酸雨是工业高度发展而出现的副产物,随着大气污染的日益严重,世界各地均不同程度地出现了酸雨现象,目前酸雨的酸度不断增强,范围日益扩大。在欧洲,据大气化学网近20年的连续观测,整个欧洲都在降酸雨;在北美,降落强酸雨已司空见惯;俄罗斯西部地区也常常降落酸雨。酸雨亦席卷亚洲,如日本、印度南部和东南亚等国也在降酸雨。以前酸雨仅限于大城市和工业集中地,近年来已发展到中小城市和农村。
那么,究竟什么才是酸雨?它是如何形成的呢?
酸雨的形成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”,即水汽凝结在硫酸根、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。
在正常情况下,由于大气中含有一定量的二氧化碳,降雨时二氧化碳溶解在水中,形成酸性很弱的碳酸,因此正常的雨水呈微酸性,pH值约为5.6~5.7。在1982年6月的国际环境会议上,国际上第一次统一将pH值小于5.6的降水(包括雨、雪、霜、雾、雹、霰等)正式定为酸雨。酸雨中的酸绝大部分是硫酸和硝酸,主要来源于工业生产和民用生活中燃烧煤炭排放的硫氧化物、燃烧石油及汽车尾气释放的氮氧化物等酸性物质。
那么酸雨究竟会给人类带来哪些危害呢?
酸雨直接危害的首先是植物。植物对酸雨反应最敏感的器官是叶片,叶片受损后光合作用降低,抗病虫害能力减弱,林木生长缓慢或死亡,农作物减产。1982年6月18日重庆因一场酸雨,市郊的1300公顷水稻叶片突然枯黄,好像火烤过一样,几天后局部枯死。
其次,酸雨可破坏水土环境,引起经济损失,危及生态平衡。当pH值降至5.0以下时,鱼卵多不能正常孵化,即使孵化,骨骼也常是畸形的;加之河底淤泥中的有毒金属遇酸溶解,更加速了水生生物的死亡。如在瑞典的9万个湖泊中,已有2万多个遭到酸雨危害,4000多个成为无鱼湖。美国和加拿大许多湖泊成为死水,鱼类、浮游生物,甚至水草和藻类均一扫而光。
同样,酸雨也使土壤酸化,影响和破坏土壤微生物的数量和群落结构,抑制了土壤中有机物的分解和氮的固定,淋洗与土壤粒子结合的钙、镁、锌等营养元素,使土壤贫瘠化,导致生长在这里的植物逐步退化。正因为这些,酸雨被冠以“空中杀手”等令人诅咒的名字。
另外,酸雨对文物古迹、建筑物、工业设备和通信、电缆等的腐蚀也令人心痛。许多刚落成或装饰一新的建筑在几场酸雨之后变得暗淡无光,如具有2000多年历史的雅典古城的大理石建筑和雕塑已千疮百孔,层层剥落。
酸雨还可能危及人体健康。当空气中含0.8毫克/升硫酸雾时,就会使人难受而致病。或者是人们饮用酸化的地面水和由土壤滲入金属含量较高的地下水,食用酸化湖泊和河流的鱼类等,一些重金属元素通过食物链逐渐积累进入人体,最终对人体造成危害。