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酸沉降问题严重,水生生态遭到破坏,急需控制方案

时间:2023-07-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:瑞典第一次把酸雨作为国际性问题提出。据悉,挪威受酸雨危害面积已达3.4万平方公里,相当于国土面积的十分之一。瑞典的9万个湖泊中有2万个已遭到某种程度酸雨的损害,据称其中有4000个已完全无鱼。中国的警钟已拉响,人们须立即制定酸沉降的控制方案。北欧南部和北美东部的湖泊酸化日趋严重,水生生态遭到严重破坏。此外酸性水会使河底沉积物释放出有毒物质,如铅、镉、镍等。两栖动物和大部分昆虫消失,水草死亡。

酸沉降问题严重,水生生态遭到破坏,急需控制方案

空气被污染后,随之而来的酸雨,给人类造成无穷无尽的恶果。空气中的二氧化硫氮氧化物由于太阳光线、臭氧、水滴中的锰或铁离子,以及过氧化物等的氧化作用,生成亚硫酸和亚硝酸。这些酸或溶解到雨、雪、雾中,或作为酸性粉尘降落,附着到树木或地面上,进一步被氧化成强酸。另一方面,还有一些物质在大气中发生化学变化后直接生成硫酸或硝酸,实际上这些反应都是非常复杂的。

北欧的农民在第二次世界大战之后不久,开始觉察到自然界的一些异常变化。在瑞典和挪威的南部,即使不施用氮肥,农作物照样长得很好。从湖里能钓上来从未见过的鱼。农民们当时找不出这是什么原因,都以为这是“上帝的恩惠”而为之欣喜。然而这样的恩惠并没有持续多久。进入20世纪50年代不久,河流和湖泊中的鱼类便开始消失。与此同时,有1000年历史的北欧海盗遗迹的石墙以及古教堂青铜塑像也纷纷开始出现剥落现象。

直到20世纪50年代后期,酸雨才在比利时、荷兰和卢森堡被察觉,10年后在德国、法国、英国和斯堪的那维亚南部也相继出现。正是由于这样的一个背景,联合国于1972年在斯德哥尔摩召开了联合国人类环境会议。瑞典第一次把酸雨作为国际性问题提出。

此后的10余年中,酸雨的污染范围日益扩大。最早多发生在挪威、瑞典等北欧国家,现已由北欧扩展到了中欧、东欧、整个欧洲地区都在降酸雨,同时由于全球性的物质循环,酸雨已遍及全世界范围。尤其近年来的发展中国家工业的蓬勃发展,使气候污染日益严重,酸雨的浓度、频率也有所增加。

据悉,挪威受酸雨危害面积已达3.4万平方公里,相当于国土面积的十分之一。1982年,挪威遭受了场像柠檬汁一样的酸雨,在该国南部还下了一场酸性暴风雪,有的建筑物不是银装素裹,而是盖上了厚厚一层黑色的覆盖物。

根据欧洲大气化学监测网近20年连续监测表明,雨水的酸度每年增加10%。酸雨的通常定义为“PH值(酸碱度)低于5.6的雨”。美国已有15个州的酸雨PH值在4.8以下。加拿大酸雨受害面积已达120~150万平方公里。

瑞典的9万个湖泊中有2万个已遭到某种程度酸雨的损害,据称其中有4000个已完全无鱼。最近几年,污染已经祸及地下水。瑞典西海岸某地区的井水明显成酸性,屡屡发生铅制水管受腐蚀破裂的事故。

发展中国家并不受到上帝的垂青而能逃避灾难,一些地区的土壤酸化程度已能够使森林遭到破坏。

我国对酸雨的监测与研究起步较晚,但酸雨已成为我国日益严重的区域性环境问题,长江以南六个城市的降水最低PH值低于4.0,贵阳降水PH值曾低到3.1。这让人们十分担心,柳州市在1991年PH值甚至低到2.9。

在1994年1月6日晚至7日上午,重庆市6个区县120平方公里范围内,黑水一样的酸雨从天而降,一些新建大楼的白墙顿时如同黑染。“雾重庆”属于中国的重酸区,兴建不到几年的电视塔早已锈迹斑斑,嘉陵江大桥每年锈蚀速度达160微米,南山区1800公顷马尾松枯死过半。重庆每年因酸雨造成经济损失达到5~6亿元。

最近20年,四川省16个地市都出现酸雨,尤以长江,沱江、岷江山间河谷最为严重。长江三峡的奉节县茅草坝林场,6400公顷华山松全军覆没,96%枯死。(www.xing528.com)

中国每年排放二氧化硫2000万吨左右,多数厂矿企业没有脱硫装置,任其泄入大气作恶。1985年全国PH值小于5.6的酸雨区有175万平方公里,1993年已扩大到280万平方公里,跨过长江、黄河、向华北、东北推进。低于PH值4.5的重酸区,原来局限于重庆、贵阳等地,今已扩展到江南大部分地区,面积达到100多万平方公里。据全国81个酸雨监测站报告,江西赣州,PH值曾低到3.2,贵阳最低时达3.1,而柳州低到2.94(最低值)。原来高枕无忧的东北,也出现了哈尔滨等重酸区,其PH值接近重庆。

中国酸雨每年危害400万公顷农田,经济损失达20亿元。对工业、建筑物、水体、森林的危害,更是难以形容。

中国酸雨范围之广,酸度之强,频率之高,绝不亚于北美和北欧。中国的警钟已拉响,人们须立即制定酸沉降的控制方案。若再津津乐道于产值的递增,劳动成果将可能被酸雨所淹没。

酸雨对生态系统影响很大,最为突出的是湖泊的酸化问题。北欧南部和北美东部的湖泊酸化日趋严重,水生生态遭到严重破坏。湖泊酸化对水生生态的影响主要导致鱼类死亡,因为酸性湖水或河水大大降低水中含钙量,损坏鱼的脊椎和骨骼,使鱼致畸,成驼背或缩短。此外酸性水会使河底沉积物释放出有毒物质,如铅、镉、镍等。铅会堵住鱼鳃,使鱼窒息,抑制鱼生殖腺的发育,降低产卵率和生存率,杀死鱼苗。当PH值低于5以下时,鱼类便急剧减少。对PH值十分敏感的浮游生物和水生植物首先受到影响,食物链因此被切断。PH值低到4.5以下,鱼卵就难以卵化,成鱼也受到损害,逐渐死亡。两栖动物和大部分昆虫消失,水草死亡。能够生存的只局限于极少的一部分品种。瑞典的18000个湖泊中几乎所有的鱼都已死亡或正在急剧减少。政府和当地居民为了挽救这些湖泊,已在5000个湖上安装了水泵,采取定期注入石灰水等措施,但这恐怕也只是杯水车薪。

接着,危害的对象转向森林。但是,森林的受害往往要经过好几年才发现。对森林的影响因素十分复杂。酸雨对树木的伤害有直接的间接的两个方面。直接伤害是酸雨侵入树叶的气孔,妨碍植物的呼吸。针叶树之所以受害更严重,一般认为这是由于阔叶树通过每年的落叶,树叶能够更新,而针叶树的树叶长年不落叶,酸雨对气孔的伤害就变得更为严重。间接的伤害是使土壤的性质发生变化。在土壤中存在着盐类,它具有缓和酸的能力。在反应过程中被消耗的钙等可以从底下的岩土层中得到补充。但是,一旦这种补充消耗殆尽,钙镁成分变成硫酸盐而流失,树木便会发生营养不足,树的长势变弱,甚至停止生长。在树木营养不良长势变弱时,容易招致病虫害,在这种情况下,人们往往容易忽视酸雨是导致这种情况的根本原因。据推测,全世界达到这个阶段的森林面积已有相当大的规模。

此外,在土壤中蓄积的酸还与金属发生反应。其中最重要的金属是铝和铅。如果酸化使土壤中铅渗透出而产生毒性,并导致其他重金属迁移,则铅对树木和其他植物起致死作用。在通常情况,铝与有机物形成聚合物存在于土壤中,但当酸度达到PH为4.2以下时,这种结合便会断开,铝呈游离态,发挥出危险的毒性。首先受到伤害的是树的毛根尖端,其细胞分裂受到妨碍,同时在浸入土壤中的硫离子的作用下毛根长势变弱,受到细菌、病毒等的危害。进而,游离铝还会杀死有助于植物生长的微生物群,更加速了树木的衰弱。在欧洲,森林的受害面积很大,荷兰为54%。瑞士为50%,英国为49%等,还有许多国家,20%~30%森林受到影响。这表明酸雨影响已经迫近最后阶段了。

酸雨加速了建筑设施材料的腐蚀;对文物古迹、历史建筑雕刻、装饰以及其他重要文化设施造成严重损害。一些世界上最伟大的文化珍品,包括雅典的巴特农神殿和罗马的图拉真凯旋柱都正在受到酸性沉积物的侵蚀。美国的自由女神也难逃厄运。

酸雨对人体健康产生直接和潜在的影响。硫酸雾的毒性比二氧化硫大10倍。硫酸雾会毁坏眼睛,刺激皮肤。1974年日本关东酸雾使万余人受害。美国加利福尼亚州一次PH值为1.7的酸雾使40多名跑步者当场昏倒10多人。伦敦烟雾超正常,死亡4000多人,也是酸雾的直接结果。酸雨还使重金属进入食物饮水中,危害人体健康。

酸雨污染越来越严重的趋势引起世界各国的高度重视。目前,“酸雨”问题已成为和全球面临的“全球变暖”、“臭氧层破坏”三大气候性环境问题之一。正因为如此,人类已掀起了一场国际性的防治酸雨的竞争,采取了一系列的措施。

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