8.7 酸雨

　　8.7.1 概述

　　大约在1950年前后，西欧和北欧的研究工作者就已提出要对酸雨现象就其分布和程度方面拟订监测的规划。但“酸雨”一词最早见之于1872年英国人斯密士（R·A·Smith）的著书之中。当前酸雨现象已经遍及全球范围，成为举世瞩目的环境问题。

　　空气中所含的某些微量气体和微粒物质通过云中雨洗和云下洗脱作用，随降水降落到地表的过程称为湿沉积。污染物通过重力沉降或被地面建筑物、树木等阻留的过程称为干沉积。这两种沉积对环境的影响往往是很难予以区分的。广义地说，酸雨（酸沉积）的概念应包括酸性的湿沉积和干沉积。

　　造成酸雨现象的原因有天然的和人为的，酸雨的形成与以下大气污染物有关：

　　（1）含硫的化合物和基团SO₂、SO₃、CS₂、H₂SO₄、硫酸盐（MSO₄）、二甲基硫[（CH₃）₂S即DMS]、二甲基二硫[（CH₃）₂S₂即DMDS]、羰基硫（COS，它是CS₂在大气中的光化学反应产物）、甲硫醇（CH₃SH）等。

　　（2）含氮的化合物和基团NO、N₂O、NO₂、NH₃、硝酸盐（MNO₃）、铵盐（NH₄ ）等。

　　（3）含氯的化合物和基团HCl、氯化物（MCl）等。

　　在以上列举的污染物中，对酸雨贡献最大的是SO_x和NO_x及与它们的大气化学相关的化合物。此外，在大气中也包含着某些酸雨形成的抑制剂，例如NH₃、海盐颗粒、土壤尘粒等。含于大气中的各类酸、碱组分对降水pH值的影响情况如图8-14所示。

　　一般说来，pH＜7的水溶液被称为酸性水。70年代初，环境大气中存在约330×10^-6（V/V）CO₂；溶解于纯水并达到平衡状态时的pH值约为5.6。我们可以将由CO₂溶解平衡所造成降水的低pH值看作为降水的本底pH值。从而将酸雨定义为pH＜5.6的降水。对于这样的定义，目前学术界中存在着争议。例如，有人经测定证实，降落在某些边缘地区的未污染的降水，其本底pH值也低于此数值。

　　北美、西欧等工业发达地区是酸雨多发区。1970年美国某地曾有pH=1.5的酸雨记录。我国酸雨大多发生在长江以南，尤以贵州、四川、湖南、广西等省频度为高；华东地区时有发生，但尚未达到危及生态系统的程度；长江以北地区大体无酸雨。对我国一些主要城市的降水成分分析结果表明，我国降水属煤烟型，SO₄^2-是阴离子中的主要成分。

　　近期，世界范围内有成千上万个湖泊变为鱼类绝迹的死湖，数以千万公顷计的森林衰败枯萎，大片土地沙漠化……将这些现象与频繁降落的酸雨相联系，人们认为，酸雨是肇事主因。但也有人提出酸雨有利的一面，例如雨中含有适量硫、氮化合物会给森林生长带来有益影响。要弄清酸雨对地面生态系统或系统中某一对象物究竟产生何等程度的影响，还是一个十分困难的课题，但至少已普遍地认为酸雨对于环境和人类活动所发生的影响是弊大于利。事关利弊的因素同时包括pH值的大小和酸雨的化学组成，所以在作常规性的酸雨监测工作时，其测定项目应包括pH值和雨水中有关化学组分的定性、定量分析；在作酸雨研究工作时，还应着重对大气或气溶胶中某些有关化学物质作连续实时监测。对酸雨作分析监测的化学项目和方法列举在表8-18之中。

　　酸雨问题直接与SO₂、NO_x的排放有关，控制和减少这类污染气体源（燃煤、燃油等设施）的排放是最有效的防治手段。针对我国能源污染特点，还可提出以下几方面防治措施：①调整工业布局，对污染大户企业施以“关停并转治迁”改造手段；②改进生产工艺，以提高能源利用效率，杜绝能源浪费，以减少燃料单耗；③加强环境监测，强化监督管理，严格执行相应的标准和规范。
　　本文标题：8.7 酸雨--大气污染物化学
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