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酸雨

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Origins of acid rain.svg

酸雨酸性沉降中的湿沉降,酸性沉降可分为“湿沉降”与“干沉降”两大类,前者指的是所有气状污染物或粒状污染物,随着等降水形态而落到地面者,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。酸雨又分硝酸型酸雨和硫酸型酸雨。

在化学上定义水之酸碱值等于七是中性的,小于则是酸性。自然大气中含有大量的二氧化碳,二氧化碳在常温时溶解于雨水中并达到气液相平衡后,雨水的酸碱值约为5.6,所以大自然的雨水是酸的。

但是,在大自然中,还是存在其他致酸的物质,例如,火山爆发所喷出的硫化氢或是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5.0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5.0以下时,即确定受到人为酸性污染物的影响。

在环保署研究报告中,已统一雨水酸碱值达5.0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5.6以下,而酸雨发生机率则为七成五左右。根据香港气象学会于2002年作出的调查,香港酸雨的pH值大部分是5.6以下,所以香港毎次下雨都是酸雨。

酸雨的组成[编辑]

造成酸雨的原因之一:火力电厂

一般酸水化学组成中,较重要的物质包括Cl-、NO3-、SO42-、NH4+、K+、Na+、Ca2+及Mg2+等九种。其来源包括自然来源及人为来源。一般而言,SO42-及NO3-为主要的致酸物质,[来源请求]它们是由硫氧化物(SO2)与氮氧化物(NO,NO2)转化而来。在人为污染排放方面,前者与使用化石燃料、火力发电厂、燃烧含硫有机物有关,后者主要来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。

  • SO42-来源:石化工业、火力发电厂、燃烧
  • Na+, Cl-, Mg2+来源:海洋的海水飞沫
  • NO3-来源:工厂高温燃烧过程、交通工具排放
  • Ca2+、K+来源:尘土
  • NH4+来源: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的多寡。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,那么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分分析,了解其污染物来源,并计算随雨水沉降至地表的污染物通量(即所谓沉降量,以公斤/公顷/年为单位),进而制定控制策略以改善之。

酸雨的危害[编辑]

人类[编辑]

酸污染对人类最严重的影响就是呼吸方面的问题,二氧化硫和二氧化氮会引起例如哮喘、干咳、头痛、和眼睛、鼻子、喉咙的过敏。

酸雨间接的影响就是它会溶解在水中的有毒金属被水果、蔬菜和动物的组织吸收,虽然不直接影响,但是吃下这些东西却对人类的健康产生严重影响。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所关联;动物器官中的另一种金属──铝与肾脏问题有关

建筑物和雕像[编辑]

酸雨对于石雕的影响

酸性粒子也会沉积在建筑物和雕像上,造成侵蚀。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。主要原因就在于酸雨的腐蚀。

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,同样的,酸雨也会对金属建材产生影响。

农作物和植物[编辑]

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,植物会因为无法获得充足的养分而枯萎、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(例如铁)的释出反而有助于植物的生长。

水中生物[编辑]

酸雨会影响河川或湖泊的pH值,当pH值小于6将影响到水中生物的生存或繁殖,当pH值小于5将导致水中生物大量死亡。可能会影响到养殖鱼业。

能见度[编辑]

形成酸雨的物质,有时亦为形成(光化学烟雾)的物质。因此即使不降雨,也常会导致能见度下降。

参考文献[编辑]

外部链接[编辑]

参见[编辑]