量的氨氣,跑冒滴漏到大氣中。氨氣被降水沖刷,形成堿雨。它發(fā)生在局地,某個(gè)時(shí)間段,也未造成明顯災(zāi)害,比較易于控制。因此,從災(zāi)害角度而言,堿雨不能與酸雨相比擬。但從科學(xué)角度而言,形成的道理是一樣的,都是降水在高空中沖刷酸堿物質(zhì)的結(jié)果

酸雨地區(qū)分布為復(fù)雜因素所制約。從宏觀(guān)來(lái)看，中國(guó)大陸的酸雨分布取決于中國(guó)各地酸、堿性物質(zhì)的排放量，促成大氣中酸堿物質(zhì)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)，如CO和O3的當(dāng)?shù)嘏欧帕浚辉偌由袭?dāng)?shù)氐臍庀髼l件,如中國(guó)各地年均溫度,中國(guó)各地年均雨量,中國(guó)各地年均大氣濕度,中國(guó)各地年日照時(shí)數(shù)和中國(guó)各地土壤的酸堿性等。

制約酸雨地區(qū)分布的因素

一大塊長(zhǎng)江以南,包括江蘇，上海,浙江,福建,江西,湖北,湖南,廣東,廣西,海南,貴州,四川,重慶,云南等省市大部分地區(qū)；及兩小塊膠東半島和圖門(mén)江地區(qū),后兩者“酸雨”孤島的形成，一方面是由于附近有較大城市(青島、長(zhǎng)春、吉林),有酸性物質(zhì)強(qiáng)排放源,另一方面它們?yōu)l臨海洋，海洋性潮濕氣候提供了產(chǎn)生酸雨的溫床。

SO2是如何變成硫酸的?

人類(lèi)活動(dòng)向大氣排放的是SO2氣體,即使它溶于雨水也只能成為酸性較弱的亞硫酸,然而我們?cè)谟晁袦y(cè)到的確是酸性較強(qiáng)的硫酸,SO2是如何變成硫酸的?這是通過(guò)三類(lèi)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。

氣相光氧化反應(yīng)。在純凈的空氣中,SO2難于光氧化。但在污染的空氣中,烴類(lèi)與NOx生成某些有反應(yīng)能力的基團(tuán),如OH,HO2,CH3O等,后者在日光照射下,將氧化SO2為SO3,再溶于水成為硫酸。

液相光氧化反應(yīng)。日光下,大氣中的烴類(lèi)與NOx氣相光氧化生成臭氧和過(guò)氧化氫,它們?cè)谒蝺?nèi)表現(xiàn)出很強(qiáng)的氧化能力,SO2在水滴內(nèi)被液相氧化為硫酸。

固相氧化氧化反應(yīng)。在污染的大氣中懸浮著一定量顆粒物,顆粒物可能來(lái)自土壤,可能是煙囪排放的飛灰,成份相當(dāng)復(fù)雜,但經(jīng)化學(xué)分析,一般含有微量的過(guò)渡金屬鐵,銅的化合物,它們恰恰是SO2氧化為SO3的多相催化劑,在水滴內(nèi),在這些顆粒物的表面上實(shí)現(xiàn)了SO2向硫酸的轉(zhuǎn)變。

NOx是如何轉(zhuǎn)化為硝酸的?NOx是NO和NO2的總稱(chēng)。NO又叫笑氣,人吸了可自動(dòng)發(fā)笑。當(dāng)濃度較大時(shí),在空氣中可被氧氣自動(dòng)氧化為NO2,爾后溶于水成為硝酸。當(dāng)被空氣稀釋后,速度變慢;當(dāng)達(dá)到日常環(huán)境濃度時(shí),如百分之幾毫克/立方米時(shí),NO的半衰期可達(dá)1000時(shí)之久。但是,在污染的空氣中,由于存在光氧化活性基團(tuán)(如臭氧,烴類(lèi)和一氧化碳等)存在,日光下,環(huán)境濃度級(jí)的NO轉(zhuǎn)化為NO2的反應(yīng)可在幾分鐘內(nèi)完成。

對(duì)酸雨的貢獻(xiàn),SOx和NOx哪個(gè)孰重?

就我國(guó)情況而言,首先,總體來(lái)看SO2的排放量比NOx為大,但是個(gè)別的南方省市,如廣東,福建等省,SO2的排放量比NOx為小;其次,就發(fā)展而言,汽車(chē)數(shù)量增加較快,而NOx排放量主要取決于汽車(chē)的排放,因此,在未來(lái)的若干年內(nèi),NOx的排放量可能超過(guò)SOx;最后,SO2進(jìn)入大氣后,通過(guò)光化學(xué)反應(yīng),變?yōu)榱蛩岣?這需要一段時(shí)間,可能經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離大氣傳輸;但是NO進(jìn)入大氣后,很快與氧氣化合,生成NO2,繼而變?yōu)橄跛岣?需要時(shí)間較短,遇雨被局地沖刷降落地面。綜合來(lái)看,目前SO2對(duì)酸雨貢獻(xiàn)為大,將來(lái)NOx的貢獻(xiàn)可能要超過(guò)SO2。

“干沉降”與“濕沉降”

不下雨時(shí)，大氣中酸性物質(zhì)可被植被吸附或重力沉降到地面叫干沉降；下雨時(shí)，高空雨滴吸收包含酸性物質(zhì)繼而降下時(shí)再?zèng)_刷酸性物質(zhì)降到地面叫濕沉降。

酸雨與湖泊

酸湖

干濕酸沉降可直接降入湖水內(nèi)；也可降入河內(nèi)再流入湖內(nèi)；也可落到植被上，雨水沖刷形成徑流，注入河湖；也可滲入土壤，進(jìn)入地下水，流入湖內(nèi)；最終導(dǎo)致湖泊酸化。有人估計(jì)，在中國(guó)南方酸雨地區(qū)有近一半湖泊，受到不同程度的酸化污染。當(dāng)然，不同湖泊酸化的敏感性還有所不同，它取決于影響降水的氣象條件，湖泊水文，流域特征和湖區(qū)土壤和基巖狀況。重慶南山和縉云山各發(fā)現(xiàn)一個(gè)水塘,其水體pH值為4.7,屬于已酸化了的小水體,這是一個(gè)警告。幸運(yùn)地是,到目前為止我國(guó)尚未發(fā)現(xiàn)大面積水域酸化現(xiàn)象。

何謂湖泊酸化?

天然水體中含有碳酸氫根離子;有的水質(zhì)發(fā)渾,含有某些有機(jī)堿;因此它們有中和酸的能力。堿度就是酸中和能力。碳酸氫鹽水體中的堿性主要來(lái)自于含鈣和鎂的礦物質(zhì)的風(fēng)化。因此水體堿度為碳酸氫根離子濃度,加上兩倍的碳酸根離子的濃度(因?yàn)槊總€(gè)碳酸根離子可中和兩個(gè)氫離子),再加上氫氧根離子濃度,即:

堿度=[HCO3]+2[CO3]+[OH]-[H]。

當(dāng)酸性物質(zhì)進(jìn)入碳酸氫鹽水體,首先中和氫氧根離子,然后中和碳酸根離子形成碳酸根離子,最后中和碳酸氫根離子形成碳酸,再增加氫離子,水體將明顯酸性提高。因此,水體堿度大,酸中和能力大,其對(duì)酸性的緩沖能力大,可容納更多額外增加的酸。據(jù)堿度定義,湖泊完全失去堿性叫酸化。當(dāng)某水體接受氫離子量超過(guò)其本身中和離子量(通常是碳酸氫鹽),便發(fā)生了酸化。

酸湖是怎樣形成的呢?

湖底基巖一般為碳酸鹽,不斷以碳酸氫鹽形態(tài)慢慢溶入湖水中,故一般湖水為弱堿性或中性。酸雨引入湖中的氫離子,首先中和碳酸氫根離子形成弱酸性的碳酸,這時(shí)湖水的pH值下降很慢,有時(shí)需要數(shù)年時(shí)間;一但該過(guò)程中和完畢,碳酸氫根被耗盡時(shí),再引入新的氫離子,pH值就下降很快了,可能一年之內(nèi)便可酸化。

水體酸化敏感性指標(biāo)

雖然目前我國(guó)水體,包括湖泊酸化并不嚴(yán)重,例如我國(guó)重酸雨地區(qū)四川和貴州省水體大致pH值在6.5-8.5之間,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大面積已酸化水體,且近期也不會(huì)被酸化。要防患于未然。因此首先要著眼于找出那些對(duì)酸化敏感的水體,先行防范。要評(píng)價(jià)某水體對(duì)酸化的敏感性,就要訂出一項(xiàng)水體酸化敏感性指標(biāo)。

參照國(guó)外和前人經(jīng)驗(yàn),我國(guó)學(xué)者提出一種

抗酸化容量

指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)天然水體的酸化敏感性。經(jīng)過(guò)他們的研究,我國(guó)天然水體的pH值一般在6.5-8.5之間。此時(shí),水體中碳酸氫根占碳酸溶解量的60-95%,成為水體中的主要緩沖因素。首先,假定水體酸化臨界值為pH=6.5,測(cè)出水體實(shí)際pH值后,可得pH增加值△pH,即

△pH=pH-6.5;既而,測(cè)得水體的堿度[Alk];最后,由水體碳酸平衡公式,算出水體可承受的總酸量△A。

據(jù)此指標(biāo),△A<0.5毫克當(dāng)量/升,是敏感水體;△A=0.5-1.0毫克當(dāng)量/升,為中等敏感水體;△A>1.0毫克當(dāng)量/升,為不敏感水體。

魚(yú)蝦等能生活在酸湖之中嗎

湖水pH值在9.0～6.5之間的中性范圍時(shí)，對(duì)魚(yú)類(lèi)無(wú)害；在5.0～6.5之間的弱酸性時(shí)，魚(yú)卵難已孵化，魚(yú)苗數(shù)量減少；當(dāng)湖水pH值低于5.0時(shí)，大多數(shù)魚(yú)類(lèi)不能生存。因此，湖泊酸化會(huì)引起魚(yú)類(lèi)死亡。相對(duì)于忍耐湖水酸化的能力而言，蝦類(lèi)比魚(yú)類(lèi)更差，在已酸化的湖泊中，蝦類(lèi)要比魚(yú)類(lèi)提前滅絕。

草本食物是一些魚(yú)、蝦類(lèi)生活的基礎(chǔ)。湖水酸化，水生生物種群將減少，例如某湖酸化后，綠藻從26種減至5種；金藻由22種減至5種；蘭藻由22種減至10種。俗語(yǔ)說(shuō)，大魚(yú)吃小魚(yú)，小魚(yú)吃蝦米，蝦米吃滋泥，其實(shí)滋泥中就含有大量水生生物；魚(yú)蝦離開(kāi)了水草和水生生物，好比鳥(niǎo)獸離開(kāi)了森林。因此，從生態(tài)食物鏈角度來(lái)看，湖泊酸化，也將使魚(yú)蝦難以生存。

酸雨是青蛙和鳥(niǎo)類(lèi)的天敵

酸雨是青蛙和鳥(niǎo)類(lèi)的天敵，鳥(niǎo)穿過(guò)酸霧，酸對(duì)角膜有刺激性，而鳥(niǎo)和青蛙對(duì)酸又十分敏感，即患紅眼病。

酸雨與農(nóng)業(yè)

土壤酸化

酸雨可導(dǎo)致土壤酸化。我國(guó)南方土壤本來(lái)多呈酸性，再經(jīng)酸雨沖刷，加速了酸化過(guò)程；我國(guó)北方土壤呈堿性，對(duì)酸雨有較強(qiáng)緩沖能力，一時(shí)半時(shí)酸化不了。土壤中含有大量鋁的氫氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含鋁的原生和次生礦物風(fēng)化而釋放大量鋁離子，形成植物可吸收的形態(tài)鋁化合物。植物長(zhǎng)期和過(guò)量的吸收鋁，會(huì)中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的流失；改變土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤貧脊化，影響植物正常發(fā)育；酸雨還能誘發(fā)植物病蟲(chóng)害，使作物減產(chǎn)。

酸化土壤肥力減退、農(nóng)業(yè)減產(chǎn)

酸雨可使土壤微生物種群變化，細(xì)菌個(gè)體生長(zhǎng)變小，生長(zhǎng)繁殖速度降低，如分解有機(jī)質(zhì)及其蛋白質(zhì)的主要微生物類(lèi)群牙孢桿菌，極毛桿菌和有關(guān)真菌數(shù)量降低，影響營(yíng)養(yǎng)