酸雨会对生物造成哪些伤害?我们应如何预防呢?

【专家解说】：酸雨正式的名称是为酸性沉降,它可分为“湿沉降”与“干沉降”两大类,前者指的是所有气状污染物或粒状污染物,随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面者,后者则是指在不下雨的日子,从空中降下来的落尘所带的酸性物质而言.酸雨 （acid rain）是指PH值小于5.65的酸性降水. [编辑本段]酸雨 　　酸雨的概念
　　被大气中存在的酸性气体污染,pH小于5.65的酸性降水叫酸雨.酸雨主要是人为地向大气中排放大量酸性物质造成的.我国的酸雨主要是因大量燃烧含硫量高的煤而形成的,此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因.近年来,我国一些地区已经成为酸雨多发区,酸雨污染的范围和程度已经引起人们的密切关注.什么是酸? 纯水是中性的,没有味道；柠檬水,橙汁有酸味,醋的酸味较大,它们都是弱酸；小苏打水有略涩的碱性,而苛性钠水就涩涩的,碱味较大,苛性钠是碱,小苏打虽显碱性但属于盐类.科学家发现酸味大小与水溶液中氢离子浓度有关；而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关；然后建立了一个指标：氢离子浓度对数的负值,叫pH.于是,纯水（蒸馏水）的pH为7；酸性越大,pH越低；碱性越大,pH越高.（pH一般为0-14之间)未被污染的雨雪是中性的,pH近于7；当它为大气中二氧化碳饱和时,略呈酸性（水和二氧化碳结合为碳酸）,pH为5.65.pH小于5.65的雨叫酸雨；pH小于5.65的雪叫酸雪；在高空或高山(如峨眉山)上弥漫的雾,pH值小于5.65时叫酸雾.
　　检验水的酸碱度一般可以用几个工具：石蕊试剂＼酚酞试液＼pH试纸（精确率高,能检验pH）\pH计（能测出更精确的PH值）.
　　酸雨率
　　一年之内可降若干次雨, 有的是酸雨, 有的不是酸雨, 因此一般称某地区的酸雨率为该地区酸雨次数除以降雨的总次数.其最低值为0%； 最高值为100%.如果有降雪, 当以降雨视之.
　　有时, 一个降雨过程可能持续几天, 所以酸雨率应以一个降水全过程为单位, 即酸雨率为一年出现酸雨的降水过程次数除以全年降水过程的总次数.
　　除了年均降水pH之外, 酸雨率是判别某地区是否为酸雨区的又一重要指标.
　　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.目前我国定义酸雨区的科学标准尚在讨论之中, 但一般认为： 年均降水pH高于5.65, 酸雨率是0-20%,为非酸雨区；pH在5.30--5.60之间, 酸雨率是10--40% , 为轻酸雨区； pH在5.00--5.30之间, 酸雨率是30-60%,为中度酸雨区；pH在4.70--5.00之间,酸雨率是50-80%,为较重酸雨区；pH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.其实,北京、西宁、兰州和乌鲁木齐等市也收集到几场酸雨,但年均pH和酸雨率都在非酸雨区标准内,故为非酸雨区.
　　我国三大酸雨区包括(我国酸雨主要是：硫酸型）
　　1.西南酸雨区：是仅次于华中酸雨区的降水污染严重区域.
　　2.华中酸雨区：目前它已成为全国酸雨污染范围最大,中心强度最高的酸雨污染区.
　　3.华东沿海酸雨区：它的污染强度低于华中、西南酸雨区. [编辑本段]酸雨的发现 　　近代工业革命,从蒸汽机开始,锅炉烧煤,产生蒸汽,推动机器；而后火力电厂星罗棋布,燃煤数量日益猛增.遗憾地是,煤含杂质硫,约百分之一,在燃烧中将排放酸性气体 So2；燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生部分化学变化,氧气与氮气化合,也排放酸性气体NOx.它们在高空中为雨雪冲刷,溶解,雨成为了酸雨；这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸根、硝酸根和铵离子.1872年英国科学家史密斯分析了伦顿市雨水成份,发现它呈酸性,且农村雨水中含碳酸铵,酸性不大；郊区雨水含硫酸铵,略呈酸性；市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐,呈酸性.于是史密斯首先在他的著作《空气和降雨：化学气候学的开端》中提出“酸雨”这一专有名词. [编辑本段]成因 　　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.由于我国多燃煤,所以的酸雨是硫酸型酸雨.而多燃石油的国家下硝酸雨.海洋雾沫,它们会夹带一些硫酸到空中；土壤中某些机体,如动物死尸和植物败叶在细菌作用下可分解某些硫化物,继而转化为SOx；火山爆发,也将喷出可观量的SOx气体；雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然SOx 排放源,因为树木也含有微量硫.
　　酸雨多成于化石燃料的燃烧：
　　⑴S→H2SO4 S+O2（点燃）→SO2
　　SO2+H2O→H2SO3（亚硫酸）
　　2H2SO3+O2→2H2SO4（硫酸）
　　（也可以被认为是SO2先被氧化为SO3,SO3再与水反应生成H2SO4）
　　总的化学反应方程式：
　　S+O2（点燃）＝SO2,2SO2+2H2O+O2＝2H2SO4
　　⑵氮的氧化物溶于水形成酸：
　　a.NO→HNO3（硝酸）
　　2NO+O2＝2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO
　　总的化学反应方程式：
　　4NO+2H2O+3O2＝4HNO3
　　b.NO2→HNO3
　　总的化学反应方程式：
　　4NO2+2H2O+O2→4HNO3
　　（*注：元素后的数字为脚标,化学式前的数为化学计量数.） [编辑本段]酸雨形成的影响因素 　　1.酸性污染物的排放及转换条件
　　一般说来,某地SO2污染越严重,降水中硫酸根离子浓度就越高,导致PH值越低.
　　2. 大气中的氨
　　大气中的氨（NH3）对酸雨形成是非常重要的.氨是大气中唯一溶于水后显碱性的气体.由于它的水溶性,能与酸性气溶胶或雨水中的酸反应,起中和作用而降低酸度.大气中氨的来源主要是有机物的分解和农田施用的氮肥的挥发.土壤的氨的挥发量随着土壤PH值的上升而增大.京津地区土壤PH值为7~8以上,而重庆、贵阳地区则一般为5~6,这是大气氨水平北高南低的重要原因之一.土壤偏酸性的地方,风沙扬尘的缓冲能力低.这两个因素合在一起,至少在目前可以解释我国酸雨多发生在南方的分布状况.
　　3. 颗粒物酸度及其缓冲能力
　　大气中的污染物除酸性气体SO2和NO2外,还有一个重要成员——颗粒物.颗粒物的来源很复杂.主要有煤尘和风沙扬尘.后者在北方约占一半,在南方约占三分之一.颗粒物对酸雨的形成有两方面的作用,一是所含的催化金属促使SO2氧化成酸；二是对酸起中和作用.但如果颗粒物本身是酸性的,就不能起中和作用,而且还会成为酸的来源之一.目前我国大气颗粒物浓度水平普遍很高,为国外的几倍到十几倍,在酸雨研究中自然是不能忽视的.
　　5.天气形势的影响
　　如果气象条件和地形有利于污染物的扩散,则大气中污染物浓度降低,酸雨就减弱,反之则加重（如逆温现象）. 被酸雨危害的作物 [编辑本段]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；还可使湖泊、河流酸化,并溶解土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；可能危及人体健康.
　　酸性雨水的影响在欧洲和美国东北部最明显,而且被大力宣传,但受威胁的地区还包括加拿大,也许还有加利福尼亚州塞拉地区、洛基山脉和中国.在某些地方,偶尔观察到降下的雨水像醋那样酸.酸雨影响的程度是一个争论不休的主题.对湖泊和河流中水生物的危害是最初人们注意力的焦点,但现在已认识到,对建筑物、桥梁和设备的危害是酸雨的另一些代价高昂的后果.污染空气对人体健康的影响是最难以定量确定的.
　　受到最大危害的是那些缓冲能力很差的湖泊.当有天然碱性缓冲剂存在时,酸雨中的酸性化合物(主要是硫酸、硝酸和少量有机酸)就会被中和.然而,处于花岗岩(酸性)地层上的湖泊容易受到直接危害,因为雨水中的酸能溶解铝和锰这些金属离子.这能引起植物和藻类生长量的减少,而且在某些湖泊中,还会引起鱼类种群的衰败或消失.由这种污染形式引起的对植物的危害范围,包括从对叶片的有害影响直到细根系的破坏.
　　在美国东北部地区,减少污染物的主要考虑对象是那些燃烧高含硫量的煤发电厂.能防止污染物排放的化学洗气器是可能的补救办法之一.化学洗气器是一种用来处理废气、或溶解、或沉淀、或消除污染物的设备.催化剂能使固定源和移动源的氮氧化物排放量减少,又是化学在改善空气质量方面能起作用的另一个实例.