环境科学研究性论文酸雨

酸雨 一、酸雨的定义 「酸雨」，顾名思义，雨是酸的。其正确的名称应为「酸性沈降」，它可分为「湿沈降」与「乾沈降」两大类，前者指的是所有气状污染物或粒状污染物，随著雨、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。在化学上定义水之pH(酸碱)值等於七为中性，小於则是酸性。自然大气中含有大量二氧化碳，二氧化碳在常温时溶解於雨水中并达到气液相平衡后，雨水之酸碱值约为 ，因此大自然的雨水是酸的；但是，在大自然中，仍存在其他致酸的物质，例如，火山爆发所喷出的硫化氢，海洋所释放出的二甲基硫，高空闪电所导致之氮氧化物等，均会使雨水进一步酸化，而酸碱值会降至 左右。因此，在 1980 年代后期以来，许多国内外（包含环保署研究报告）研究者，已将所谓「酸雨」认知为当雨水酸碱值在 以下时，即确定受到人为酸性污染物的影响。因此，在环保署研究报告中，已统一雨水酸碱值达 以下时，正式定义为「酸雨」。例如，若以环保署台北酸雨监测站 1990-1998 年之有效雨水化学分析资料为准，显示约九成降水天数的雨水pH值在 以下，而酸雨发生机率则为七成五左右。 二、酸雨的组成 一般酸水化学组成中，较重要的物种包括 H+、Cl-、NO3-、SO2-4、NH4+、K+、Na+、Ca2+及 Mg2+ 等九种。其来源包括 自然来源及人为来源如图所示，一般而言NO3-及 SO2-4 为主要的致酸物质，其硫氧化物与氮氧化物转化而来。在人为污染排放方面，前者则与化石燃料使用、火力电厂、含硫有机物燃烧有关；后者主要源自工厂高温燃烧过程，交通工具排放等因素 。Ca2+ 及 NH4+ 为主要的中和(致碱)物质。 人为致酸物质 人为致碱物质 SO2-4 石化工业、火力电厂、燃烧 Na+、Cl- 、 Mg2+ 海洋的海水飞沫 NO3- 工厂高温燃烧过程、交通工具排放 Ca2+、K+ 尘土 NH4+ 农药喷洒 在此厘清一个观念，雨水 pH 值之高低与否，并不必然代表其中人为污染物多寡除了上述酸性离子外，亦存在其他如铵根、钙、镁等碱性离子，以中和其酸性，雨水酸碱值则为以上离子平衡后之氢离子所计算得来。换言之，雨水中若有高浓度之硫酸根与硝酸根离子，但因有其他碱性离子中和之，那麼雨水未必呈现酸性反应（即低酸碱值），反之亦然。雨水酸碱值无疑地可以作为一项先期指标，但更重要的是必须进一步进行雨水化学成份分析，了解其污染物来源，并计算随雨水沈降至地表的污染物通量（即所谓沈降量，以公斤/公顷/年为单位），进而制定控制策略以改善之。 三、酸雨的危害 人类 酸雨对人类的影响，我们最直接的反应就是会”秃头〃，但是否真正会导致秃头，科学家们仍再努力研究，但大家还是少淋雨为妙。 酸污染对人类最严重的副作用就是呼吸方面的问题。二氧化硫和二氧化氮的射出物会引起呼吸方面的问题，例如哮喘、乾咳、头痛、和眼睛、鼻子、喉咙的过敏。对人类而言，酸雨的一个间接影响就是溶解在水中的有毒金属被水果，菜蔬和动物的组织吸收。虽然这些有毒金属不直接影响这些动物，但是吃下这些动物却对人类的产生严重影响。例如，累积在动物器官和组织中的汞与脑损伤和神经混乱有关联的。同样地，在动物器官中的另一种金属，铝，与肾脏的问题有关，近来也被怀疑与老年痴呆症的疾病有关。 建筑物和雕像 酸性粒子也会沈积在建筑物和雕像上，造成侵蚀。例如,建在渥太华的美国国会大厦一直被大气中过量的二氧化硫瓦解。石灰岩和大理石跟酸接触后会转变为一种粉碎物质，称为石膏。此外，桥梁以更快的速度被腐蚀，铁路工业和飞机工业同样的必须花费更多的钱来修补由酸雨造成的损害。酸雨不仅造成了经济负担上的问题，而且也对一般大众的安全产生危险。举一个实例，1967年俄亥俄河上的桥倒塌，造成46人死亡。原因为何？由於酸雨的腐蚀。 另外，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。 农作物 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。但土壤中因酸雨释出的金属也可能为植物吸收造成影响，这问题极其复杂，譬如，酸雨中某些金属( 如，铁 )的释出反而有助於植物的生长。因此，酸雨对植物、农作物、森林的确实影响仍不清楚。 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 树木和土壤 酸雨造成最严重的影响之一是在森林和土壤。硫酸随著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，当最后沈降到地表时，会阻碍叶子的气孔进行光合作用。研究显示当红云杉的幼苗被酸碱值 到 的硫酸和硝酸的组合喷洒后，观察得知这些幼苗会产生棕色损伤。最后，针叶会减少，同时也发现在酸性高度集中区域的针叶，生长速度较缓慢，因为在此区针叶凋零的速率大於再生的速率，光合作用也大受影响。 此外,剧烈的霜也可能使这个情况进一步恶化，随著二氧化硫、空气中现存的氨和臭氧的增加，会减少树的耐霜性。从硫化铵产生的氧化氨和二氧化硫，这些产物会在树的表面上形成。当铵硫酸盐到达这些土壤时, 它会起反应形成含硫和含氮的酸性物质，这样的条件会刺激真菌和有害动物例如甲虫的成长。 林业在加拿大是一个一年价值一千万元的工业，大约有百分之十的加拿大人仰赖树木的收获和加工处理维生。若森林处於危险时，这些职业也会跟著消失。

酸雨或酸沉积是一个广义的术语，根据环境保护局（EPA）的说法，包括含有酸性成分的任何形式的沉淀，如硫酸或硝酸。

沉淀不一定是湿的或液态的；定义包括灰尘、气体、雨、雪、雾和冰雹。含有水的酸雨称为湿沉降。由尘埃或气体形成的酸雨被称为干沉积。

酸雨这个词是苏格兰化学家罗伯特·安格斯·史密斯在1852年根据皇家化学学会（Royal Society of Chemistry）发明的，该学会称他为“酸雨之父”。史密斯在研究英格兰工业城市附近的雨水化学时决定了这个词苏格兰。他在1872年的《空气和雨水：化学气候学的开端》一书中写到了他的发现。在20世纪50年代，美国科学家开始研究这一现象，在60年代和70年代初，酸雨已成为影响西欧和北美东部的一个区域性环境问题。

虽然目前大多数酸性降水都受到人为污染物的影响，但自然灾害也可能是一个因素。例如，火山会通过向空气中喷射污染物而导致酸雨。这些污染物可以在喷气流中携带到世界各地，并变成远离火山的酸雨。“KdSPE”“KDSPs”在6550万年前被认为消灭了小行星的小行星之后，三氧化二砷被吹向空中。当它撞到空气中时，它变成了硫酸，产生了酸雨，根据2014在《自然地球科学》杂志上发表的一篇论文“KDSPE”“KDSPs”，甚至在那之前，40亿年前，人们怀疑空气中的二氧化碳可能是今天的10000倍。威斯康星大学麦迪逊分校的地质学家支持这一理论，他们正在研究岩石，并将研究结果发表在2008年出版的《地球与行星科学快报》杂志上。”在[二氧化碳的水平]，你会有恶毒的酸雨和强烈的温室效应。研究小组成员约翰·瓦利说：“这是一种溶解岩石的条件。根据EPA的说法，地球的酸雨“KDSPE”“KDSPs”二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）是由化石燃料发电厂、车辆和炼油厂释放到空气中的最大原因。大气中三分之二的二氧化硫和四分之一的氮氧化物来自于发电机。“KdSPE”“KdSPs”“KdSPE”“KdSPs”在二氧化硫和氮氧化物与空气中的水、氧和其他化学物质混合时发生化学反应。然后，它们变成硫酸和硝酸，与沉淀混合，落到地面。根据《大英百科全书》的说法，当降水的pH值在或更低时，就被认为是酸性的。雨水的正常pH值在左右。

酸雨几乎影响一切。降水可以改变植物、土壤、树木、建筑物甚至雕像，人们发现

酸雨对树木的影响非常大。它通过冲走叶子上的保护膜来削弱它们，并阻碍生长。2005年发表在《环境科学与技术杂志》网络版上的一篇论文显示了酸雨阻碍树木生长的证据。

通过提供酸雨时代之前世界上唯一保存的土壤，俄罗斯帮助我们的国际团队第一次跟踪树木生长的变化美国地质调查局科学家格雷格·劳伦斯说，他是这项研究的负责人我们知道酸雨使地表水酸化，但这是我们第一次能够比较和追踪

酸雨对健康的影响有直接和间接两个方面。如果人直接接触了酸雨酸雾，会产生眼睛和呼吸道的刺激症状，对抵抗力弱的儿童和老年人的危害更大。在酸雨对健康的间接影响上主要体现在对生态环境的破坏作用，使生产资料和生活资源减少，生存环境恶化。由于植物不像人对酸雨能够采取躲避的防护方式，所以直接和长期受到酸雨的腐蚀，生长就会受到影响，农作物产量受影响，轻者可见植物叶子出现黄斑点等损害，重者植物树木枯死。在欧美和我国的局部地区都出现了森林大面积被害的现象。酸雨引起湖泊变酸性后，严重时鱼等水生生物将无法生存而成为死湖。酸雨也会改变土壤的环境而间接地妨碍植物的生长。酸雨对建筑物的酸蚀作用是破坏人类文化遗产的原因之一。欧洲许多优美的古建筑就是在酸雨的腐蚀作用变得斑痕累累

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，为弱酸性。而酸雨是指PH小于的降水。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，最低值为。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。