论文：酸雨的形成、危害及其防治措施

1、随着工业的不断发展，大量烧煤的烟囱排放出的二氧化硫酸性气体或汽车排放 出来的氮氧化物烟气上升到天上形成了酸雨。酸雨给地球生态环境和人类社会经济 都带来严重的影响和破坏，如何控制酸雨和二氧化硫的污染，已成为我国环境污染 防治工作的一项重要内容。本文介绍了酸雨的形成、分布、危害及酸雨的防治措施。关键词：酸雨的形成，危害，环境污染，防治措施近代工业革命，从蒸汽机开始，锅炉烧煤，产生蒸汽，推动机器；而后火力电 厂星罗棋布，燃煤数量日益猛增。遗憾的是煤含杂质硫，约百分之一，在燃烧中将 排放酸性气体SO2；燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生部分化学变化，氧气与氮气化合，也排放酸性气体NO。它们在高空中为

2、雨雪冲刷，溶解，雨成为了酸雨； x这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸根、硝酸根和铵离子。1872年英国科学家史密斯分析了伦顿市雨水成份，发现它呈酸性，且农村雨水中含碳酸铵，酸性不大；郊区雨水含硫酸铵，略呈酸性；市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐，呈酸性。于是史密斯首先在他的著作空气和降雨：化学气候学的开端中提出“酸雨”这一专有名词。一、酸雨的形成大气污染发展到酸雨，是18世纪以英国为中心的烧碱工业蓬勃兴起以后的事情。 特别是18世纪末烧碱作为玻璃和肥皂原料，产量爆炸性地扩大以后。生产过程中排 放的氯化氢气体在工厂附近造成了酸雨（氯化氢溶液就是盐酸），田地中的农作物 和附近的森林全部枯死。1862年5月1

3、2日伦敦时报曾报道了这一情况。后来， 由于燃煤的工厂不断增加，雨水中的硫酸成分也逐渐多了起来。酸雨危害的严重， 使英国在各地建立起了世界上第一个大气污染公害监测网。史密斯在1872年发表的 空气和降雨：化学气象学的开端一书中，首先使用了 “酸雨”这个名称。书中 记载到“严重时1加伦（约4.5升）雨水中含有2-3格令（1格令等于0.065克的酸）。 因此植物和白铁皮全都很快地烂掉了，连石头和砖瓦也变得疏松起来”。现在回过 头来说英国制造的二氧化硫气体。它乘西风，越北海，首先来到北欧斯堪的那维亚 半岛的挪威。（一）酸雨的形成过程酸雨这一概念是英国化学家RA史密斯于1892年最先提出的，顾名思义，酸

4、雨 就是显酸性的雨，目前，一般把PH小于5.6的雨水称为酸雨，它包括雨、雪、雹、 雾等降水过程，从大气污染物沉降的角度又把“酸雨”称为“酸性降雨”又称“酸 沉降”，再考虑到环境的影响，为了更完整地表达“酸沉降”这个环境问题的概念， 有人称为“环境酸化”。酸雨主要是由上升的大气污染物质NO、SO2等与大气中的水分在光照或其它条 件下反应形成的。还有很多其它含磷、硫、氮的有机污染物，氟化物，漠化物，氯 化物等。甚至于CO2也会在特殊情况下生成酸雨。还原性物质会被臭氧等氧化，进 而与水结合形成酸雾或酸雨，同时消耗臭氧导致臭氧空洞，紫外线会乘虚而入，直 接杀伤地球上的所有生命。氧化性物质会与还原性物质

5、发生大气反应，生成氧化物， 氧化物等则会直接与水结合生成酸雨。（二）酸雨形成的主要物质酸雨的形成是一种十分复杂的大气化学和大气物理过程。酸雨中含有硫酸和硝 酸等酸性物质，其中又以硫酸为主，一般约占60%65%。硝酸次之，约30%，盐 酸约5%，此外还有有机酸约2%左右。硫酸主要是因为燃烧矿物燃料释放的二氧化 硫，其中最大的排放源是发电厂、钢铁厂、冶炼厂等，还有家家户户的小煤炉。目前全世界人为释放的二氧化硫每年约1.6亿吨。硝酸是由氮氧化物形成的。 氮氧化物气体主要是在高温燃烧的情况下产生的。例如，汽车发动机燃烧室中，以 及矿物燃料在高温燃烧时都会放出氮氧化物。氯化氢的人工源除了使用氯化氢的工

6、厂以外，焚烧垃圾（塑料制品中有大量的氯）和矿物燃料燃烧时也都会释放这种气 体。人类活动造成的二氧化硫和氮氧化物与自然源相比数量上虽然大体相当（即各 占约50%左右），但是因为自然界自我清洁能力有限，所以人为造成的二氧化硫量居 多。这好比一个人吃饭，肚量再大，让他多吃一倍的饭，也是会把肚子撑坏的。硫 氧化物和氮氧化物在大气中形成酸雨的过程是十分复杂的大气化学和大气物理过 程。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，这叫做十性沉降，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，由于没有得到直径大得多的雨滴的稀释，因此 它们的

7、酸性要比酸雨强得多。从污染源排放出来的SO2、N0 x是酸雨形成的主要起始物，因为大气中的S2、叫 经氧化后溶于水形成零04、知03和HN02，造成了雨水pH值降低，当pH值低于5.60 时，便形成了酸雨。酸性污染物转入雨水中形成酸雨的过程为：SO2+ O so3SO3+H2OH2SO4so2+h2oh2so3h2so3+ O H2SO4NO+ O NO22NO2+ H2OHNO3+HNO2式中：O各种氧化剂，如O3、H2O2、HO2、O2等。SO2主要是燃煤产生，NOx主要是机动车尾气排放，当然，自然因素如火山爆发、 森林火灾以及微生物分解有机物的过程中产生的硫化物和氮氧化物也不容忽视。因

8、此，酸雨的形成是人为和自然因素综合作用的结果。二、酸雨的危害（一）酸雨的危害酸雨的危害是多方面的，包括对人体健康、生态系统和建筑设施都有直接和潜 在的危害。酸雨可使儿童免疫功能下降，慢性咽炎和发病率增加，同时可使老人眼 部、呼吸道患病率增加。酸雨还可使农作物大幅度减产，特别是小麦在酸雨影响下， 可减产13%至34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害，导致蛋白质含量和产量下降。 酸雨对森林和其他植物危害也较大，常使森林和其他植物叶子枯黄、病虫害加重， 最终造成大面积死亡。（二）酸雨对人体的危害1 .酸雨对人体的直接危害人体耐酸能力高于耐碱能力，如经常用弱碱性洗衣粉洗衣服，不带手套，手就 会变得粗糙，皮

9、革工人，经常接触碱液，也有类似情况；但皮肤角质层遇酸就好一 些。可是，眼角膜和呼吸道粘膜对酸类却十分敏感，酸雨或酸雾对这些器官有明显 刺激作用，导致红眼病和支气管炎、咳嗽不止尚可诱发肺病。而且酸雨对正在成长发育的儿童、青少年的体质危害很大。调查发现与清洁地 区相比，酸雨污染区儿童血压有下降的趋势，红细胞及血红蛋白偏低，而白细胞数 较高。一些呼吸道症状如咳嗽、胸闷、鼻塞、鼻出血的发生率增高，儿童哮喘发病 率增加尤为突出，甚至有6个月的婴儿患哮喘病的病例，酸雨污染区调查表明，成 年人人均患病次数、天数、医疗费用等都明显高于清洁区，其中患呼吸系统疾病是清 洁区的4.4倍,患哮喘病为清洁区的2.6倍患

10、心脏病为清洁区的1.7倍。实验室研究 表明，酸雨对呼吸道中起主要防御功能的细胞有重要损伤作用其后果将会使呼吸道 感染，肺肿瘤的发生机会大大增加，甚至会诱发癌症，这是酸雨对人体健康的直接 影响。2 .酸雨对人体的间接危害对人类而言，酸雨的一个间接影响就是溶解在水中的有毒金属被水果，菜蔬和 动物的组织吸收。虽然这些有毒金属不直接影响这些动物，但是吃下这些动物却对 人类的产生严重的影响。例如，累积在动物器官和组织中的汞与脑损伤和神经混乱 有关联的。同样地，农田土壤酸化，使本来固定在土壤矿化物中的有害重金属如汞、 铝等再溶出，继而为粮食，蔬菜吸收和富集，人类摄取后会中毒得病，这是酸雨对 人体的间接危害

11、。（三）酸雨对土壤及其植物的危害酸雨不仅对淡水生态系统造成危害，使土壤酸化，进一步也危害植物根系和茎 叶。植物是陆地生态系统的生产者，动物是消费者，微生物是分解者。植物受到危 害，动物和微生物相继受到影响，破坏陆地生态系统的平衡。科学家曾经试验给植 物浇酸水，只要水的pH值低到3以下，水稻、松树、向日葵等叶子表面就会出现坏 死斑点，显微镜下观察叶子表面的毛孔和气孔都受到损害，严重影响光合作用。而 且酸水夺去了植物体内的钙、镁等物质使植物逐渐衰弱。植物叶子变黄就是因为镁 不足，叶绿素难以合成的缘故。松树等针叶树之所以对酸雨特别敏感，是因为针叶 树全年不落叶，酸雨造成的损害会在针叶中逐年积累起来。

12、酸雨还可使农作物大幅 度减产。例如，冬小麦在pH为3.5的酸雨影响下将减产13.7%，pH为2.5时更减 产34%。大豆和蔬菜也易受酸雨危害，使产量和质量（蛋白质含量）下降。在欧洲 大陆的最北部北极圈附近地区，许多地区的苔藓和地衣因酸雨而消失，所以出现了 “地衣沙漠”的名词。同时，酸雨中的硫酸使土壤更加贫瘠，它融化了土壤中的钙、镁、钾等养分， 将它们硫酸化。酸化的土壤更加影响微生物的活性，使土壤失去中和能力。土壤如 果PH值过低（酸性），大部分植物是无法继续生长的，它们会因强酸而导致死亡。受 到酸雨侵蚀的叶子，其叶绿素含量会降低，使光合作用受阻，引起叶子萎缩和畸形。酸雨对森林的影响在很大程度上

13、是通过对土壤的物理化学性质的恶化作用造成 的。在酸雨的作用下，土壤中的营养元素钾、钠、钙、镁会释放出来，并随着雨水 被淋溶掉。所以长期的酸雨会使土壤中大量的营养元素被淋失，造成土壤中营养元 素的严重不足，从而使土壤变得贫瘠。此外，酸雨能使土壤中的铝从稳定态中释放 出来，使活性铝的增加而有机络合态铝减少。土壤中活性铝的增加能严重地抑制林 木的生长。酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖，降低酶活性，土壤中的固氮菌、细 菌和放线菌均会明显受到酸雨的抑制。酸雨还可使森林的病虫害明显增加。在四川， 重酸雨区的马尾松林的病情指数为无酸雨区的2.5倍。根据国内对105种木本植物 影响的模拟实验，当降水pH值小于3

14、.0时，可对植物叶片造成直接的损害，使叶片 失绿变黄并开始脱落。叶片与酸雨接触的时间越长，受到的损害越严重。野外调查 表明，在降水PH值小于4.5的地区，马尾松林、华山松和冷杉林等出现大量黄叶并 脱落，森林成片地衰亡。例如重庆奉节县的降水PH值小于4.3的地段，20年生马尾 松林的年平均高生长量降低50%。酸雨对中国森林的危害主要是在长江以南的省份。根据初步的调查统计，四川 盆地受酸雨危害的森林面积最大，约为28万公顷，占有林地面积的32%。贵州受害 森林面积约为14万公顷。根据某些研究结果，仅西南地区由于酸雨造成森林生产力 下降，共损失木材630万立方米，直接经济损失达30亿元（按1988年

15、市场价计算）。 对南方11个省的估计，酸雨造成的直接经济损失可达44亿元。现在大多数专家认为，森林的生态价值远远超过它的经济价值。虽然对森林的 生态价值的计算方法还有一些争议，计算出来的数字还不能得到社会的普遍承认， 但森林的生态价值超过它的经济价值，这几乎是一致的。根据这些计算结果，森林 的生态价值是它经济价值的2-8倍。如果按照这个比例来计算，酸雨对森林危害造 成是十分有害的。（四）酸雨对水体的危害湖泊与河流是酸性降水的首先受害者，降落酸雨后的变化也最明显，敏感水体 酸化后会带来各种不良生物后果。水体中某些有机物的分解速度会降低，水体中的 第一生产者的组成将发生变化。浮游生物的种类将会减少

16、，但浮游生物的生物量与 生产率不会因水体酸化而减少；草食类与肉食类微生物的生物量会减少。在湖泊酸 化的初期，鱼体内富集的痕量金属会升高。最大的影响是渔民经济效益减少，富裕 程度降低和特定年龄的渔民恢复健康减慢。对饮用水质的影响，水体酸化后可能从土壤和水的分配网中溶解某些有毒物和 有害金属，如铅、汞、镉、铝与铜等，饮水中含有这些金属会使人体引起一系列疾 病。（五）酸雨对建筑的危害酸雨能使非金属建筑材料（混凝土、砂浆和灰砂砖）表面硬化使水泥溶解，出 现空洞和裂缝，导致强度降低，从而建筑物损坏。沙浆混凝土墙面经酸雨侵蚀后，出现“白霜”，经分析此种白霜就是石膏（硫酸 钙）。建筑材料变脏、变黑影响城市市

17、容质量和城市景观，被人们称之为“黑壳”效 应。我国雾都重庆“黑壳”效应相当明显。天然大理石，俗称汉白玉，三年之后， 经酸雨淋洗，完全变色；失去光泽的时间为3至8年。大理石含钙特多，因此最怕 酸雨侵蚀。例如，有两座高157米尖塔的著名德国科隆大教堂，石壁表面已腐蚀得 凹凸不平“酸筋”累累。通向人口处的天使和玛丽亚石像剥蚀得已经难以恢复。其 中的砂岩（更易腐蚀）石雕近15年间甚至腐蚀掉了 10个厘米。已经进入世界遗 产名录的著名印度泰姬陵，由于大气污染和酸雨的腐蚀，大理石失去光泽，乳白 色逐渐泛黄，有的变成了锈色。我国北京国子监街孔庙内的“进士题名碑林”（共198块）距今已有700年历史， 上面共

18、镑刻了元、明、清三代51624中第进土的姓名、籍贯和名次，是研究中国古 代科举考试制度的珍贵实物资料，已被列为国家级文物重点保护单位。近年来，许 多石碑表面因大气污染和酸雨出现了严重腐蚀剥落现象，具有珍贵历史价值的石碑 已变得面目皆非。据管理人员介绍，这些石碑主要是最近3年中损坏得比较厉害， 所以第198块进士题名碑距今虽只有不到百年的时间，但它的毁损程度也丝毫不亚 于其他石碑。实际上，北京其他石质文物，例如，钟寺的钟刻、故宫汉白玉栏杆和 石刻，以及卢沟桥的石狮等，也都不同程度存在着腐蚀或剥落现象。酸雨同样也腐蚀金属文物古迹。例如，著名的美国纽约港自由女神像，钢筋混 凝土外包的薄铜片因酸雨而变

19、得疏松，一触即掉（而在1932年检查时还是完好的）， 因此不得不进行大修（已于1986年女神像建立100周年时修复完毕）。意大利威尼 斯圣玛丽教堂正面上部阳台上的四匹青铜马曾被拿破仑掠到过巴黎，后来完壁归赵。 近来却因酸雨损坏严重无法很好修复，只得移到室内，在原处用复制品代替。世界 上类似情况还有许多。荷兰中部尤特莱希特大寺院中，有一套组合音韵钟，是在17 世纪铸造的名钟。300年来人们一直十分喜欢听它的声音。可是近30年来钟的音程 出了毛病，音色也逐渐变得不洪亮。因为钟是用80%的铜制的，由于敲钟时反复震 动铜锈逐渐剥落，酸雨腐蚀已经进入到钟的内部。在欧洲，镶有中世纪古老彩色玻 璃的教堂等建

20、筑超过10万栋。这些彩色玻璃弥足珍贵，在第二次世界大战中曾卸下 来疏散开，多数安然无恙。可是却和其他古建筑一样，不能躲过酸雨的侵袭。（六）酸雨的工业排放工业生产、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，所以酸雨多是硫酸型酸雨，而 多燃石油的国家下硝酸雨。城市大气污染严重程度的改变了季节变化和昼夜变化的规律

21、，大体可分为煤炭 型和石油型两类。煤炭型是燃煤引起，因此污染强度以对流最强的夏季和白天为最 轻，而以逆温最强、对流最弱的冬季和夜间为最重。伦敦烟雾事件就属于这种类型。 石油型是石油和石油化学产品和汽车尾气所产生，由于氮氧化物和碳氢化物等生成 光化学烟雾时需要较高气温和强烈阳光，因此污染强度变化规律和煤炭型刚刚相反， 即以夏季午后发生频率最高，冬季和夜间少或不发生。洛杉矶光化学烟雾就属于这 个类型。交通运输，如汽车尾气。在发动机内，活塞频繁打出火花，像天空中闪电，使 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

22、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。（七）酸雨的其他危害酸性降水不仅可以毁坏建筑、污染环境、桥梁、堤坝、工业设施、供水管网、 地下储水系统、发电站、电讯电缆等设施和材料。酸性降水还能损坏古代文物、历 史建筑、雕塑、装饰品和各种重要设施。实验证明，城市和工业区大气中的金属腐 蚀速度相当于农村中的210倍。碳素钢、锌和镀锌铁、铜、竦和镀竦钠、砂石和 石灰石等都随空气中SO2的浓度升高而加快其腐蚀速度。另一方面，有些金属如铝、 不锈钢则只会受到酸性降水的轻微腐蚀。许多研究证明，大气中硫

23、化物对经济的破 坏是相当严重的。瑞典南部马克郡的西里那村，有一户人家三个孩子的头发都从金黄色变成了绿 色。原因是他们把井中的吸水管由锌管换成了铜管，而pH小于5.6的水对铜有较强 的腐蚀性，产生铜绿。所以这户人家的浴室和洗漱台都已被染成铜绿色。这种溶有 铜或锌离子的水还能使婴幼儿发生原因不明的腹泻。马克郡的幼儿园发生过的集体 “食物中毒”也是这个原因（大约半数的瑞典人都是把地下水作为饮用水源的）。英 国的兰克夏，水龙头里曾放出含有因水管腐蚀而造成大量铁锈的浊水。酸雨甚至使 输水管道因腐蚀而破裂。1985年圣诞节前4天，英国约克夏直径1米的输水管破裂， 备用的也都不能使用，使20万人一度处于断水

24、的恐慌之中。令人震惊的是，南极也观测到了酸雨，而且是比较强的酸雨。例如，我国南极 长城站1998年4月曾先后8次观测到酸雨，其中最低pH值只有4.45。长城站的铁质房屋和塔台被锈蚀得成层剥落，有的不得不进行更新。为了减缓腐蚀，每年要刷 2-3次油漆。在欧洲，镶有中世纪古老彩色玻璃的教堂等建筑超过10万栋。这些彩色玻璃弥 足珍贵，在第二次世界大战中曾卸下来疏散开，多数安然无恙。可是却和其他古建 筑一样，不能躲过酸雨的侵袭。其次带有酸性的细小粉尘（干沉降）进入室内，在空气相对湿度较大时，开始 侵蚀图书馆中的古老藏书。纸张氧化成茶色，纸质变差以至毁损。大英图书馆20-30 年代的藏书的皮封面也遭到硫

25、酸侵害，好像浮着红锈似地正在变色。壁画情况也是 如此。所幸80年代中后期开始，欧洲治理大气污染加速，所有各种腐蚀和损害的速度又明显缓和下来了。油画腐蚀现象的恐怖症也在收藏家中间扩大开来。三、雨的现状本世纪以来，全世界的酸雨污染范围日益扩大。原只发生在北美和欧洲工业发 达国家的酸雨，逐渐向一些发展中国家扩展，如印度、东南亚、中国等。同时酸雨 的酸度也在逐渐增加。据欧洲大气化学监测网近20年连续监测的结果表明，欧洲雨 水的酸度增加了 10%，瑞典、丹麦、波兰、德国、加拿大等国的酸雨pH多为4.3左 右，美国已有15个州的酸雨pH在4.8以下。（一）我国酸雨的现状我国是个燃煤大国，煤炭占能源消费总量

26、的75%。1980年全国煤炭消耗量还不 过6亿吨，但随着经济建设的发展，到1995年已达12.8亿吨，15年间增加了一倍 还多。随着耗煤量的增加，二氧化硫的排放量也不断增长。80年代，我国酸雨主要 还只发生在以重庆、贵阳和柳州为代表的川、黔和两广地区，酸雨面积170万平方 公里。到90年代中期，酸雨已发展到长江以南、青藏高原以东的广大地区，酸雨面 积扩大了 100多万平方公里。以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨区现已 成为全国酸雨污染最严重的地区，其中心区年降水pH值低于4.0，酸雨频率高达 90%，基本上到了逢雨必酸的程度。以南京、上海、杭州、福州、青岛和厦门为代 表的华东沿海地区也成

27、为我国主要的酸雨区。华北、东北的局部地区也出现酸性降 水。在中国的大气污染中，酸雨和飞尘是最主要的污染。十多年来，由于二氧化硫 和氮氧化物的排放量日渐增多，酸雨的问题越来越突出。现在中国已是仅次于欧洲 和北美的第三大酸雨区。（二）我国酸雨的分布我国酸雨主要分布地区是长江以南的四川盆地、贵州、湖南、湖北、江西，以 及沿海的福建、广东等省。在华北，很少观测到酸雨沉降，其原因可能是北方的降 水量少、气湿度低、土壤酸度低。然而值得注意的是北方如侯马、京津、丹东、图 们等地区现在也出现了酸性降水。酸雨在我国几乎呈燎原之势，覆盖面积已占国土面积30%以上。因酸雨造成的 年总损失为130亿元。其实，北方城市

28、二氧化硫的排放量并不比南方少，只是因为 北方土壤呈碱性，大气中尘沙又多，雨滴在经过大气层时得到了中和。每当降雨时 间较长，碱性尘沙被冲刷到地面上以后，雨水也会呈酸性。我国南方酸雨以冬春季 节出现频率较高，夏秋季节相对较低。这是因为冬春季常有准静止锋天气，低空锋 面是一个稳定层结，锋面以下积聚的大气污染物常不能向上扩散，浓度逐渐增大； 而夏秋季节多雷雨台风，空气上下对流十分旺盛，大气污染物易于扩散稀释，因而 雨水酸度降低。我国酸雨中的主要成分是硫酸。雨水中硫酸和硝酸的比值很大，是 美国和德国的67倍。（三）世界酸雨的分布世界上最早接受大气污染洗礼的是英国。因为英国很早就砍伐了森林，燃料依 靠煤炭

29、。大城市和工业区中煤烟和二氧化硫的危害，早在17世纪就出现了。1661年 作家约翰伊布森在驱逐烟气中描写道：“地狱般似的阴森森的烟气，像西西里岛 的火山和巴尔干神殿（火与冶炼之神）似地笼罩着伦敦”。工业革命以后，煤炭的消 费量猛增，到了 18世纪后半叶危害逐渐严重，1772年博物学家吉尔巴特怀特在新 版驱逐烟气序言中写道“伦敦周围庭院中的水果树不结果子，连树叶也纷纷凋 零。生长发育中的孩子大约一半活不到2岁就天折了”。1881年，挪威科学家布罗加在污雪报告书中指出挪威污雪的原因就是来源 于英国的大气污染。30年以后，即1911年挪威南部河中鱼类开始大量死亡，到20 世纪80年代，挪威总面积达1

30、3000平方公里的1700个湖中实际上已经没有鱼了， 通过研究发现，体弱未死的鱼血中钠异常地少，这恰恰是酸雨中毒的典型症状。与 挪威相邻瑞典的变化发生得要晚些。约1940 一 1950年，瑞典南部农村开始发生了 许多异常变化。即使不施肥，庄稼也能长得很好；在河里或湖里钓鱼，都有可能钓 到大鱼。原来这是因为污染大气中硝酸盐含量在较少情况下，对农作物是一种“氮 肥”。“氮肥”也使河湖中水生植物（鱼的食料）增殖，以及酸雨入湖毒死的小鱼小 虾成了大鱼的美食的缘故。果然，不久后鱼类就销声匿迹了，科学家在论文中指出 这也是酸雨影响的结果。科学家还在论文中警告说，酸雨对今后水质、土壤、森林、 建筑物所产生的

31、危害，对人类而言，也许是一场“化学战”，不幸真被他们言中了。世界上另两个酸雨区是以德、法、英等国为中心，波及大半个欧洲的北欧酸雨 区和包括美国和加拿大在内的北美酸雨区。这两个酸雨区的总面积大约1000多万平 方公里，降水的pH值小于0.5,有的甚至小于0.4。伦敦和英国历史上最严重的空气 污染事件，发生在1952年12月4-9日。这次烟雾事件共死亡了 4000多人，因而被 称为“杀人烟雾”。9日烟雾散开后，酸雨酸雾开始横行，雨水的pH值低到1.41.9, 比柠檬汁还酸。事后，民众对伦敦烟气主要来源的发电厂等发起抗议运动。于是1956 年开始英国实施了 “大气净化法”。其实这个法的主要目标只是控

32、制眼睛看得见的煤 烟。为了平息居民的抗议，工厂造了很高的烟囱，利用高空大风把污染物送到遥远 的地方。这样，当地的污染确实减轻了，但是却造成了污染物远距离输送，嫁祸他 人，造成了英国下风方向北欧的污染，工厂所产生的废气在大气中化合成硫酸和硝 酸。这些化合物在云中积聚，由这些云所形成的雨往往降落在离污染源的下风方向， 而且雨水中这类酸的含量很高。在那里降下酸雨，后来引起国际争端。树木通过根 和叶吸收酸雨。酸雨使树根变形，并阻止树枝和幼芽发育，松树和其他常绿树丧失 了针叶。最后，许多树木都死了。德国和斯堪的纳维亚诸国均为西南风盛行的地区， 它们的森林、河流和湖泊都受到酸雨的严重损害。四、酸雨的防治措

33、施（一）酸雨的减少酸雨是我们当今面临的、更为显着的空气质量问题之一。酸性物质以及导致形 成酸性物质的化合物，是在燃烧矿物燃料来发电和提供运输时生成的。这些物质主 要是从硫氧化物和氮氧化物衍生而成的酸。这些化合物也有一些天然来源，例如雷 电、火山、生物物料燃烧和微生物活动，但除了罕见的火山爆发外，这些天然来源 同来自汽车、电厂和冶炼厂的排放气相比，是相当小量的。用以减少酸雨的各种战略对策，可能每年需要几十亿美元的投资。由于耗资如 此巨大，所以，至关重要的是要很好地了解涉及污染物迁移、化学转化和归宿的大 气过程。酸沉降包括两部分，即“湿”降水（如雨和雪的形式）和十沉降（气溶胶或气 态酸性化合物的形

34、式沉降到诸如土壤颗粒、植物叶片等表面上）。以被沉降而告终的 物质，往往以一种极其不同的化学形式进入大气。例如，煤中的硫被氧化成二氧化 硫，这是它从烟囱排出的气态形式。随着它在大气中运动，便慢慢被氧化，并与水 反应生成硫酸这是它可能被沉降在下风向数百英里处的形式。氮氧化物的生成、反应以及最终从大气中脱除所经历的路线也是非常复杂的。 当氮气和氧气在发电厂、在民用炉灶和汽车发动机中的高温下加热时，生成一氧化 氮（NO），再与氧化剂反应生成二氧化氮（NO2），最终生成硝酸（HNO3）。全球氮 氧化物衡算它们来自何方及它们去往何方的定量估计值仍然相当不确定。可以容易地看到，在我们彻底了解各种不同化学形式

35、的氮、硫和碳的生物地球 化学循环以及这些化学物种的全球来源与归宿之前，将难以满怀信心地选择空气污 染控制战略。大气化学和环境化学是实现一个更清洁、更有益健康的环境的核心。 发展空气中痕量化学物种的可靠测定方法、重要大气反应的动力学、和发现可用以 减少污染物排放的、新的、更有效的化学工艺，这些就是未来10年中必须受到国家 承诺的目标。（二）酸雨的防治措施酸雨是二十世纪人类所面临的三大公害之一（酸雨、室温效应、臭氧层空洞）， 其形成与大气中的酸性物质增多有关，世界各国在遭受多年的酸雨危害之后，终于 都认识到，大气无国界，防治酸雨是一个国际性的环境问题，不能依靠一个国家单 独解决，必须共同采取对策，

36、减少硫氧化物和氮氧化物的排放量。经过多次协商， 1979年11月在日内瓦举行的联合国欧洲经济委员会的环境部长会议上，通过了控 制长距离越境空气污染公约，并于1983年生效。公约规定，到1993年底，缔 约国必须把二氧化硫排放量削减为1980年排放量的70%。欧洲和北美（包括美国和 加拿大）等32个国家都在公约上签了字。为了实现许诺，多数国家都已经采取了积 极的对策，制订了减少致酸物排放量的法规。例如，美国的酸雨法规定，密西 西比河以东地区，二氧化硫排放量要由1983年的2000万吨/年，经过10年减少到 1000万吨/年；加拿大二氧化硫排放量由1983年的470万吨/年，到1994年减少 到2

37、30万吨/年等等。由于酸雨为二次污染物且具有跨区污染的特性，以致影响层 面相当广，故局部空气污染的改善，空气品质标准的达成，对于酸雨的防制助益不 大，必须削减SO2、NOx的总量方能遏止酸雨的危害。目前主要措施有：订定严格管制标准，以迫使污染源采取排烟脱硫及排烟脱硝之设备。引进最佳可行控制技术，以减少硫氧化物及氮氧化物之排放。改善汽、机车引擎及防污设备，并加严排放标准，以减少氮氧化物之排放。优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等。改进燃煤技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液态 化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石，与 二氧化硫发生反应

38、，生成硫酸钙随灰渣排出。对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。目前主要用石灰 法，可以除去烟气中85% 90%的二氧化硫气体。不过，脱硫效果虽好但十分费钱。 例如，在火力发电厂安装烟气脱硫装置的费用，要达电厂总投资的25%之多。这也 是治理酸雨的主要困难之一。在火电、钢铁、电解铝、水泥等大气污染重点行业实施排污许可证制度， 明确重点企业主要污染物允许排污问题和消减量，强制安装在线监测装置严格监督 管理。开展以控制燃烧污染为主的大气污染综合防治，政府工程规划是高污染燃烧 禁区，禁止使用高污染设备，大力推广清洁能源，利用燃煤；大幅度提高城市气化 率，减少城市燃烧量，限制高硫煤使用，加速城区空气的改善。配合有关部门研究制定并尽早组织实施控制二氧化硫的经济政策；重点是将 现有火电机组脱硫成本纳入E图电价，保证脱硫机组上网强制订发电环保折价标准。 鼓励多渠道加在脱硫资金投入落实国债资金和排污费对重点脱硫工程项目的补助等 政策。开发新能源如氢能、太阳能、水能、潮汐能、地热能等。但更令人担忧的是，酸雨是一种超越国境的污染物，它可以随同大气转移到 1000km以外甚至更远的地区。因此，酸雨问题已经不再是一个局部环境问题。尤其 是工业发达国家，汽车排放的氮氧化物占总排放量的50%，是向其周边国家的酸雨 “出口 ”国。我国目前二氧化硫的排放量约1800