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当前酸雨的形势和治理对策

时间:2012-03-04作者:张晓勇 王振红来源:中国论文库
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  摘 要:中国的酸雨状况有发展严重的趋势,酸雨的面积有增加的倾向。在大量文献调研的基础上,分析当前中国酸雨的基本情况,解释了酸雨的危害情况,对酸雨的防治方法做了详细的介绍。并结合江苏省

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  摘 要:中国的酸雨状况有发展严重的趋势,酸雨的面积有增加的倾向。在大量文献调研的基础上,分析当前中国酸雨的基本情况,解释了酸雨的危害情况,对酸雨的防治方法做了详细的介绍。并结合江苏省的具体情况,着重分析江苏省的酸雨状况,并提出了对策和建议。

  关键词:酸雨;危害;治理;江苏省

  前言

  酸雨是指pH值小于5. 6的雨水、冻雨、雪、雹和露等大气降水。酸雨的形成机制很复杂,它是大气污染物与空气中水和氧之间反应的产物,是一种复杂的化学和物理反应过程。酸雨中不仅含有大量的H+,而且还含有高浓度的具有酸化作用的SO2-4和NO-3等,同时也含有许多金属阳离子、微量元素及各种有机污染物。随着中国经济的不断发展,中国的酸雨问题也日趋严重, 1997年1月,国务院批准了关于“两控区”的划分,并确定了中国“两控区”的酸雨控制目标。2001年,酸雨控制区的98个城市降水出现酸雨,占酸雨控制区城市数的91. 6%。

  有关监测结果表明,中国的酸雨面积正在扩大,降水的酸度也正在提高,近十年来,中国的酸雨面积扩大了100万平方公里,降水氢离子浓度升高2~8倍。统计显示, 2004年中国出现酸雨的城市有298个,占全国527个统计市(县)的56. 5%。降水年均pH值小于5.6(酸雨)的城市达218个,占统计城市的41.4%。与上年相比。出现酸雨的城市比例增加了21.1%,酸雨城市比例上升了4%,其中pH值小于4·15的城市比例增加了2%,酸雨频率超过80%的城市比例上升了1. 6%。严重的酸雨的情况,已经引起了中国环境保护部门的注意,国家也在酸雨的预防和治理方面投入了大量的人力、物力和财力[1-5〗。

  1 酸雨的概况[6-11]

  1. 1 酸雨的化学组成

  中国的酸雨主要化学离子是www.lwkoo.com SO2-4、Ca2+、NH4+、NO-3、Mg2+、K+和Na+,由于中国在能源方面的分布和使用的不均,中国南北方城市在酸雨成分方面也存在着明显的不同,中国北方降水中的氢离子浓度比较低,中国南方城市的降水中SO2-4、Ca2+和NH4+的浓度普遍很高, 2000年前成都市降水中的SO2-4/NO-3为2. 96~4. 92,离子的主要成份是SO2-4,属于硫酸型降水。中国的SO2-4/NO-3一般在4:1~15: 1,远远高于国外的1: 1~2. 5: 1的值,总体说来中国北方城市酸雨中的离子浓度均高于南方城市,中国目前是煤烟型和硫酸型酸雨,中国酸雨的来源主要为SO2和NOX。

  1. 2 酸雨的分布

  中国的酸雨分布有明显的区域性和季节性特征。区域性特征总的趋势是以长江为界,长江以北降水pH值偏高,多呈中性或碱性,长江以南多呈酸性。酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以东和四川盆地等地区,其中长江以南酸雨严重的地区主要集中在江苏、上海、浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、海南、贵州、重庆、四川、云南等省市。华中中心区域也是中国酸雨污染最为严重的地区。

  由于造成酸雨的原因不尽相同,中国酸雨的季节性分布特征表现为,中国南方一般在冬季和春季出现高频率的酸雨,雨水的酸性也比较高,图们江地区一般出现在夏季,其中七月份最为频繁。各个地区的酸雨也带有明显的季节变化性,广州地区在春、夏和秋季比较严重,冬季的酸雨则较少出现,西南地区的重庆地区冬季酸雨则比春季酸雨严重。

  1. 3 酸雨的成因

  造成中国酸雨的原因是多方面的,包括地形地貌、气候、地理位置、经济发展、燃料化石等多种因素,因此中国的酸雨也带有很明显的区域性特征。

  地形地貌决定了中国酸雨的区域分布,酸雨的形成过程是十分复杂的大气化学和大气物理过程,降水的酸碱度与降尘量也有一定关系,大气中的颗粒物和水滴中的化合物相互作用结果构成了雨水的酸碱性,大气中的颗粒物对降水中的酸性物质起中和或缓冲作用,碱性颗粒物有可能被酸化而抑制酸雨形成,所以大气中的颗粒物的缓冲能力是非常重要的,中国北方地区,土壤偏碱性,由于植被覆盖率很低,大气中颗粒物是偏碱性的,从而起到中和雨水中酸性物质的作用,所以尽管有些北方的大城市(如太原、大同、石家庄)虽然SO2的排放量很高,但是这些地区的降雨还没有完全达到酸化,酸性降水明显低于南方,甚至一些北方城市还出现pH值大于9的碱雨,中国南方地区土壤是偏酸性的,大气中颗粒物是偏酸性的,对雨水的酸性物质起不到有效的中和作用,相反雨水更容易被酸化。

  气候对酸雨的形成也有很明显的作用,中国南方地区气候湿润,光照时间长,这种气候比较有利于光化学反应进行,从而很容易形成O3和H2O2,而H2O2又是形成酸雨最为主要的氧化剂。

  随着中国经济的发展,中国南方城市特别是靠近沿海的广东、深圳、厦门、福建和上海等地区先后成为经济开发区,工业生产突飞猛进,大量的企业必然需要充足的电力和便捷的交通运输业作为保障,企业的燃煤量呈现增加的趋势,繁荣的交通运输车辆必然会排放大量尾气。为了适应企业对电力的需求,现在各地的电厂越来越多,大量的煤炭被燃烧,排放的SO2和NOX的量也是日益巨增。

  在中国有两处比较明显的酸雨区域,胶东半岛和图们江地区,它们的形成则带有很明显的地理位置和区域性特征。由于较大城市的酸性物质强排放源头的影响,同时由于该地区濒临海洋,海洋性潮湿气候也提供了必备的酸雨形成条件,从而使得此处的酸雨情况也很严重。

  2 酸雨的危害情况[12-17]

  酸雨的影响主要表现在对生态系统(如农作物、土壤、水体、森林等)的危害,以及对各种建筑材料的腐蚀,严重的甚至危及一个城市的生态平衡。

  它的危害主要体现在以下几个方面:

  2. 1 对土壤的影响

  酸雨淋洗会引起土壤pH值下降,使土壤中某些矿物质发生风化,释放出盐基离子,导致土壤养分库的损耗,造成土壤养分贫瘠。酸雨还可以抑制某些土壤微生物的繁殖,降低酶活性,土壤中的固氮菌、细菌和放线菌均会受到酸雨的抑制。酸雨还可使森林的病虫害明显增加。

  2. 2 对农作物的影响

  科学研究发现,在降水pH值小于4. 5的地区,马尾松林、华山松和冷杉林等会出现大量黄叶并脱落,森林大片死亡。不同树种对酸雨的敏感性和生态效应都存在很大的差异,酸雨对森林的影响在很大程度上是通过土壤的物理化学性质的恶化作用造成的,酸雨进入土壤后改变了土壤理化性质,间接影响植物的生长,如果酸雨直接作用于植物,将会破坏植物形态结构、损伤植物细胞膜、抑制植物代谢功能。此外,酸雨还影响种子的发芽率,研究表明当酸雨pH值<2. 0时,种子发芽率急剧下降。此外,由于不同农作物对酸雨敏感程度不同,农作物产量受到的影响程度也存在很大的差别。由酸雨所造成的间接损失可能要比直接损失大的多。

  2. 3 对水生动植物的影响

  酸雨降落后可以使湖泊和河流酸化,影响鱼类等水生生物的正常生长、发育和繁殖,导致某些水生生物的死亡和绝种,更严重的情况,酸雨会破坏某个水生生态系统的平衡。从酸化的湖泊或溪流摄取食物和水的鸟类和哺乳动物可能会遭受食物短缺的威胁,同时有毒金属也会在鸟类和哺乳动物的身体内部沉积,使之受危害的面积更加广泛。

  2. 4 对建筑物和历史文化古迹的影响在南方某些酸雨很严重的城市,有研究发现,酸雨明显的加快了建筑、桥梁、电讯电缆等设施和材料的腐蚀,同时也加速了建筑物表面的各种保护涂层的退化,使桥梁和钢结构的建筑物有了明显损坏,同时还发现酸雨的淋洗使很多历史文物景点面目全非。

  2. 5 对人身体健康的影响

  当SO2通过反应成为硫酸后,后者的毒性将是前者的10倍还多,空气中的酸性气体是高度可溶的,它们大部分被鼻腔和上呼吸道吸收,会引发支气管哮喘和各种呼吸道疾病,严重的还会引起人体血管系统和神经系统方面的病变。各种鱼类在受酸雨污染的湖泊中生长,各种毒性物质会在鱼类身体中沉积,受污染的鱼类和水源被人类饮用后会给人类身体健康带来严重伤害。水体pH值的变化可使水体可溶性金属(Al、Fe、Mn、Cu、Mg等)浓度大大提高。转贴于中国论文库 http://www.lwkoo.com

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