2023年《安全技术》之酸雨对环境和人类的影响.docx

酸雨对环境和人类的影响 酸雨 （acid rain）是指PH值小于5.65的雨雪或其他形式的降水。雨水被大气中存在的酸性气体污染。酸雨主要是人为的向大气中排放大量酸性物质造成的。我国的酸雨主要是因大量燃烧含硫量高的煤而形成的，多为硫酸雨，少为硝酸雨，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。近年来，我国一些地区已经成为酸雨多发区，酸雨污染的范围和程度已经引起人们的密切关注。什么是酸？ 纯水是中性的，没有味道；柠檬水，橙汁有酸味，醋的酸味较大，它们都是弱酸；小苏打水有略涩的碱性，而苛性钠水就涩涩的，碱味较大，苛性钠是碱，小苏打虽显碱性但属于盐类。科学家发现酸味大小与水溶液中氢离子浓度有关；而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关；然后建立了一个指标：氢离子浓度对数的负值，叫pH。于是，纯水（蒸馏水）的pH为7；酸性越大，pH越低；碱性越大，pH越高。（pH一般为0-14之间)未被污染的雨雪是中性的，pH近于7；当它为大气中二氧化碳饱和时，略呈酸性（水和二氧化碳结合为碳酸），pH为5.65。pH小于5.65的雨叫酸雨；pH小于5.65的雪叫酸雪；在高空或高山(如峨眉山)上弥漫的雾，pH值小于5.65时叫酸雾。　检验水的酸碱度一般可以用几个工具：石蕊试剂\酚酞试液\pH试纸（精确率高，能检验pH）\pH计（能测出更精确的pH值）。 酸雨的危害 1、酸雨对土壤的危害 酸雨可导致土壤酸化。我国南方土壤本来多呈酸性，再经酸雨冲刷，加速了酸化过程；我国北方土壤呈碱性，对酸雨有较强缓冲能力，一时半时酸化不了。土壤中含有大量铝的氢氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子，形成植物可吸收的形态铝化合物。植物长期和过量的吸收铝，会中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤矿物质营养元素的流失；改变土壤结构，导致土壤贫脊化，影响植物正常发育；酸雨还能诱发植物病虫害，使作物减产。 2、酸雨对人体的危害 一般说来, 酸雨的PH 是在皮肤和胃肠系统允许范围内的, 对人体不产生直接危害, 而是以间接的方法, 将河水中有毒全属如长、铅、镐、侣或铜通过三条途径引入食物链危害人体：（1）酸雨使湖水或河水中的有毒金属化合物如甲基汞等沉淀下来, 留在饮水中或被鱼吸收。 人通过吃鱼受害。（2）在中和能力弱的土壤中, 正常固定在土壤中的金属被酸雨洗涤, 流入湖或河中, 或渗入含水层,污染饮水水源。（3）.酸性强的饮用水浸蚀吝器和管道的金属局部, 增加饮水中的金属含量, 危及人体。如瑞典儿童饮用含铜量高的酸性水质而发生腹泻的病症。美国纽约州和宾夕法尼亚州饮水中的含铅量已超过平安标准, 危及人体健康。另外, 最近在加里福尼亚州的PH值为1.7的酸雾, 使如多个跑步者中有十多个人当场昏倒。 　  3、酸雨对建筑物的危害 酸雨能使非金属建筑材料（混凝土、砂浆和灰砂砖）外表硬化水泥溶解，出现空洞和裂缝，导致强度降低，从而建筑物损坏。建筑材料变脏, 变黑, 影响城市市容质量和城市景观, 被人们称之为 “黑壳〞〞效应。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，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。此外，城市云量增多的结果，使城区日照时数和太阳辐射量均有减少。城市中烟尘粒子增多的结果，使大气透明度变差，所以有人称城市为“烟霾岛〞或“混浊岛〞。烟尘大量削弱太阳光中的紫外线局部(在太阳高度较低时甚至可减少30%一50%)，这对城市居民的身体健康也是不利的。 4、酸雨对农业的危害 酸雨可导致土壤酸化。我国南方土壤本来多呈酸性，再经酸雨冲刷，加速了酸化过程；我国北方土壤呈碱性，对酸雨有较强缓冲能力，一时半时酸化不了。土壤中含有大量铝的氢氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子，形成植物可吸收的形态铝化合物。植物长期和过量的吸收铝，会中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤矿物质营养元素的流失；改变土壤结构，导致土壤贫脊化，影响植物正常发育；酸雨还能诱发植物病虫害，使作物减产。 酸雨可使土壤微生物种群变化，细菌个体生长变小，生长繁殖速度降低，如分解有机质及其蛋白质的主要微生物类群牙孢杆菌，极毛杆菌和有关真菌数量降低，影响营养元素的良性循环，造成农业减产。特别是酸雨可降低土壤中氨化细菌和固氮细菌的数量，使土壤微生物的氨化作用和硝化作用能力下降，对农作物大为不利。 科学家试验后估计我国南方七省大豆因酸雨受灾面积达2380万亩，减产达20万吨，减产幅度约6%，每年经济损失1400万元。 火力发电厂周围的粮地 稻、麦等禾本科作物叶面积小，蜡质层厚，可湿性差，对酸雨敏感性弱，但强酸雨仍将导致叶面扭曲，褐黄或褐红伤班，大麦减产。重庆电厂附近酸雨区域受害粮地4.1%。 酸沉降对农作物的急性伤害和慢性伤害：急性伤害,通常是指农作物与强酸雨或高浓度二氧化硫等污染物接触,其叶片在短时间(一至三天)内出现细胞死亡,其严重者出现枯叶,枯枝,枯梢和枯株。这种情况只在实验室和土法炼硫窑附近见过。慢性伤害,一般系指农作物长期与弱酸雨或低浓度的二氧化硫污染物接触,其叶色失绿或色素变化,破坏作物细胞正常代谢活动,导致细胞死亡,其可见伤害病症为过早落叶等。一般酸雨地区或二氧化硫长期超标地区内,会发生这种情况。这也是大面积农作物减产的原因。 酸雨是我们当今面临的、更为显著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。 酸沉降包括两局部，即“湿〞降水(如雨和雪的形式)和干沉降(气溶胶或气态酸性化合物的形式沉降到诸如土壤颗粒、植物叶片等外表上)。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，并与水反响生成硫酸——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、反响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)，再与氧化剂反响生成二氧化氮(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。开展空气中痕量化学物种的可靠测定方法、重要大气反响的动力学、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。 三、酸雨的防治方法 1.开发新能源，如氢能，太阳能，水能，潮汐能，地热能等 ； 　　2.使用燃煤脱硫技术，减少二氧化硫排放 ； 　　3.工业生产排放气体处理后再排放 ； 　　4.少开车，多乘坐公共交通工具出行 ； 　　5.使用天然气等较清洁能源，少用煤 ； 6.改进发动机的燃烧方式。