关于酸雨对环境影响的调查研究
酸雨给地球生态环境和人类社会经济都带来严重的影响和破坏。酸雨沉降对地质环境产生危害.地质体(岩石、矿物)为酸雨敏感性研究不可或缺的组成部分.开展地质环境对酸雨危害降解效应的研究具有重要的理论与现实意义.通过本课题的研究,使我们了解酸雨对人类的影响和危害.并通过本课题的研究使更多的人了解酸雨在人类中具有怎样的影响.让我们共同参与关心酸雨的防治问题.
(一)形成酸雨的原因:
酸雨是指pH值小于5~6的雨水、冻雨、雪、雹、露等大气降水。大量的环境监测资料表明,由于大气层中的酸性物质增加,地球大部分地区上空的云水正在变酸,如不加控制,酸雨区的面积将继续扩大,给人类带来的危害也将与日俱增。酸雨主要是由于硫氧化物和氮氧化物引起的。大气中的二氧化硫和二氧化氮主要来源于煤和石油的燃烧,其中二氧化硫停留在大气中,在一定的条件下则形成了酸雨,其化学反应方程式可以简单地表示为:气相反应式为2SO2+02→2SO3,SO3+H20→H2SO4,液相反应式为:SO2+H2O→H2SO3,2H2SO3+O2→2H2SO4。又比如,在燃烧过程中产生的NO等物质,与空气中的O2可以化合生成NO2当NO2遇到水(H2O)就生成硝酸(HNO3)。化学反应方程可表示为:2NO+O2→2NO2,2NO2+H2O→HNO3+NO。而人类活动造成的酸雨成分中,以硫酸为最多,一般约占60%一65%,硝酸次之,约30%,盐酸约5%,此外还有有机酸约2%左右。硫酸主要是因为燃烧矿物燃料释放的二氧化硫,其中最大的排放源是发电厂、钢铁厂、冶炼厂等,还有家家户户的小煤炉。目前全世界人为释放的二氧化硫每年约1.6亿吨。硝酸是由氮氧化物形成的。氮氧化物气体主要是在高温燃烧的情况下产生的。例如,汽车发动机燃烧室中,以及矿物燃料在高温燃烧时都会放出氮氧化物。氯化氢的人工源除了使用氯化氢的工厂以外,焚烧垃圾(塑料制品中有大量的氯)和矿物燃料燃烧时也都会释放这种气体。人类活动造成的二氧化硫和氮氧化物与自然源相比数量上虽然大体相当(即各占约50%左右),但是因为自然界自我清洁能力有限。这好比一个人吃饭,肚量再大,让他多吃一倍的饭,也是会把肚子撑坏的。硫氧化物和氮氧化物在大气中形成酸雨的过程是十分复杂的大气化学和大气物理过程。
(二)评判酸雨的标准:
酸雨是含有相对较高酸性的降水。一般的降水,在一个标准大气压、25℃时,它的酸碱度PH值大约为5.65,为弱酸性。而酸雨是指PH小于5.6的降水。因大气中含有天然和人为的污染物,降水过程中把二氧化硫、氮氧化物和其它杂质通过化学反应生成各种酸类,使雨水酸化,降落到地面。
(三)酸雨的危害:
酸雨不仅威胁人类的安全,而且使经济造成巨大的损失,是全球性的公害。酸雨对人体健康的危害主要有两方面,一是直接危害,二是间接危害。酸雨通过它的形成物质二氧化硫和二氧化氮直接刺激皮肤,眼角膜和呼吸道粘膜对酸类十分敏感,酸雨或酸雾对这些器官有明显刺激作用,会引起呼吸方面的疾病,导致红眼病和支气管炎,咳嗽不止,尚可诱发肺病,它的微粒还可以侵入肺的深层组织,引起肺水肿、肺硬化甚至癌变。酸雨可使儿童免疫力下降,易感染慢性咽炎和支气管哮喘,致使老人眼睛、呼吸道患病率增加。美国因酸雨而致病人数高达5.1万。据调查,仅在1980年,英国和加拿大因酸雨污染而导致死亡的就有1500人。其次,酸雨对人体健康产生间接影响。酸雨使土壤中的有害金属被冲刷带入河流、湖泊,一方面使饮用水水源被污染;另一方面,这些有毒的重金属如汞、铅、镉会在鱼类机体中沉积,人类因食用而受害,可诱发癌症和老年痴呆症,再次,酸雨使农田土壤酸化,使本来固定在土壤矿化物中的有害重金属,如汞、镉、铅等再溶出,继而为粮食,蔬菜吸收和富集,人类摄取后,因中毒而得病。据报道,很多国家由于酸雨影响,地下水中铝、铜、锌、镉的浓度已上升到正常值的10~100倍。
(四)防止酸雨的措施:
国家环境保护局制定了“二氧化硫污染控制区和酸雨控制区”综合防治规划;限制高硫煤的开采和使用;重点治理火电厂污染,削减二氧化硫的排放总量;防治化工,冶金,有色,建材等行业生产过程排放的二氧化硫造成污染;大力研究开发二氧化硫污染防治技术和设备;做好二氧化硫排污收费工作,运用经济手段促进治理;强化“两控区”环境监督管理。
酸雨的成因源于大气污染,控制大气污染,特别是控制二氧化硫污染是防止酸雨最有效的措施。一是对耗能设施进行技术改造,提高能源利用率;二是改变能源结构,加速发展无污染能源;三应注意饮用洁净的水,多吃一些绿色食品,经常食用绿豆、猪血、海带、鲜果等。因为这些食品能加速体内有害物质的排除,从而把酸雨给人们带来的危害降低到最低程度。
十三、结题论文:
酸雨的主要成因之一是大量排放二氧化硫所导致。近年来,人类受酸雨危害严重,对于人类来说,这是一场化学战争。
首先酸雨对植物的影响显而易见。因为酸雨抑制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、钾等营养元素,使土壤贫瘠化,植物难以生长。其次酸雨伤害植物的新生芽叶,因为春天,大多数植物刚刚发芽,而这些嫩叶往往经受不住酸雨中的二氧化硫的冲洗,容易发生病虫害或干枯而死亡,从而影响其生长发育。据调查,重庆市南山上的马尾松死亡率高达60%。
其次,酸雨对人类本身健康的危害尤为突出。据美国政府1980年的推算,占全国死亡总数的2%。即相当于全美国有51000人死于大气污染。据我国一项15年的跟踪研究显示,重庆市中心肺癌死亡率呈逐年上升趋势,位居全国几个特大城市之首,这其中,尤以老人和獐受害最大。原因之一是重庆是酸雨密集区。
还有,酸雨对人类的环境和经济发展带来了极大的影响。据有关部门调查表明,我国的四川重庆市早被中外专家列为世界三大酸雨区之一。早在1993年,重庆市的环境监测结果表明,这里的酸雨频率已高达80%,全年酸雨的PH值平均为4.38,最低值为2.8。在酸雨的危害下,整个城市建筑灰暗脏旧,汽车公共设施锈迹斑斑,土壤酸化、农作物质产、病虫害加剧,树木成片死亡。据有关部门调查表明,重庆市每年因酸雨造成的经济损失高达十几亿元。在国外,酸雨同样成为人类的“无形杀手”。据1984年美国政府在一份名为《酸雨与大气污染的转移》报告中指出,在调查的17059个湖泊中有9423个受到影响,2993个受到严重危害。此外,在187877公里的河流中,有78488公里已面临危机,39501公里显著受害。可见酸雨对全球的生态环境污染较为严重。
酸雨被科学家称为“空中的死神”、“看不见的杀手”,生态环境和人类社会的“无形杀手”给地球的生态系统、生态环境、人类社会的生产和生活都已经带来了严重的破坏和影响,并造成了不可估量的经济损失。主要表现在以下几个方面:
(一)、使土壤酸化,导致生物的生产量下降。酸雨降落在地表以后,最直接的是污染土壤,使原有的土壤变成了强酸土,虽然人们在用各种办法去降低其酸性,有了一定的收效,但是效果并不十分的明显。而强酸土最直接的危害是,抵抗硝化细菌和固氮菌的正常活动,从而使有机物分解速度变得缓慢,营养物质循环过程变弱。引起土壤肥力降低,土壤的生产力下降,同时有毒物质更加毒害农作物的根系,使植物根中的根毛衰竭,以致死亡,导致了农作物发育不良或死亡,生态系统生物的产量明显下降。
(二)、使河湖水酸化。抑制水生生物的生长和繁殖,它可以直接杀死水中的浮游生物,减少鱼类的食物来源,使水生生态系统破坏,水生生态平衡失调,使水中的生物比例和种类失衡,因而严重影响了水生动植物的正常的生长、发育和种族的繁衍。
(三)、对森林的影响。酸雨对植物表面的茎叶淋浴和冲洗,它可直接或间接伤害植物,使森林衰亡,并诱发各种病虫灾害频繁发生,从而造成森林大片死亡。
(四)、腐蚀建筑物和文物古迹。酸雨容易腐蚀水泥、大理石等建筑材料,并且容易使铁金属表面生锈,建筑物受损,比如公园中的许多雕刻及许多古代建筑物都容易被子酸雨腐蚀,改变其原有的容貌。
(五)、对人体的健康的影响。一方面是通过食物链的作用,使汞、铅等重金属直接进入人体内,通过多年的观测和发现,酸雨可诱发癌症的发生和老年痴呆症的出现。另一方面是酸雾可进入人休的肺部,诱发肺部各种疾病的发生,比如水肿,严重时可使人体枯竭,甚至导致死亡;第三个方面,如果人们长期生活在含酸性物质的环境中,能使人体内产生过多的氧化脂,这种物质可导致动脉硬化、心脏病等疾病的概率的增加。
总而言之,酸雨是由于大气污染造成的,大气污染是全球的共同灾害,各国应该通力合作,应引起世人的高度警惕。那么酸雨是不是可防可治呢?答案当然是肯定的。防止酸雨的最根本措施是改进能源的利用技术,发展洁净新能源,以减少硫氧化物、氮氧化物的等酸性气体的排放,大力进行对煤炭的洗选加工,综合开发煤、硫资源,对于高硫煤和低硫煤实行分产分行,合理使用,在燃烧煤炭过程中,采取排烟脱硫技术,回收二氧化硫,生产硫酸,发展脱硫煤、成型煤供民使用,有计划地进行城市煤气化。我国是以煤为主要能源的国家,其中二氧化硫排放量的90%是由于燃烧煤引起的。为此,我国政府已经采取了措施,比如,大力发展洁净煤技术和清洁燃料煤的技术,有效减少大气的污染,从而卓有成效地控制酸雨的形成 ,确保我们有一个健康、和谐的生态系统,相对稳定的生态平衡,可持续发展的生存空间,使我们人类朝着一个灿烂而又光辉的明天大踏步前进,进一步推动人类社会的文明和进步。
“天空中的死神”是人们给一种会“螫人”的雨所起的名字,这种“会螫人的雨”就是“酸雨”。
由于在正常情况下大气中含有一定的二氧化碳,降水时溶解在水中,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。1982年6月的国际环境会议将PH值小于5.6的降水 包括雨、雪、霜、雾、雹、霰等 正式定为“
酸雨”。
早在1872年,人类便发现了酸雨,联合国有关组织也于1982年承认它属于全球性的环境污染问题。
第二次世界大战以后,各国的工业相继崛起,特别是在欧洲,一些工业化程度较高的国家和地区每年经由工厂烟囱排入大气层的硫化物和氮氧化物烟雾可达4600万吨左右。在风力的吹送下,这些烟雾在几千公里的长距离飘送过程中发生化学反应,生成硫酸盐。当硫酸盐与水汽、云滴和雨雪相遇时,形成酸雨 酸雾 落到地面,进而由水流汇集到江河湖泊中,严重地威胁鱼类及其他动、植物和人类的生存。据报道,在瑞典,每天都有上千吨外来的硫烟随着横贯欧洲的盛行西风从境外进入国境上空。30多年来,瑞典1/5左右的湖泊严重酸化,湖水PH值降至5.0以下,鱼卵多已不能正常孵化;加之湖底淤泥中的有毒金属遇酸溶解,最终导致鱼类死亡。目前,瑞典全国4000多个湖泊里的鱼类已经绝迹;在挪威,5000多个湖泊中有1838个湖泊没有活鱼;在美国纽约州的阿迪龙克达克山区,有180多个湖泊鱼类绝迹……
酸雨对森林的危害近年来也频见报端。树木的叶片对酸雨的反应特别敏感,叶片受损后光合作用降低,抗病虫害的能力减弱,导致林木生长缓慢甚至死亡。在德国西部,估计近10年来已有12%的森林受害;瑞典每年由酸雨造成的木材损失达460万立方米。
酸雨还可使露天的建筑物及管道设施受到腐蚀。例如伦敦特拉法加广场上的查理一世塑像、罗马科洛西姆斗兽场和雅典巴台农神庙等,均已受到不同程度的损害。我国也不乏这方面的例子,例如嘉陵江大桥以每年0.16毫米的速度被腐蚀,仅用于钢结构维护的费用每年就达20万元以上。
更为严重的是,酸雨还会使城市自来水管的铜、铅一类成分溶解在饮用水中,直接危害人体健康。饮用酸化的重金属含量较高的地面 下 水,食用酸化湖泊和河流的鱼类,都可使一些重金属元素通过食物链累积进入人体而最终产生危害。
此外,吸入含酸性物质的空气能使人的呼吸道疾病加重。酸雨中含有甲醛、丙烯酸等成分,对人体及眼睛有强烈刺激作用。硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化碳要高10倍,其微粒可侵入人体深部组织,引起肺水肿和肺硬化等疾病并导致死亡。目前,我国酸雨主要分布区是长江以南的四川盆地、贵州、湖南、湖北、江西,以及沿海的福建、广东等省,占我国国土面积的30%。
新闻背景
2004年我国酸雨污染加重
环保总局近日公布的《2004年中国环境状况公报》显示,2004年我国酸雨污染略呈加重趋势。统计显示,2004年我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2.1个百分点;酸雨城市比例上升了4个百分点,其中pH值小于4.5的城市比例增加了2个百分点;酸雨频率超过80%的城市比例上升了1.6个百分点。
报告显示,2004年酸雨区域分布范围基本稳定,降水年均pH值小于5.6(酸雨)的城市主要分布在华中、西南、华东和华南地区。华中酸雨区污染最为严重,湖南和江西是华中酸雨区酸雨污染最严重的区域。
我国酸雨主要分布区是长江以南的四川盆地、贵州、湖南、湖北、江西,以及沿海的福建、广东等省,占我国国土面积的30%。
酸雨的成因与危害
酸雨是指燃烧煤、石油和天然气时产生的二氧化硫和氮氧化物,在大气中与水分结合而形成的雨。酸雨中所含的酸性物质主要是硫酸和硝酸。正常雨水的pH一般在5.6左右,但酸雨的pH可以下降至3~5,甚至低到2.1.现在,酸雨已经成为当今全世界最严重的环境问题之一。美国和加拿大东部以及北欧等地是酸雨较多的地区。我国长江流域以南地区的酸雨较多,而且有酸雨区连成片的趋势。
人类活动造成的酸雨成分中,以硫酸为最多,一般约占60%一65%,硝酸次之,约30%,盐酸约5%,此外还有有机酸约2%左右。硫酸主要是因为燃烧矿物燃料释放的二氧化硫,其中最大的排放源是发电厂、钢铁厂、冶炼厂等,还有家家户户的小煤炉。目前全世界人为释放的二氧化硫每年约1.6亿吨。硝酸是由氮氧化物形成的。氮氧化物气体主要是在高温燃烧的情况下产生的。例如,汽车发动机燃烧室中,以及矿物燃料在高温燃烧时都会放出氮氧化物。氯化氢的人工源除了使用氯化氢的工厂以外,焚烧垃圾(塑料制品中有大量的氯)和矿物燃料燃烧时也都会释放这种气体。
人类活动造成的二氧化硫和氮氧化物与自然源相比数量上虽然大体相当(即各占约50%左右),但是因为自然界自我清洁能力有限。这好比一个人吃饭,肚量再大,让他多吃一倍的饭,也是会把肚子撑坏的。
硫氧化物和氮氧化物在大气中形成酸雨的过程是十分复杂的大气化学和大气物理过程。如果形成酸性物质时没有云雨,则酸性物质会以重力沉降等形式逐渐降落在地面上,这叫做干性沉降,以区别于酸雨、酸雪等湿性沉降。干性沉降物在地面遇水时复合成酸。酸云和酸雾中的酸性,由于没有得到直径大得多的雨滴的稀释,因此它们的酸性要比酸雨强得多。高山区由于经常有云雾缭绕,因此酸雨区高山上森林受害最重,常首先成片死亡。
酸雨也会影响土壤,延缓土壤中有机物的分解,破坏土壤肥力,使农田、森林和草地的生产能力下降。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。
酸雨会增加池塘湖泊等水域的酸度,影响水域中各种生物的生存。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。