来源 : 1997 年 02 期
空中死神——酸雨
作者: 吴甫成
对于雨水,人们总怀有特殊的感情,因为它是植物生长发育的甘霖,有道是“风调雨顺,五谷丰登”嘛。但现在,有些地方一场雨水降过之后,植物却枯萎发黄,土地也随之荒芜了。
什么原因使森林死亡、作物枯萎呢?原来是空中死神——酸雨的大量降临所致。大气降水(雨、雪、霜、露、雾)一般为中性至微酸性,仅有少量二氧化碳溶解其中,只在火山爆发时,局部地区才会出现pH值较低的酸雨。工业革命之后,世界上许多城市工厂密集,烟囱林立,汽车川流不息。煤、石油和天然气的燃烧,导致大量废气如二氧化硫和氮氧化物等污染气体排入大气中。二氧化硫与空气中的水分子化合生成亚硫酸,且在尘埃中铁、锰、铝等离子的催化作用下,迅速氧化为酸性很强的硫酸;氮氧化物也能和水分子化合生成硝酸,从而导致降水中氢离子浓度成百上千倍增加,使雨水pH值大大降低。当降水pH值小于5.6时,人们称之为酸雨。
酸雨给人类带来的损失是难以估量的。首先,它使土壤酸化,引起土壤中钙、镁等养份离子流失,同时使土壤中固氮细菌活性降低,这样,土壤日益贫瘠。由于土壤酸化,土壤中的铝变得活跃,对植物产生毒害,引起植物尤其是阔叶树种的死亡。西欧、北美是世界上受酸雨危害最严重的地区,昔日郁郁葱葱、风景如画的森林,由于酸雨的侵袭,如今已是万木萧萧、满目疮痍了。仅加拿大魁北克省,就有9600多公倾的枫树林受到严重损害,已有100~ 150万株枫树枯死。德国南部多瑙河源头的黑森林,80年代末逐渐发黄脱落,不少树冠已完全脱光,只剩下光秃秃的枝桠。我国酸雨污染较严重的南方11省、自治区,由于酸雨引起木材蓄积量减少和农作物减产的直接经济损失达95亿元,生态经济损失为459亿元。
酸雨使湖泊、河流酸化,从而破坏水生生态系统,进而使鱼虾灭绝。美国北部许多湖泊、河流和池塘,酸雨使水体酸化,出现一种奇特的结晶。这种可怕的结晶杀死了所有鱼类和浮游生物,迫使当地渔民弃舟登陆,另谋生路。
酸雨也是一种超级腐蚀剂,不但对各种建筑物、工业设备产生破坏,而且对各种文物古迹造成严重损害。一些世界级的文化珍品,如雅典的巴特农神殿、罗马的特拉扬石柱、印度的泰姬陵、缅甸的吴哥窟以及我国故宫、天坛的汉白玉石雕,由于酸雨,风化加剧,难逃厄运。此外,举世闻名的慕尼黑古代画廊、美国铜制自由女神像等,也已面目全非了。
酸雨更给人类健康带来危害。含酸雾的空气使各种呼吸道疾病增加,以致许多喜欢晨练的人们,早上一有雾便不敢出门了。酸雨还使地下水酸化,土壤中重金属溶解度增大,从而危害人体健康。
控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫的排放量。除发展太阳能、核能、风能、水电及地热等清洁能源外,主要还通过燃料脱硫和烟气脱硫来实现。洗煤就是尽量减少燃煤的含硫量,对大型火力发电厂排放废气都要进行二氧化硫的回收。对于已经酸化的水体和土壤,采用施石灰中和酸性,在短期内也有一定效果,但其治理经费相当大。应该说,防止大气污染,才是降低酸雨危害最有效的措施。