酸雨

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Origins of acid rain.svg

酸雨正式的名稱是為酸性沉降,它可分為「濕沈降」與「乾沈降」兩大類,前者指的是所有氣狀污染物或粒狀污染物,隨著等降水形態而落到地面者,後者則是指在不下雨的日子,從空中降下來的落塵所帶的酸性物質而言。酸雨又分硝酸型酸雨和硫酸型酸雨。

在化學上定義水之酸鹼值等於七為中性,小於則是酸性。自然大氣中含有大量二氧化碳,二氧化碳在常溫時溶解於雨水中並達到氣液相平衡後,雨水之酸鹼值約為5.6,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質,例如,火山爆發所噴出的硫化氫,海洋所釋放出的二甲基硫,高空閃電所導致之氮氧化物等,均會使雨水進一步酸化,而酸鹼值會降至5.0左右。因此,在1980年代後期以來,許多國內外(包含環保署研究報告)研究者,已將所謂「酸雨」認知為當雨水酸鹼值在5.6以下時,即確定受到人為酸性污染物的影響。

在環保署研究報告中,已統一雨水酸鹼值達5.6以下時,正式定義為「酸雨」。例如,若以環保署台北酸雨監測站1990-1998年之有效雨水化學分析資料為準,顯示約九成降水天數的雨水pH值在5.6以下,而酸雨發生機率則為七成五左右。跟據香港氣象學會於2002年作出的調查,香港酸雨pH值大部分是5.6以下,所以香港毎次下雨都稱為酸雨。

酸雨的組成[编辑]

造成酸雨的原因之一:火力電廠

一般酸水化學組成中,較重要的物種包括Cl-、NO3-、SO42-、NH4+、K+、Na+、Ca2+及Mg2+等九種。其來源包括自然來源及人為來源。一般而言,SO42-及NO3-為主要的致酸物質,它們是由硫氧化物(SO2)與氮氧化物(NO,NO2)轉化而來。在人為污染排放方面,前者與使用化石燃料、火力發電廠、燃燒含硫有機物有關,後者主要來自工廠高溫燃燒過程、交通工具排放等因素。Ca2+及NH4+為主要的中和(致鹼)物質。

  • SO42-來源:石化工業、火力發電廠、燃燒
  • Na+, Cl-, Mg2+來源:海洋的海水飛沫
  • NO3-來源:工廠高溫燃燒過程、交通工具排放
  • Ca2+、K+來源:塵土
  • NH4+來源:農藥噴灑

在此釐清一個觀念,雨水pH值之高低與否,並不必然代表其中人為污染物的多寡。除了上述酸性離子外,亦存在其他如銨根、鈣、鎂等鹼性離子,以中和其酸性。雨水酸鹼值則為以上離子平衡後之氫離子所計算得來。換言之,雨水中若有高濃度之硫酸根與硝酸根離子,但因有其他鹼性離子中和之,那麼雨水未必呈現酸性反應(即低酸鹼值),反之亦然。雨水酸鹼值無疑地可以作為一項先期指標,但更重要的是必須進一步進行雨水化學成份分析,瞭解其污染物來源,並計算隨雨水沈降至地表的污染物通量(即所謂沈降量,以公斤/公頃/年為單位),進而制定控制策略以改善之。

酸雨的危害[编辑]

人類[编辑]

酸污染對人類最嚴重的影響就是呼吸方面的問題,二氧化硫和二氧化氮會引起例如哮喘、乾咳、頭痛、和眼睛、鼻子、喉嚨的過敏。

酸雨間接的影響就是它會溶解在水中的有毒金屬被水果、蔬菜和動物的組織吸收,雖然不直接影響,但是吃下這些東西卻對人類的健康產生嚴重影響。例如:累積在動物器官和組織中的汞與腦損傷和神經混亂有所關聯;動物器官中的另一種金屬──鋁與腎臟問題有關

建築物和雕像[编辑]

酸雨對於石雕的影響

酸性粒子也會沈積在建築物和雕像上,造成侵蝕。石灰岩和大理石跟酸接觸後會轉變為一種粉碎物質,稱為石膏。此外,橋樑以更快的速度被腐蝕,鐵路工業和飛機工業同樣的必須花費更多的錢來修補由酸雨造成的損害。酸雨不僅造成了經濟負擔上的問題,而且也對一般大眾的安全產生危險。舉一個實例,1967年俄亥俄河上的橋倒塌,造成46人死亡。主要原因就在于酸雨的腐蝕。

另外,酸雨也造成暴露在外的雕像受到侵蝕,這造成文化資產的破壞,令許多人擔憂,同樣的,酸雨也會對金屬建材產生影響。

農作物和植物[编辑]

酸雨對森林的破壞

酸雨會影響農作物稻子的葉子,同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解,造成礦物質大量流失,植物無法獲得充足的養分,將枯萎、死亡。但土壤中因酸雨釋出的金屬也可能為植物吸收造成影響,這問題極其複雜,譬如,酸雨中某些金屬(如,鐵)的釋出反而有助於植物的生長。

水中生物[编辑]

酸雨會影響河川或湖泊的pH值,當pH值小於6將影響到水中生物的生存或繁殖,當pH值小於5將導致水中生物大量死亡。可能會影響到養殖魚業。

能見度[编辑]

形成酸雨的物質,有時亦為形成光化學煙霧的物質。因此即使不降雨,也常會導致能見度下降。

參看[编辑]

外部链接[编辑]