1、空中死神:,酸雨,酸雨的发现,在五十年代初期,北欧国家瑞典和挪威的渔业突然无故减产,经研究之后,发现与酸雨有关。,NEXT,受酸雨影响的渔业,到六十年代,欧洲開始关注酸雨问题,设立了大气化学检测网,发现欧洲大陆存在大面积的酸雨,并证实酸雨问题是洲际级的环境问题。,一九六七年,美国俄亥俄河上的跨河大桥倒塌,死亡人数高达四十六名,调查发现与酸雨侵蚀大桥有关。,一九七五年欧洲经济合作与发展组织开展了专项研究,证实酸雨地区几乎覆盖了整个西北欧,北美有三分之二陆地面积受到酸雨威胁。与此同时,东南亚日本、韩国等亦发现大面积酸雨。此项发现使人知悉酸雨不单是欧美的问题,亚洲地区也不能幸免。,而现在,美国地区酸
2、雨现况,亚洲地区酸雨分布现况表,想想看: 现时世界酸雨的程度怎样?它们的分布有什么特点?,NEXT,中国青藏高原以东、长江干流以南已经成为世界第三大酸雨区,其发展速度很快,酸雨区面积为国土面积的30%,全国七大水系中有1/3的河段达不到使用功能要求。,全国因酸雨和二氧化硫污染造成的损失每年达几千亿元。,BACK,酸雨的定义,英国科学家史密斯分析了英国伦敦市的雨水成份,发现市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐,呈酸性。於是史密斯在他的著作空气和降雨:化学气候学的开端中提出“酸雨”这个名词。,NEXT,酸雨就是酸性的雨,酸雨的正确名称应该是酸性湿沉降,其实,带酸性的污染物是可以有两种沉降方式的,它们是湿沉
3、降及干沉降,想想看: 湿沉降与干沉降的区别,*(单击图片找答案),DEFINITION,酸雨的定义,一八七二年,英国科学家史密斯分析了英国伦敦市的雨水成份,发现市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐,呈酸性。於是史密斯在他的著作空气和降雨:化学气候学的开端中提出“酸雨”这个名词。,酸雨就是酸性的雨,酸雨的正确名称应该是酸性湿沉降,其实,带酸性的污染物是可以有两种沉降方式的,它们是湿沉降及乾沉降,想想看: 湿沉降与干沉降有什么区别?,NEXT,指的是所有气状污染物或粒状污染物,随着雨、雪、雾或雹等降水型而落到地面。,指在不下雨的日子,从空中降下來的落尘所带的酸性物质。,*(单击图片找答案),由于大气中含有
4、大量的 CO2,故正常雨水本身略帶酸性,pH值约为 5.6,因此一般是以雨水中的pH值小于 5.6 称为酸雨。可是,有些特别情况下,雨水受自然界许多自然现象影响,可使pH值变化于4.96.5之间,因此以pH值小于 5.0 作为酸雨比较可靠。,各种物质的酸碱度与酸雨比较,NEXT,什么是酸雨区?,某地收集到酸雨样品, 还不能算是酸雨区, 因为一年可有数十场雨, 某场雨可能是酸雨, 某场雨可能不是酸雨, 所以要看年均值。一般认为: 年均降水 pH值高于5.65, 酸雨率是0-20% , 为非酸雨区; pH值在5.30-5.60之间, 酸雨率是10-40% , 为轻酸雨区; pH值在5.00-5.3
5、0之间, 酸雨率是30-60%, 为中度酸雨区; pH值在4.70-5.00之间, 酸雨率是50-80%, 为较重酸雨区; pH值小于4.70, 酸雨率是70-100%, 为重酸雨区。这就是所谓的五级标准,NEXT,酸雨的来源,想想看: 酸雨的污染来源有哪些?,NEXT,自然物质:,火山爆发喷出大量之硫化物及悬浮固体物,自然水域表面释放之硫化氢,动植物分解产生有机酸,土壤微生物及海藻释放之硫化氢、二甲基硫及氮化物,人为物质:,工业化后,燃料之大量使用,燃烧过程中产生CO2、 HCl、SO2、NOX及悬浮固体物,排放至大气环境中,经光化学反应生成硫酸、硝酸等酸性物质,二氧化硫(SO2),来源:二
6、氧化硫主要来源是燃烧燃料,发电厂烧煤或石油时会 排出,炼油厂、炼钢厂、硫酸工厂等在生产程序中也会排放不少该种气体。,形成过程:SO2会在空气中被氧化成硫酸根。 首先,二氧化硫 与氧产生反应,造成三氧化硫。其过程非常复杂,有时还会涉 及碳氢化合物及锰、铜、铁等金属离子。若有水蒸气存在时, 三氧化硫会溶在水蒸气中,形成硫酸,在空气中凝结成水点。 或者,在空中被雨水溶解,成为雨水中的硫酸根。,氮氧化物(NOx),来源:氮氧化物(NOx)是高温燃烧下的产物,来源也 跟二氧化硫相似,在燃烧燃料时被排出,另外, 交通工具如汽车的废气中也含有大量的氮氧化 物。,形成:,NO可与空气中之O2或O2及金属催化物
7、发生化学反应,形成NO2、硝酸盐或过氧硝酸乙醯脂(PAN)等物质。NO2可被微粒表面吸收,转变为硝酸盐或硝酸,硝酸再与氨(NH3)反应生成硝酸铵(NH4NO3);或经由水滴之直接吸收,将溶解之NO2转变为NO3-。,BACK,汽车排放的有害气体,对酸雨的贡献, SOx 和NOx 哪个孰重?,就我国情况而言, 首先, 总体来看SO2 的排放量比NOx 为大, 但是个别的南方省市, 如广东, 福建等省, SO2的排放量比NOx 为小; 其次, 就发展而言, 汽车数量增加较快, 而NOx 排放量主要取决于汽车的排放, 因此, 在未来的若干年内, NOx 的排放量可能超过SOx ; 最后, SO2 进
8、入大气后, 通过光化学反应, 变为硫酸根,这需要一段时间, 可能经过长距离大气传输; 但是NO进入大气后, 很快与氧气化合, 生成NO2 , 继而变为硝酸根, 需要时间较短, 遇雨被局地冲刷降落地面。综合来看, 目前SO2 对酸雨贡献为大, 将来NOx 的贡献可能要超过SO2 。,NEXT,氯化氢(HCl)源自盐酸工厂、焚化炉等的废气、汽油车的排气等。,氯化氢(HCl),BACK,浙江东北部土壤中含有微量氟元素, 取土造砖时, 在培烧过程中, 向大气排放出一定量的氟化物, 主要形式是氟化氢, 也对局部酸雨有贡献。该地区湿沉降中, 氟离子的浓度较其它地区为高, 也是证明。浙中盆地义乌市, 近几年
9、来粘土建材企业 (砖瓦厂, 墙地砖厂等) 发展迅猛, 生产排放大量含氟废气。氟化物进入大气后, 形成酸性很强的氟化氢, 易溶于水。故而其降水中氟化物含量年均值为0.216 毫克/ 升, 比浙东舟山, 浙南丽水的降水氟含量高出倍多。除了增加酸度之外, 降水中氟化物毒性大, 对植物的影响比二氧化硫高出10至 100倍。在氟源集中的污染区, 桑叶不能育蚕, 果树难于结果, 粮食蔬菜减产,BACK,氟污染与酸雨,SO2的危害 二氧化硫浓度达到0.31ppm时,大多数人就会感觉出来 达到3ppm时,就有了特殊的刺激气味 达到8ppm时,人就感到难受 空气中硫酸酸雾达0.8ppm时人就受不了,SO2的罪行
10、 1952年发生的“伦敦雾事件”,处于逆温的泰晤士河流域浓雾覆盖,连续四天,风尘不动,黑云压城,使近地空气中污染物浓度不断增加,烟尘浓度达到平时的10倍,二氧化硫浓度达平时的6倍,4天内使4 000余人死亡,1930年比利时“马斯河谷事件”,1948年美国“多诺拉烟雾事件”,均是二氧化硫扮演主角,二氧化硫与粉尘联合作用,使数千人患病甚至死亡,酸雨的影响,酸湖形成,鱼虾难存,酸雨危害,植物死亡,土壤酸化,作物减产,酸雨一下,死物也死,NEXT,pH值对于湖中生物的影响,BACK,pH值对于湖中生物的影响 重庆南山和缙云山各发现一个水塘, 其水体pH值为4.7 , 属于已酸化了的小水体, 这是一个
11、警告。幸运地是, 到目前为止我国尚未发现大面积水域酸化现象。,资料:在瑞典的9万多个湖泊中,已有2万多个遭到酸雨危害,4千多个成为无鱼湖。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,酸雨造成最严重的影响之一是在森林和土壤。,硫酸随着降雨落到地球而造成严重损害,土壤中的养分也会流失,因此树木会因为维持生命所必须的钙和镁的流失而枯死。,并非所有的二氧化硫都会转变成硫酸,事实上有一相当的量会漂浮在大气中,当最后沉降到地表时,会阻碍叶子的气孔进行光合作用。,BACK,我国重酸雨地区四川盆地受酸雨危害的森林面积达28万公顷,占林地总面积的三分之一,死亡面积1.5万公顷,占林地
12、面积6%。同样受酸雨侵袭的贵州省,受危害的森林面积达14万公顷,为四川盆地的二分之一。,我国马尾松和华山松对酸雨十分敏感,重庆南山风景区约三万亩马尾松发育不良,虫害频繁;80年代约有一万公顷马尾松枯死,几经防治,毫无效果。 四川万县有华山松97万亩,其中60万亩受到不同程度伤害;而奉节县有九万亩华山松,90% 枯死。四川名胜峨眉山,风景旖丽,全靠山深林秀。但近十年来,冷杉林成片死亡;七里坡接引殿一带,有4%的树木枯死;金顶附近600余亩树林,几乎全部死绝,光秃秃,景观全非。猴子也跑到其它山沟里去了。,酸雨中的竹林我国南方盛产竹林,个别地区竹林茂盛,绵延数百公里,成为竹海,雨中竹叶清翠欲滴,成为
13、盛景。但酸雨使竹林泛黄,竹叶稀稀落落。,大熊猫在肌饿中 以竹叶为食物的大熊猫会因此忍肌挨饿。如果不保护好熊猫所赖以生存的生态环境,国宝大雄猫将在我们这一代濒临灭绝。,左图为叶子受酸雨为害的情形,右图为显微镜观察叶子内部的组织,酸雨会影响农作物稻子的叶子,同时土壤中的金属元素因被酸雨溶解,造成矿物质大量流失,植物无法获得充足的养分,将枯萎、死亡。,BACK,酸化土壤肥力减退、农业减产 酸雨可使土壤微生物种群变化,细菌个体生长变小,生长繁殖速度降低, 科学家试验后估计我国南方七省大豆因酸雨受灾面积达2380万亩,减产达20万吨,减产幅度约6%,每年经济损失1400万元,火力发电厂周围的粮地 稻、麦
14、等禾本科作物叶面积小,蜡质层厚,可湿性差,对酸雨敏感性弱,但强酸雨仍将导致叶面扭曲,褐黄或褐红伤班,大麦减产。重庆电厂附近酸雨区域受害粮地减产4.1%,赤稻,水稻生长期是翠绿色的, 到了成熟期是黄色的, 在加上诱人的稻米香味, 稻香村成为田园特殊风光; 如果变成赤色的, 又如何? 我们见过赤豆, 红高粮, 谁也没见过赤稻。怪事发生在重庆, 1982年6 月18日下了一场pH值为3.9 的强酸雨, 某乡上万亩水稻叶片迅速变成赤色, 一场灾害产量损失80万斤。酸雨大棚实验也证明, 强酸雨将导致叶面产生赤色伤班。,酸雨使非金属建筑材料如混凝土、砂浆和灰砂砖等的水泥溶解,出现裂缝,导致建筑物损坏。酸雨
15、使古迹文物面目全非。酸雨也造成暴露在外的雕像受到侵蚀,这造成文化资产的破坏,令许多人担忧。,受酸雨侵蚀的建筑物,BACK,酸雨使非金属建筑材料如混凝土、砂浆和灰砂砖等的水泥溶解,出现裂缝,导致建筑物损坏。酸雨使古迹文物面目全非。,酸雨能使文物面目皆非。碑林文字模糊;著名的杭州灵隐寺的“摩崖石刻”近年经酸雨侵蚀,佛像眼睛、鼻子、耳朵等剥蚀严重,面目皆非,修补后,古迹不“古”。碑林、石刻大都由石灰岩雕成,遇到酸雨立即起化学反应,酸碱中和,即被腐蚀。,酸雨与桥梁 酸雨能加速金属腐蚀,腐蚀速率:碳钢大于镀锌铁板,紫铜较低,出现空洞和裂缝,强度降低,桥梁损坏。金属涂上涂料会减缓腐蚀。在酸雨现象严重的重庆
16、城区, 敞开暴露的碳钢腐蚀率大于一般大气暴露情况的4.7 至16倍; 腐蚀速度达到171.3 微米/ 年。重庆市路灯金属器具使用寿命较其它酸雨较轻城市要低一倍。,酸雨是青蛙和鸟类的天敌酸雨是青蛙和鸟类的天敌,鸟穿过酸雾,酸对角膜有刺激性,而鸟和青蛙对酸又十分敏感,即患红眼病。,眼角膜和呼吸道粘膜对酸类卻十分敏感,受酸雨刺激,导致红眼症和支气管炎!农田土壤的酸化,使土 壤矿化物中的有害重金属, 如汞及铅等再溶出,由食物 链的传送,人类食后,中毒 死亡!,更可怕的是酸雨对人体也有不良的影响,NEXT,解决的方法,1. 改善燃料种类,积极开发新能源 2. 对煤(其中含硫为0.3%-5%)进行处理,如:选洗 加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理以回收SO2.3. 种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉)等; 4. 发展內燃机代用燃料5. 控制废物的排放。例如,硫酸厂、化工厂、冶炼厂等的尾气在排放前进行回收处理,对城市中机动车的排气加以限制等(在汽车安装催化净化器),NEXT,我们已经为防止酸雨采取了一定的措施,在你的身边有哪些?我们还能做哪些?,NEXT,