酸雨

17 Mar 2025 | 5 分钟阅读

酸雨是指酸度异常的雨水。 简单来说,它是由于空气中存在某些污染物(如氮氧化物 (NOx) 和二氧化硫 (SO2))而呈酸性的雨水。 水蒸气与氮氧化物和二氧化硫反应,分别产生硝酸和硫酸。 因此,任何类型的**含有酸性成分(如硫酸或硝酸)** 并以湿式或干式形式落到地面的沉淀物都可以称为酸雨。 例如,雨、雪、雾、冰雹、灰尘等。 苏格兰化学家 Robert Angus Smith 于 1852 年提出了酸雨一词。

Acid Rain

雨水通常总是略带酸性,因为它自然溶解了东西。 但是,当雨水接触或与一些空气污染物(如硫或氮氧化物)反应时,会导致形成硫酸或硝酸。 酸雨的酸度与柠檬汁相当,因此比普通水更具腐蚀性。 导致酸雨的污染物主要来自车辆、工业和发电厂。

在正常雨水中,空气中的二氧化碳和水发生反应,形成碳酸,这是一种弱酸。 因此,**正常雨水的 pH 值略呈酸性,范围为 5.3 至 5.6,而酸雨的 pH 值在 4.2 至 4.4 之间。**

是什么导致酸雨?

酸雨是人类活动的产物,其主要原因是燃煤发电厂、工厂和车辆。 电力发电机向空气中释放了三分之二的 SO2 和四分之一的 NO。 然而,次要原因包括腐烂的植被、火山爆发等。

人类活动造成的污染将二氧化硫 (SO2) 和氮氧化物 (NO) 释放到大气中。 这些氧化物与空气中的水、氧气和其他物质反应,形成硫酸和硝酸。 这些化合物可能被风带到大气中不同的地方。 酸雨降到地球上时,会流过地表并进入水体,也被土壤吸收。

酸雨的影响

**对水体的影响:** 酸性雨水要么直接进入水体,要么先落到地面,然后流入河流、湖泊、池塘等。 因此,酸会积聚在水体中并降低其水的 pH 值。 它会影响水生植物和动物的生命,因为它们需要大约 4.9 的特定 pH 值才能生存。

**对森林的影响:** 它会破坏树叶,从而使它们容易受到昆虫、极端天气和疾病的侵袭。 它还会损坏树皮并可能阻止树木的生长。 德国、瑞士和波兰已报告了许多因酸雨造成的森林破坏案例。

**对土壤的影响:** 酸雨会影响土壤的化学性质以及动植物。 它会破坏土壤的化学成分,如土壤 pH 值、土壤微生物和生物活性。 酸雨中的氢离子也会从土壤中带走矿物质和营养物质,如钙和镁。 因此,由于土壤中钙、钾、镁等养分含量低,植物和动物的生长可能会受到影响。

**对植被和种植园的影响:** 被酸雾和酸云包围的植被和种植园由于酸的影响而受到破坏。 长期暴露于酸雨可能会永久性地破坏森林和植被覆盖。

**对建筑物的影响:** 酸雨沉积的酸会腐蚀建筑物,尤其是那些由石灰石制成的建筑物。 它会削弱建筑物并使其容易腐烂。 除了建筑物,汽车、飞机、管道、钢桥也受到酸雨的影响。 酸雨对文物建筑造成的不可替代的破坏确实是一个值得关注的问题。

**对公众健康的影响:** 它不会直接影响人类健康,因为雨水太稀释了,不会引起健康问题。 然而,污染物,如二氧化硫和二氧化氮气体,包括其悬浮颗粒,如硫酸盐和硝酸盐,会降低能见度,这可能导致事故,从而可能造成伤害和死亡。 此外,当它以可吸入雾的形式存在时,它会导致人类和动物出现健康问题,如眼睛刺激和哮喘。

**对饮用水的影响:** 它还会腐蚀水管,导致重金属(如铁、铅和铜)渗入饮用水中。

酸雨造成的破坏的真实案例

  1. **泰姬陵:** 这座被列为世界七大奇迹之一的古迹受到酸雨的严重影响。 泰姬陵所在的阿格拉市有许多工业和工厂,这些工业和工厂向大气中排放二氧化硫和氮氧化物。 泰姬陵由大理石(碳酸钙)制成,大理石与酸雨的反应如下;
    CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2
    在这种反应中形成的硫酸钙会导致这座古迹的腐蚀。
  2. **自由女神像:** 自由女神像也因酸雨而失去光泽和颜色。 它由铜制成,并且还受到酸雨和氧化的共同影响,因此正在变成绿色。

如何控制酸雨

减少酸雨的唯一方法是减少导致酸雨的污染物的释放。 除此之外,我们可以通过减少车辆使用和使用公共交通工具、步行、骑自行车、拼车等来尽自己的一份力量。 可以减少电力使用,因为它使用化石燃料生产,也可以使用太阳能代替。

酸雨的类型

酸雨或沉降有两种形式:湿式和干式。 因此,酸雨可以分为以下两种类型

1. 湿沉降

当风将空气中存在的酸带到潮湿地区时,酸以雨、雾、薄雾等形式落到地面上。 这些来自空气的酸被沉积在地球表面。 来自地球的这种酸进入排水系统、河流和运河。

2. 干沉降

如果风将空气中的酸带到天气干燥的地区,酸性污染物就会与灰尘或烟雾混合,并作为干颗粒落到地面上。 它倾向于粘附在房屋、树木、汽车和建筑物等表面上。


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