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摘要：酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物理现象，是指由于人类活动的影响，使得pH值降低至5.6以下的酸性降水。酸雨主要是人为的向大气中排放大量酸性物质造成的。文章对酸雨形成原因进行了阐述，并指出了酸雨污染方面需要进一步研究的问题。
关键词：酸雨；影响因素；防治措施
中图分类号：X517文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）24－0126－02
酸雨是英国化学家RA史密斯于1872年最先提出的，顾名思义，酸雨就是显酸性的雨。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“酸性降水”。又称为“酸沉降”，考虑到对环境的影响，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”。酸雨中含有多种无机酸、有机酸，主要是硫酸和硝酸。酸雨是煤炭、石油及金属冶炼过程中产生的二氧化硫、氮氧化物，在大气中经过一系列反应而生成的。
1酸雨的形成原因
酸雨的形成和发展普遍被认为是向大气排放的二氧化硫和氮氧化物逐年增加的结果。据分析，酸雨的化学成分主要为H＋、Cl－、NO3－、NH4＋、K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋等。其来源包括自然来源和人为来源。一般而言，NO3－、SO42－为主要的致酸物质，由硫氧化物与氮氧化物转化而来。在人为污染排放方面，硫氧化物是大气中分布广、影响大的污染物质，所以常作为大气污染的主要指标。大气中的SO2主要是人类活动产生的，大部分来自煤和石油的燃烧、石油炼制、有色金属冶炼和硫酸制备等，全世界每年排放SO2约有1.5×108 t，其中66.7%来自煤的燃烧，约20%来自石油的燃烧，特别是电厂的排放量约占SO2排放量的50%左右；氮氧化物（主要指NO、NO2）主要源自工厂高温燃烧过程中由大气中的氮与氧反应生成而又迅速冷却导
致分解的产物。汽车尾气也是大气中氮氧化物的另一主要来源。由此可见，酸雨的形成主要有以下几种人为因素：
1.1煤、石油和天然气等石化燃料燃烧
煤炭中的杂质硫在燃烧过程中变成硫氧化物进入大气，石油、天然气中的氮元素变成氮氧化物进入大气。
1.2工业过程
如金属冶炼，某些有色金属的矿石是硫化物，铜、铝、锌硫化物矿石在还原为金属过程中将逸出大量SOx气体，部分回收成硫酸，部分进入了大气。再如化工生产，特别是硫酸生产和硝酸生产分别产生大量的SOx、NOx。
1.3交通运输
如汽车尾气，在发动机内，活塞频繁打出火花，使N2变成NOx。不同的车型尾气中NOx的含量有多有少，机械性能差的或使用寿命已较长的发动机尾气中NOx的浓度高，汽车停在十字路口，不熄火等待通过时，要比正常行车时尾气中的NOx浓度高。一些发达国家城市大气污染物中氮氧化物约47%来自汽车等污染源。近年来，我国各种汽车数量猛增，其尾气对酸雨的增加正在逐年上升。
肇庆市主要大气污染物排放情况统计情况，见图1。从图1可以看出，肇庆市1996年以后NOx对酸雨的贡献超过了SO2。这也是酸雨局地变化加大的主要原因之一，也是当地工业、交通发展状况对酸雨贡献状况的一个例证。
图11996～2008年如肇庆市主要大气污染物排放情况统计
2酸雨的危害
2.1对人类的危害
酸雨污染对人类最重要的副作用是影响呼吸。二氧化硫和二氧化氮的析出物质会引起呼吸疾病，如哮喘、干咳、头痛和眼睛、鼻子、喉咙的过敏。酸雨的一个间接影响是溶解在水中的有毒金属被水果、蔬菜和动物的组织吸收。虽然这些有毒金属不直接影响这些动植物，但是人们吃了这些食物后会产生严重后果。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；同样，积聚在动物器官的铝与肾脏的疾病有关，近年来被怀疑与老年痴呆症有关。如果是酸雨，除气压低、湿度大外，再加上酸性物质引起的皮肤瘙痒、眼角膜红肿、气管哮喘，人就会精神郁闷，从而导致疾病缠身。
2.2对农作物的危害
酸雨对土壤有直接的影响。酸雨下降时直接影响植物的叶片，同时土壤中的金属元素因被酸雨溶解，造成矿物质和土壤中的养分大量流失。酸雨使土壤酸化，肥力降低，有毒物质更毒害作物根系，杀死根毛，导致植物无法获得充足的养分而枯萎、死亡，并非所有的二氧化硫都会转变成硫酸，有相当一部分会漂浮在大气中，当最后降落到地面时，会阻凝叶子的气孔进行光合作用，影响植物正常发育。酸雨还能诱发植物病虫害，使作物减产。在土壤中生长着许多的细菌，这些生物对植物的生长有着极为重要的作用。如，在黑土里生长着细菌。土壤被酸雨侵蚀，土壤中的大多数细菌都将无法存活。酸雨还破坏了农业系统的生态平衡。经调查发现，我国南方7省的大豆因酸雨受灾害面积达158.7万hm2，减产20万t，减产幅度约6%，每年经济损失1 400万元。
2.3对建筑物和文物古迹的危害
酸雨也会对建筑物和文物古迹造成侵蚀。如现代建筑的顶端都装有防雷装置，暴露在外的接闪器由于酸雨的侵蚀，保护层常常剥落，金属部分锈蚀甚至断裂，广东省东莞市某大学校园内一建筑物就发生过类似的情况。石灰岩和大理石与酸雨接触会转变成一种粉碎性物质，称为石膏。如，重庆的大理石，俗称汉白玉，经酸雨淋湿，完全失色，失去光泽；已经进入《世界遗产名录》的印度泰姬陵，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。酸雨还能加速金属腐蚀，使金属出现空洞和裂缝，强度降低，在酸雨现象严重的重庆地区，其暴露的金属器具使用寿命较其他酸雨较
轻的城市低1倍。酸雨还能使文物严重受损。著名的杭州灵隐寺的“摩崖石刻”近年来受酸雨侵蚀，佛像眼睛、鼻子、耳朵等残缺不全，修补后，古迹不“古”了。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。
2.4对水生生态系统的危害
酸雨还能杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物来源，破坏水生生态系统。“酸雨降到地面后，导致水体酸化，其中生长的各种鱼虾等动物、水生植物及微生物等都会受到严重影响。”中国科学院水生生物研究所庄德辉认为，藻类是水体的主要初级生产者，在酸化水体中，藻类数量减少，特别是在藻类形成水华季节，与邻近非酸化水体相比，种类明显偏少。广东省中山市东升镇利生村一虾农，在2008年4月中旬，所养白虾刚开塘2周多，就暴发红体病，4月初一场雨后，2～3 d周边虾塘就出现了红体病，至月中大规模暴发，环保专家指出这就是酸雨的影响。
3酸雨的防治措施
防治酸雨最根本的途径是减少人为排放硫氧化物和氮氧化物。大气是世界共享的，防治酸雨需要全世界的努力，必须共同采取对策，减少硫氧化物和氮氧化物的排放量。
3.1世界上减少二氧化硫排放量的主要措施
世界上减少二氧化硫排放量的主要措施有：①原煤脱硫技术，可以除去燃煤中40%～60%的无机硫；②优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等；③改进燃烧煤技术，减少燃烧过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。如：液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一，它主要利用加石灰石和白云石与二氧化硫反应，生成硫酸钙随灰渣排出；④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，可除去烟气中85%～90%的SO2气体。虽脱硫效果较好但十分耗资。如：在火力发电厂安装烟气脱硫装置的费用占电厂总投资的25%，这也是治理酸雨的困难之一。
3.2对酸雨采取的防治措施
对酸雨采取的防治措施有：①制定严格的污染物排放标准和能源消耗等，限制二氧化硫、氮氧化物等的排放，从根本上控制酸雨。②煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫处理。③区域集中供暖、供热。④提倡节约能源，降低能耗。⑤改良发动机和使用催化剂以减少氮氧化物的排放量。⑥转换能源结构，用清洁的水力、风力、太阳能等代替火力发电。
4结束语
总之，作为重要的环境问题之一，酸雨污染日益为政府和公众所重视。为了控制酸雨的污染，保护和改善人类生活的环境质量，必须采取有效的对策，包括研究对致酸物质的治理技术、改革旧的工艺以控制酸性物质的排放，制定合理的排放标准，提出综合防治措施，以求做到经济合理发展和保护大气环境相协调，使人类拥有美好的生活环境。
参考文献
1 孙绍清、郭丽梅.大气污染与酸雨防治［J］.天津化工，2005（12）
2 董丽华.重庆酸雨危害和防治对策［J］.矿业安全与环保，2003（08）
Analysis of Acid Rain Damage and Control Measures
Xian Guowei
Abstract: The formation of acid rain is a complex atmospheric chemistry and atmospheric physics, is due to human activities, making the pH value decreased to 5.6 following acidic precipitation. Acid rain is mainly man－made emissions to the atmosphere caused a lot of acid. Article on the causes of acid rain are described, and pointed out the need for further study of acid rain pollution problems.
Key words: acid rain; factors; control measures
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关键词：酸雨；影响因素；防治措施
中图分类号：X517文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）24－0126－02
酸雨是英国化学家RA史密斯于1872年最先提出的，顾名思义，酸雨就是显酸性的雨。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“酸性降水”。又称为“酸沉降”，考虑到对环境的影响，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”。酸雨中含有多种无机酸、有机酸，主要是硫酸和硝酸。酸雨是煤炭、石油及金属冶炼过程中产生的二氧化硫、氮氧化物，在大气中经过一系列反应而生成的。
1酸雨的形成原因
酸雨的形成和发展普遍被认为是向大气排放的二氧化硫和氮氧化物逐年增加的结果。据分析，酸雨的化学成分主要为H＋、Cl－、NO3－、NH4＋、K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋等。其来源包括自然来源和人为来源。一般而言，NO3－、SO42－为主要的致酸物质，由硫氧化物与氮氧化物转化而来。在人为污染排放方面，硫氧化物是大气中分布广、影响大的污染物质，所以常作为大气污染的主要指标。大气中的SO2主要是人类活动产生的，大部分来自煤和石油的燃烧、石油炼制、有色金属冶炼和硫酸制备等，全世界每年排放SO2约有1.5×108 t，其中66.7%来自煤的燃烧，约20%来自石油的燃烧，特别是电厂的排放量约占SO2排放量的50%左右；氮氧化物（主要指NO、NO2）主要源自工厂高温燃烧过程中由大气中的氮与氧反应生成而又迅速冷却导
致分解的产物。汽车尾气也是大气中氮氧化物的另一主要来源。由此可见，酸雨的形成主要有以下几种人为因素：
1.1煤、石油和天然气等石化燃料燃烧
煤炭中的杂质硫在燃烧过程中变成硫氧化物进入大气，石油、天然气中的氮元素变成氮氧化物进入大气。
1.2工业过程
如金属冶炼，某些有色金属的矿石是硫化物，铜、铝、锌硫化物矿石在还原为金属过程中将逸出大量SOx气体，部分回收成硫酸，部分进入了大气。再如化工生产，特别是硫酸生产和硝酸生产分别产生大量的SOx、NOx。
1.3交通运输
如汽车尾气，在发动机内，活塞频繁打出火花，使N2变成NOx。不同的车型尾气中NOx的含量有多有少，机械性能差的或使用寿命已较长的发动机尾气中NOx的浓度高，汽车停在十字路口，不熄火等待通过时，要比正常行车时尾气中的NOx浓度高。一些发达国家城市大气污染物中氮氧化物约47%来自汽车等污染源。近年来，我国各种汽车数量猛增，其尾气对酸雨的增加正在逐年上升。
肇庆市主要大气污染物排放情况统计情况，见图1。从图1可以看出，肇庆市1996年以后NOx对酸雨的贡献超过了SO2。这也是酸雨局地变化加大的主要原因之一，也是当地工业、交通发展状况对酸雨贡献状况的一个例证。
图11996～2008年如肇庆市主要大气污染物排放情况统计
2酸雨的危害
2.1对人类的危害
酸雨污染对人类最重要的副作用是影响呼吸。二氧化硫和二氧化氮的析出物质会引起呼吸疾病，如哮喘、干咳、头痛和眼睛、鼻子、喉咙的过敏。酸雨的一个间接影响是溶解在水中的有毒金属被水果、蔬菜和动物的组织吸收。虽然这些有毒金属不直接影响这些动植物，但是人们吃了这些食物后会产生严重后果。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；同样，积聚在动物器官的铝与肾脏的疾病有关，近年来被怀疑与老年痴呆症有关。如果是酸雨，除气压低、湿度大外，再加上酸性物质引起的皮肤瘙痒、眼角膜红肿、气管哮喘，人就会精神郁闷，从而导致疾病缠身。
2.2对农作物的危害
酸雨对土壤有直接的影响。酸雨下降时直接影响植物的叶片，同时土壤中的金属元素因被酸雨溶解，造成矿物质和土壤中的养分大量流失。酸雨使土壤酸化，肥力降低，有毒物质更毒害作物根系，杀死根毛，导致植物无法获得充足的养分而枯萎、死亡，并非所有的二氧化硫都会转变成硫酸，有相当一部分会漂浮在大气中，当最后降落到地面时，会阻凝叶子的气孔进行光合作用，影响植物正常发育。酸雨还能诱发植物病虫害，使作物减产。在土壤中生长着许多的细菌，这些生物对植物的生长有着极为重要的作用。如，在黑土里生长着细菌。土壤被酸雨侵蚀，土壤中的大多数细菌都将无法存活。酸雨还破坏了农业系统的生态平衡。经调查发现，我国南方7省的大豆因酸雨受灾害面积达158.7万hm2，减产20万t，减产幅度约6%，每年经济损失1 400万元。
2.3对建筑物和文物古迹的危害
酸雨也会对建筑物和文物古迹造成侵蚀。如现代建筑的顶端都装有防雷装置，暴露在外的接闪器由于酸雨的侵蚀，保护层常常剥落，金属部分锈蚀甚至断裂，广东省东莞市某大学校园内一建筑物就发生过类似的情况。石灰岩和大理石与酸雨接触会转变成一种粉碎性物质，称为石膏。如，重庆的大理石，俗称汉白玉，经酸雨淋湿，完全失色，失去光泽；已经进入《世界遗产名录》的印度泰姬陵，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。酸雨还能加速金属腐蚀，使金属出现空洞和裂缝，强度降低，在酸雨现象严重的重庆地区，其暴露的金属器具使用寿命较其他酸雨较
轻的城市低1倍。酸雨还能使文物严重受损。著名的杭州灵隐寺的“摩崖石刻”近年来受酸雨侵蚀，佛像眼睛、鼻子、耳朵等残缺不全，修补后，古迹不“古”了。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。
2.4对水生生态系统的危害
酸雨还能杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物来源，破坏水生生态系统。“酸雨降到地面后，导致水体酸化，其中生长的各种鱼虾等动物、水生植物及微生物等都会受到严重影响。”中国科学院水生生物研究所庄德辉认为，藻类是水体的主要初级生产者，在酸化水体中，藻类数量减少，特别是在藻类形成水华季节，与邻近非酸化水体相比，种类明显偏少。广东省中山市东升镇利生村一虾农，在2008年4月中旬，所养白虾刚开塘2周多，就暴发红体病，4月初一场雨后，2～3 d周边虾塘就出现了红体病，至月中大规模暴发，环保专家指出这就是酸雨的影响。
3酸雨的防治措施
防治酸雨最根本的途径是减少人为排放硫氧化物和氮氧化物。大气是世界共享的，防治酸雨需要全世界的努力，必须共同采取对策，减少硫氧化物和氮氧化物的排放量。
3.1世界上减少二氧化硫排放量的主要措施
世界上减少二氧化硫排放量的主要措施有：①原煤脱硫技术，可以除去燃煤中40%～60%的无机硫；②优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等；③改进燃烧煤技术，减少燃烧过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。如：液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一，它主要利用加石灰石和白云石与二氧化硫反应，生成硫酸钙随灰渣排出；④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，可除去烟气中85%～90%的SO2气体。虽脱硫效果较好但十分耗资。如：在火力发电厂安装烟气脱硫装置的费用占电厂总投资的25%，这也是治理酸雨的困难之一。
3.2对酸雨采取的防治措施
对酸雨采取的防治措施有：①制定严格的污染物排放标准和能源消耗等，限制二氧化硫、氮氧化物等的排放，从根本上控制酸雨。②煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫处理。③区域集中供暖、供热。④提倡节约能源，降低能耗。⑤改良发动机和使用催化剂以减少氮氧化物的排放量。⑥转换能源结构，用清洁的水力、风力、太阳能等代替火力发电。
4结束语
总之，作为重要的环境问题之一，酸雨污染日益为政府和公众所重视。为了控制酸雨的污染，保护和改善人类生活的环境质量，必须采取有效的对策，包括研究对致酸物质的治理技术、改革旧的工艺以控制酸性物质的排放，制定合理的排放标准，提出综合防治措施，以求做到经济合理发展和保护大气环境相协调，使人类拥有美好的生活环境。
参考文献
1 孙绍清、郭丽梅.大气污染与酸雨防治［J］.天津化工，2005（12）
2 董丽华.重庆酸雨危害和防治对策［J］.矿业安全与环保，2003（08）
Analysis of Acid Rain Damage and Control Measures
Xian Guowei
Abstract: The formation of acid rain is a complex atmospheric chemistry and atmospheric physics, is due to human activities, making the pH value decreased to 5.6 following acidic precipitation. Acid rain is mainly man－made emissions to the atmosphere caused a lot of acid. Article on the causes of acid rain are described, and pointed out the need for further study of acid rain pollution problems.
Key words: acid rain; factors; control measures
“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”