酸雨的危害及防治
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1年第05期吉林农业N0.05.2011
(总第255期)JILI
NAGRICULTURE(CumulativetyN
O.255)
酸雨的危害及防治
陈启红,黄艳飞
(1.重庆荣昌气象局,重庆402460;2.新疆鄯善县气象局,新疆鄯善838200)
摘要:文章就酸雨的成因、对农业、林业、渔业、公共设施、人体的危害做了介绍,并提出了防治酸雨的建议。目的使大家了
解酸雨的危害,从而使大家积极投入到酸雨的防治和生态环境的改善中。
关键词:酸雨;危害;防治
中图分类号:X511文献标识码:A文章编号:1674—0432(2011)-05—0244—2
O引言
酸雨就是雨水呈酸性,pH值小于5.6的雨雪或其他形式的大气降水,是大气受污染的表现。酸雨会对环境和农业带来广泛的
危害,造成巨大的经济损失。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。科学家在人
们通常认为地球上最洁净的北极圈内冰雪层中,也检测出浓度
相当高的酸雨物质。因此,酸雨问题已经不再是一个局部环境问
题,它已经发展成为一个全球性的环境问题。受到全世界人们
的普遍关注。而我国已成为东亚地区降水酸度最强、面积最大
的酸雨区,且呈发展态势。已形成华东、西南、华南、华中4大
酸雨区,重庆地区为西南酸雨区所覆盖。其酸雨问题一直受到
重视。这里就酸雨的形成原因、危害及防治作以介绍,以便人们
对其了解,从而使大家积极投入到酸雨的防治和生态环境的改善
中。
1酸雨的形成原因
酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。酸
雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸。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”,即水气凝结
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。我国的酸雨是硫酸型酸
雨。
2酸雨的危害
硫和氮是营养元素。弱酸性降水可溶解地面中矿物质,供
植物吸收。如酸度过高,pH值降到5.6以下时,就会产生严重危害。它可以直接使大片森林死亡,农作物枯萎;也会抑制土壤中
有机物的分解和氮的固定,淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等
营养元素,使土壤贫瘠化;当土壤中的铝被酸雨“解放”出来,
成为可溶态的铝时,就会危害植物的根毛,影响养分的吸收。酸
化的土壤还会影响土壤微生物的活性,使土壤生物群落发生混乱
和变化,从而危害农作物和其他作物的生长。还可使湖泊、河流
酸化,并溶解上壤和水体底泥中的重金属进入水中,毒害鱼类;
加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程;并可能危及人体健
康。
酸雨对作物蔬菜的可见伤害症状是,植株叶片上出现褪绿
色的黄白色小圆点,不同作物蔬菜的可见伤害阈值不同,黄瓜、
蚕聂的可见伤害阈值为pH值4.5,蕃茄为pH值3.5,油菜为pH
值3.0,小麦为pH值2.5,水稻、大麦、萝卜、菸叶的可见伤害症状不明显。酸雨对不同作物生长影响是有差异的。水稻对酸
雨的忍受性强,pH值≥2.5的酸雨仍不影响其生长;酸雨(pH值
≤4.5,下同)使小麦、大麦的单株分蘖数有所减少;油菜花期
对酸雨比较敏感,酸雨使萝卜、菸叶的叶片数和叶绿素含量减
少;pH值<4.5的酸雨能降低蕃茄对病害(叶霉病、病毒病)的抵
御能力。水稻不受pH值≥2.5的酸雨影响,酸雨使大麦产量、
比对照分别减少16.4%(pH值2.5)、0.3%(pH值3.5)、7.9%(pH值
4.5)。酸雨对小麦产量有轻微影响,pH值≤4.5的酸雨使盆栽油
菜减产明显,酸雨使菸叶产量微有降低,pH值2.5、3.5和4.5的酸雨使蕃茄果实产量明显减少,酸雨使蕃茄果实还原糖含量降
低,酸雨对萝h产量没有影响,但能使萝卜还原糖含量减少,酸
雨对黄瓜、蚕豆产量无影响。
酸雨对农作物产生直接作用,影响农作物的产量和质量。
这些影响一方面是由于酸雨和大气中的s0。对农作物产生直接作
用而引起的,包括对植物叶片的损伤、生长发育的阻滞和产量降
低等;更多的则是酸雨严重发生后,改变了农作物生长的环境,
间接地影响农作物。比如酸雨导致土壤酸化,降低土壤肥力和生
产能力;在酸性环境下,农作物的病虫害发生加重等等。从而影
响到农业可持续发展。
国家“八五”科技攻关课题研究成果显示,酸雨对我国农
作物、森林影响巨大,1997年江苏、浙江等7省因酸雨而造成约1.5亿卤农田减产,年经济损失达37亿元;森林受害面积128.1万公顷,年木材损失6亿元,森林生态效益损失54亿元。到目前
为止还没有统一的办法对酸雨造成的农业损失进行估算。有专家
认为,在没有成熟资料时,可以参考下列数据进行估算:蔬菜减
产15%,果树减产15%,蚕桑业减产5%,粮食在重度污染时减产
15%、中度污染时减产10%、轻度污染时减产5%。
酸雨还会破坏森林,使森林生长缓慢,甚至凋谢。世界上
有1/4的森林程度不同地受到酸雨的侵袭,每年价值数百万美元
的林木被毁坏。酸雨对湖泊的危害也是很严重的,由于降落地表
的酸雨在径流过程中得不到地表物质的中和,湖水的酸度增加很
快。在加拿大,酸雨毁灭了1.4万多个湖泊,另有4000多个湖泊
也濒临“死亡”;欧洲有数千个美丽的湖泊毫无生气,听不到蛙
鸣,见不到鱼跃;酸雨给美国北部许多湖泊、河流和池塘带来了
一种奇怪的结晶,这种可怕的结晶杀死了所有的鱼类和其他微小
生物,迫使那里靠捕鱼为生的渔民不得不含泪弃舟登岸,另谋生
路。
酸雨对人体健康能产生一定的危害。作为水源的湖泊和地
下水酸化后,由于金属的溶出,对饮用者会产生危害。很多国家
由于酸雨的影响,地下水中的铅、铜、锌、镉的浓度已上升到正
常值的lO—100倍。含酸的空气使多种呼吸道疾病增加,巴西的
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JILINAGRICULTURE万方数据
库巴坦市,由于酸雨的毒害,有20%的居民患有气喘病、支气管
炎或鼻炎,其中5岁以下儿童患病率竟高达38%。1980年,美国和加拿大有5万多人因受酸雨影响而死亡,酸雨特别是在形成硫
酸雾的情况下,其微粒侵入人体肺部,可引起肺水肿和肺硬化等
疾病而导致死亡。
酸雨的腐蚀力很强,大大加速了建筑物、金属、纺织品、
皮革、纸张、油漆、橡胶等物质的腐蚀速度。美国每年因酸雨造
成的损失达250亿美元。酸雨还是摧残文物古迹的元凶,使人类几千年来创造的艺术瑰宝黯然失色。降落到建筑物表面的酸雨跟
碳酸钙发生反应,生成能溶于水的硫酸钙,被雨水冲刷掉。这
种过程可以进行到很深的部位,造成建筑物石料的成层剥落。在
地中海沿岸的历史名城雅典,保存着许多古希腊时代遗留下来的
金属和石雕像,近10多年来已被慢慢腐蚀。英国伦敦英王查理
一世的塑像、德国慕尼黑的古画廊、科伦大教堂,已被腐蚀得面
目全非。我国柳州的柳江铁桥,由于酸雨影响,1年就需防腐一
次,而在没有酸雨的60年代,3—4年才作一次防腐处理。
3防止酸雨污染的对策措施
酸雨对农业、森林和渔业以及对公共设施和人体的危害日
益为人们所重视,防止酸雨污染的首要任务是遏止S02{徘放所造成的污染,但是对s0:排放污染的治理并不是一朝一夕能完成的,而且S0,在空气中具有流动性,靠一地一时的治理不能从根
本上解决问题。我们应该在做好s0:综合治理的同时,积极采取
措施,改进农业生产管理,以适应环境恶化。防止酸雨的主要途
径:
3.1控制S02和N0x排放
大气中的SO:和NOx是形成酸雨的主要原因,因此,减少s0。和N0x的排放量,是防止酸雨的首要环节。应从以下几点着手:(1)完善环境法规,加强监督管理,工厂不要任意排放废气,控制区域sO,排放总量。
(2)调整能源战略,一方面节约能源,减少煤炭、石油的消耗量,以减少二氧化硫、氮氧化物等大气污染物的排放量:另
一方面开发新能源,尽快地利用无污染或少污染的新能源,如太
阳能、核能。
(3)改善交通环境,控制汽车尾气。搭乘大众交通工具(地铁、公交车)、多骑自行车、少骑摩托车或开私家车。
(4)扩大绿化面积,加强植树栽花,净化空气,减少空气
中的s02和NOx。
3。2改进生产管理措施
通过生产措施的改进,可以暂时缓解酸雨对农业的影响。
一是种植绿肥、施用有机肥,在酸化地区酌情施用生石灰等措施
提高土壤缓冲能力,缓解土壤酸化过程,在已经酸化的土壤和湖
河及养殖池塘中也可以采用投入生石灰的办法进行中和恢复,
并建立pH缓冲系统。二是调整种植业结构,酸雨比较严重的地
方,安排种植对酸雨不太敏感的作物和林木,如桧柏、柑橘、山
茶、橙、侧柏等;在对酸雨敏感的作物和林木中间种植抗酸雨树
种,如桑树、银杉、金橘、樟树等树种,可以减轻酸雨的危害,
因为这些植物有很强的吸酸能力,1m2的银杉可以吸收60公斤的
s0:。三是推广大棚栽培方式,通过塑料薄膜的隔离,减轻酸雨
对植物的直接危害。
参考文献
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作者简介:陈启红,女,本科学历,助理工程师,研究方
向:大气探测、酸雨:黄艳飞,女,本科学历,助理工程师,研
究方向:地面气象测报。
(上接243页)
层存在很强的气旋性辐合流场,有利于对流的发展和低层水汽的
向上输送。
5强对流云的垂直积分液态含水量(VIL)
冰雹云零度层以上部分是冰雹孕育的主要部位,无论是根
据累积带冰雹形成理论还是穴道冰雹形成理论,冰雹的形成都
在零度层以上高度,该区域的雷达回波强度较强,云水含量大于
周围的地区。与雷雨云相比,其垂直积分含水量高于雷雨云,
VIL≥10kg/m2(如表一)
6结论
分析2003年一2008年近20次冰雹落区的实况,与雷达监测数
据资料有较好的对应关系。冰雹云的回波强度在≥55dBz(四月回波强度在在35—40dBz);强回波所在的高度为0℃层以上1.5—
2km高度:当日0。C层高度低于月平均高度不仅是分析对流云能否形成冰雹的参考依据,还是科学实施防雹作业,确定高炮、火
箭发射仰角的重要依据。回波顶高达到7.9-12km是强对流云形成冰雹的重要判据之一,也是区分雷雨云的参数。因此,回波顶
高变化也是监测强对流云发展趋势的依据之一。
农六师垦区强对流云降雹的新一代天气雷达预警指标
(1)冰雹云0。层高度:强回波(一>50dBz)高度达N0℃层以上1.5-2km为冰雹云,低于当日0℃层的多为雷雨云,因此
分析判据时应依据克拉玛依08时探空资料计算出当日0℃层高
度。
(2)冰雹云回波强度:农六师垦区冰雹云的回波强度为
≥55dBz,但四月份中强对流云的雷达回波强度达至lJ35dBz以上
时都有降雹可能(参考当日0。C层高度)
(3)本地区强对流云顶部高度达N7.9—12km是强对流云形
成冰雹的重要判据之一,也是区分雷雨云的参数之一。
(4)冰雹云的垂直累计液态水含量≥10kg/m2,“逆风区”宽度2—3km。
JILINAGRICULTURE24
5
万方数据
。
酸雨的危害及防治
作者:陈启红,黄艳飞
作者单位:陈启红(重庆荣昌气象局,重庆,402460),黄艳飞(新疆鄯善县气象局,新疆,鄯善,838200)刊名:
吉林农业C版
英文刊名:JILIN NONGYE
年,卷(期):2011(5)
本文链接:/Periodical_jlny-c201105189.aspx
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