高中生物知識(shí)點(diǎn)-穩(wěn)態(tài)與調(diào)控-生態(tài)環(huán)境的保護(hù)-關(guān)注全球性生態(tài)環(huán)境問(wèn)題

酸雨何謂酸雨所謂酸雨，正確的名稱應(yīng)為「酸性沉降」，它可分為「濕沉降」與「干沉降」兩大類，前者指的是所有氣狀污染物或粒狀污染物，隨著雨、雪、霧或雹等降水型態(tài)而落到地面者，后者則是指在不下雨的日子，從空中降下來(lái)的落塵所帶的酸性物質(zhì)而言。由于大氣中含有大量的CO2，故正常雨水本身略帶酸性，pH值約為，因此一般是以雨水中的ph值小于稱為酸雨。此外，雨水除受CO2影響外，自然界許多自然現(xiàn)象對(duì)于雨水pH值亦有影響，可使pH值的變化介于～之間，因此以pH值小于作為酸雨的定義較為保守。1234～55～7～910～11121314酸

性

電

解

液檸

檬

汁醋酸

雨正

常

雨

水蒸

餾

水蘇

打

水氨

水堿

性

電

解

液各種溶液的酸堿度與酸雨比較酸雨之成因造成雨水酸化之污染物很多，其污染來(lái)源大致可分為兩類：其一為自然物質(zhì)，其二為人為物質(zhì)。前者如：火山爆發(fā)噴出大量之硫化物及懸浮固體物，自然水域表面釋放之硫化氫，動(dòng)植物分解產(chǎn)生有機(jī)酸，土壤微生物及海藻釋放之硫化氫、二甲基硫及氮化物等，都會(huì)使雨水之pH值降至左右;后者則為工業(yè)化后，燃料之大量使用，燃燒過(guò)程中產(chǎn)生CO、HC、SO2、NOX及懸浮固體物，排放至大氣環(huán)境中，經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)生成硫酸、硝酸等酸性物質(zhì)使得雨水之pH值降低，形成酸雨。雨水沖刷污染物之機(jī)構(gòu)，包括雨除作用(Rainout)及雨沖作用(Washout)，前者為高空云層內(nèi)之現(xiàn)象，污染物在雨滴形成之初期即被吸收(如：凝核作用等)，降雨時(shí)直接伴隨雨滴下降;后者為雨滴在降落過(guò)程中﹐將下層大氣中之污染物沖刷至地面之現(xiàn)象。SO2與NOx是造成雨水酸化最主要之污染物。SO2氧化成SO42-之基本機(jī)構(gòu)包括：氣相光化學(xué)氧化及液相溶解SO2之氧化。在氣相光化學(xué)氧化中，若有碳?xì)浠衔?HC)之存在，則其反應(yīng)速率增快很多，在SO、之氧化反應(yīng)中，以參與自由基(如：OH、HO2等)作用者貢獻(xiàn)最鉅，液相氧化機(jī)構(gòu)，包括催化與非催化反應(yīng)，前者之反應(yīng)速率遠(yuǎn)超過(guò)后者，而最有效之催化劑M為Mn2+、Fe3+、Cu2+等微量金屬。SO2、氧化成SO42-之反應(yīng)式，可以下式表示：

2SO2+O2

→

2SO3

SO2+O2+O+M

→

SO3+M

SO2+O2+OH+M

→

HOSO2+O2+M

SO2+O2+HO2

→

SO3+OH

SO3+H2O

→

H2SO4

SO2+O2+H2O

→

SO32-+2H+NOx氧化成硝酸鹽，可經(jīng)由NO與NO2之氧化達(dá)成。前者可與空氣中之O2或O2及金屬催化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成NO2、無(wú)機(jī)性硝酸鹽或過(guò)氧硝酸乙醯脂(PAN)等物質(zhì)。后者可被微粒表面吸收，轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)機(jī)性硝酸鹽或硝酸，硝酸再與氨(NH3)反應(yīng)生成硝酸銨(NH4NO3)而得;或經(jīng)由水滴之直接吸收，將溶解之NO2轉(zhuǎn)變?yōu)镹O3-，其反應(yīng)式，可以表示如下：

2NO+O2

→

2NO2

NO+O3

→

NO2+O2

NO2+O3

→

NO3+O2

NO3+NO2+H2O

→

2HNO3

NO2+OH+M→

HNO3+M

NO2+RCOO

→

RCOONO2

NO2+H2O

→

2HNO3+NO

4NO2+2H2O+O2

→

4HNO3

HNO3+HN3

→

NH4NO3

NO2+H2O+M

→

H++NO3-+M污染物之來(lái)源造成雨水酸化之污染物質(zhì)有SO2、NOx、HCl、有機(jī)酸等。二氧化硫(SO2)主要來(lái)源為燃料之燃燒，如燃煤或燃油之火力電廠，其次為工業(yè)生產(chǎn)程序之排放，如煉油廠、精煉廠、硫酸工廠等。氮氧化物(NOx)為高溫燃燒下之產(chǎn)物，其來(lái)源有燃料之燃燒，如：燃煤與燃油之火力電廠，交通工具之排氣，工業(yè)生產(chǎn)程序以及閃電，由下圖可窺知目前臺(tái)灣地區(qū)各污染來(lái)源之排放總量。氯化氫(HCl)則源自海水飛沫、鹽酸工廠、焚化爐排放之廢氣、廢金屬回收冶煉及交通工具之排氣等。氨主要來(lái)自土壤中氮化物之分解，優(yōu)養(yǎng)水域表面、動(dòng)物糞尿。農(nóng)田施肥及肥料工業(yè)，亦可由燃燒產(chǎn)生。有機(jī)酸有機(jī)酸之來(lái)源則為甲醛之氧化、海洋中石蠟物質(zhì)之氧化、植物及細(xì)菌活動(dòng)等。

臺(tái)灣地區(qū)雨水酸化主要污染來(lái)源及排放總量(1984年)酸雨對(duì)人類及自然生態(tài)的影響●酸雨因pH小于以下，造成土壤、巖石中的有毒金屬元素溶解，流入河川或湖泊，嚴(yán)重時(shí)使得魚(yú)類大量死亡?！袼参锖鸵院哟ㄋ峄|(zhì)灌溉的農(nóng)作物，因累積有毒金屬，將經(jīng)由食物鏈進(jìn)入人體，影響人類的健康。●酸雨會(huì)影響農(nóng)林作物的葉子，同時(shí)土壤中的金屬元素因被酸雨溶解，造成礦物質(zhì)大量流失，植物無(wú)法獲得充足的養(yǎng)分，將枯萎、死亡?！?/p>