酸雨的主(zhu)要成分（酸雨的主要成分和成因）

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刚考完的(de)同学自我反思

考完(wan)多年的朋友再次(ci)重温

我们先来看一道(dao)高考题

也是关于今天的主角

地球“眼泪”—酸(suan)雨

我国农业因(yin)遭受酸雨损失严重，为了有效控制酸雨(yu)，国务院批准了《酸雨控制(zhi)区和二氧化硫污染控制区划(hua)分方案》等法规(gui)。

现有某地雨水样品1份，每隔一段时间测定雨水样品(pin)的pH数值如下：

请根据上表数据，回答问(wen)题

①雨水样品(pin)呈酸性的原因是

（用(yong)化学方程式表示）

②如果将刚(gang)取样的上述雨水和自来水（含有氯气）混合，pH值将 （变大or变小）

③举例说明这种雨(yu)水所带来的环境影响

答案请见后文分解

1 什么是酸雨？

酸(suan)雨、酸沉降是一(yi)个广义术语，包括任何形式的(de)具有酸性成分的沉淀，例如硫酸或硝酸会以湿态或干态形(xing)式从大气中沉降(jiang)到地面。在自然环境中，包括(kuo)雨，雪，雾，冰雹甚至(zhi)是酸性的灰尘都可以成为酸雨(yu)/酸沉降的载体。

通常用pH值来衡量溶液的酸碱(jian)度，pH值7.0为中性。物质的pH值越低（小于7），它的酸性就越高；物质的pH值越(yue)高（大于7），碱性就越高(gao)。

正常雨水因(yin)为CO2形成弱碳酸的原因(yin)，pH值约为5.6，呈弱酸性(xing)。但是酸雨的pH值通常在4.2和4.4之间。

2 造成酸雨的主要原因

当二氧化硫（SO2）和(he)氮氧化物（NOX）排放到大(da)气中后，通过风和气流(liu)与大气发生酸化反应，就会产生酸雨(yu)。SO2、NOX、水、氧气(qi)以及其他化学物质反应形成硫(liu)酸和硝酸，再与水和其他载(zai)体混合，最后以降(jiang)雨的方式作用于地面之上。

但是导致酸雨的(de)罪魁祸首—氮氧化(hua)物和一氧化二氮是从哪里来的(de)呢？

其实只有一小部分来自自(zi)然资源，例如火山喷发带出的硫(liu)化物

绝大(da)部分都是来自人类活动(dong)的影响：

燃烧化石燃料发电，大气中三分之二的SO2和NOX的四分之一来自发电机

车辆和重型设(she)备

制造业，炼油厂等行业

风作为SO2和NOX的极佳载体，可以将酸(suan)雨影响范围进一步扩散，可以说，酸(suan)雨是严重影响生态、人文(wen)环境的一种自然灾害。

3 酸雨(yu)&生态系统

自然环境的生态(tai)系统是动植物和空气、水、土壤组(zu)成的复杂结构体。如果某物损害生态系统(tong)的一部分（一种植物或(huo)动物，土壤或水），势必会对其他部分造成难(nan)以估量的损失，我们具体来了解一下酸(suan)雨和生态链的相互作用。

环境中酸雨(yu)的传递途径如上图所(suo)示：

①SO2和NOx的排放物被释(shi)放到空气中

②污染物被转化为可(ke)长距离运输的酸性颗粒(li)

③这些酸粒(li)子然后由于干湿沉降（灰尘，雨水，雪等）而(er)落到地球上

④对土壤，森林，溪流和湖泊造成有害影响

4

动物

酸雨的生态效应在水生环境中(zhong)最为明显，例如溪流，湖泊和沼泽，首当其冲的便是(shi)鱼类和其他野生动物。酸性(xing)雨水流经土壤时，会从土壤黏土颗粒中置换出(chu)铝元素，然后流入溪(xi)流和湖泊中。引入生(sheng)态系统的酸越多，铝的释放量就越(yue)大。

大量的(de)铝元素又会有什么危害呢？自然界中，某些类型的动植物能够耐受酸性水和(he)适量的铝。然而其余大部分(fen)生物，则对酸环(huan)境较为敏感，并且会(hui)随着pH的下降而死亡、绝灭。

大多数生物中的年轻物种比成(cheng)年物种对环境条件更敏感。在pH值为5时，大多数(shu)鱼卵已经无法孵(fu)化。若100pH值继续降低(di)，甚至成年鱼类也会死亡。

另外，一些酸性湖泊(bo)没有鱼类。其原因并不完全是鱼类的(de)耐受力问题，即使某种鱼类可以(yi)忍受适度的酸性水(shui)，但它所吃的动物或植物也可能无(wu)法忍受。例如，青蛙的临界pH值约(yue)为4，但是它们的食物浮(fu)游生物却对pH值更敏感，在pH值低于5.5时可能(neng)无法生存。

正(zheng)如前文所说，生态环境是一个紧密整体(ti)，其中任意一环出现(xian)了问题，也会对生态环境整体造成损(sun)害。

5

植物(wu)

在受酸雨(yu)影响的地区，枯木和萧败是代表性(xing)的“景色”。

直接原因仍旧是酸雨从(cong)土壤中浸出铝，过量铝对植物和动物有害。更重要(yao)的是，酸雨还从树木生长(chang)所需的土壤中带走了矿物质和养分，只留下褐色或枯死的叶子(zi)和枝干。

然(ran)后许多经历酸雨的森林，溪流和湖泊，若无人为干扰(rao)的条件下，这些地区的土(tu)壤可通过调节中和雨水酸碱度缓和酸(suan)雨，是具有一定自承载(zai)能力的，不会受到过重影响。

但是人类各项(xiang)工业活动日益声势滔天，严重超过了(le)生态环境的承载能力，在部分酸(suan)、铝的敏感区域，大量聚集在土壤中(zhong)，破坏自然的平衡法(fa)则，导致大量植物死亡(wang)。

6

气候

在大气中(zhong)，SO2和NOX气体可以转化为硫酸(suan)盐和硝酸盐颗粒，而某些NOX也可(ke)以与其他污染物反应(ying)形uv成臭氧。这些颗粒和臭(chou)氧的相互作用，会使(shi)空气产生一种独特的朦胧感，学(xue)名—霾。

空气中大量(liang)的粒子让大气变得浑浊，看上去具有(you)特殊的“美感”，但是(shi)吸入人体后，可是会实实在在的(de)带来损害，呼吸(xi)道受损、心血管影响等。

还有另一种气候变化(hua)，会对环境造成短时间的影响(xiang)，那就是间歇性酸化。冰雪消融(rong)或是倾盆大雨会导致所谓的间歇性酸(suan)化。当融化的雪或倾盆大雨带(dai)来大量的酸性沉积物土壤无法缓冲时(shi)，通常湖泊可能会暂时遭受酸雨(yu)的影响，是对环境承载能力的考(kao)验。高酸度（即较(jiao)低的pH值）的持续时间(jian)虽然很短，但是依旧可能会对生态(tai)系统造成短期压力，在生态系统(tong)中可能会伤害或(huo)杀死各种生物或物种。

引起问题的(de)不仅是酸雨的酸度。酸雨还包含氮，这(zhe)可能对某些生态系统产生影响(xiang)。例如，我们沿海水域的氮污染(ran)是造成某些地区鱼(yu)类和贝类种群减(jian)少的部分原因。除农业和(he)废水外，沿海水域中，人类活动产生(sheng)的大部分氮都来(lai)自大气。

7 除了酸雨，还有(you)酸沉降

并(bing)非所有酸性沉积物都是湿的。有时灰尘(chen)颗粒也会变酸性，这称为干沉降。当酸雨和干燥的酸性颗(ke)粒落到地球上时，使颗粒呈酸性(xing)的硝酸和硫酸会(hui)降落在雕像，建筑物和其他人造结构上(shang)，并损坏其表面。酸性颗粒会(hui)腐蚀金属，并导致油漆和石材更快变(bian)质，“风化”建(jian)筑物和纪念碑等的表面。

例如我国四川的乐山大佛，就曾(ceng)饱受酸雨的侵扰，乐山(shan)市是曾经酸雨污染较为严重的地区之(zhi)一，1996-2000年5年降水PH平均值5.0左右，曾有游客指出，大佛(fo)像脸上出现了黑(hei)色条纹，鼻子已经变黑，胸部和腿部(bu)也出现好几块大“伤疤”，其实都(dou)是酸雨惹的祸，大佛(fo)佛身及景区内块状粉砂岩，绝大部分(fen)均出现不同程度的(de)溶蚀剥落现象。

8

人类

对人来说，主要的危害是(shi)来源于酸雨的污染物（SO2和NOX以及硫酸盐和硝酸盐颗(ke)粒）。

SO2和NOX在大气中反(fan)应后，会形成细小(xiao)的硫酸盐和硝酸盐颗(ke)粒，人们可以轻易(yi)将其吸入肺部。科学(xue)研究表明，这些颗粒(li)与对心脏功能的影响（例如心脏病(bing)发作导致心脏病风险增加的人死亡(wang)）和对肺功能的影响（例如哮喘(chuan)患者的呼吸困难）之间存(cun)在着显著关联。

也就是说(shuo)，可怕的并不是酸雨，而是酸雨(yu)的“幕后真凶”，事实上，人类也曾付出(chu)惨痛的代价，一起来看世界上(shang)著名的酸雨事件。

世界上著名的酸雨事件

1948年美国多诺拉烟雾酸雨事件

1948年10月(yue)26-31日，持续的雾天使多诺拉(la)镇看上去格外昏(hun)暗。气候潮湿寒冷，天空(kong)阴云密布，在最(zui)低600米的大气层内，风力十分微(wei)弱，大多数时间无风，大气处于“热稳定”状态(tai)，空气流动性降低(di)，出现逆温现象。地(di)处山谷底部的多诺拉，比周围地势(shi)低约120米，几天之内，逆温(wen)覆盖了整个山谷。同时(shi)，城市上空的“逆温帽”在极少的时间里比300米还低。

此外，在无风状态下，工厂的(de)烟囱却没有停止排放，排出的烟雾被大(da)量地封闭在山谷内壁和逆温顶部之间。随着大气中的烟雾越来越(yue)厚重，空气中散发着刺鼻的二氧化(hua)硫(SO2)气味，令人作(zuo)呕。并且空气能见度极低，除了(le)烟囱之外，工厂都消失(shi)在烟雾中。随之而来的是小镇中约(yue)6000人突然发病，症状为(wei)眼病、咽喉痛、流鼻(bi)涕、咳嗽、头痛、四肢乏倦(juan)、胸闷、呕吐、腹泻等。

1952年伦敦烟雾酸雨(yu)事件

1952年12月5日至9日，伦敦上空受(shou)反气旋影响，大(da)量工厂生产和居民燃煤取暖排出的废气(qi)难以扩散，积聚(ju)在城市上空。伦敦被有(you)浓厚的烟雾笼罩，交通(tong)瘫痪，行人小心翼翼地摸索前进。市民不仅生活被打乱，健(jian)康也受到严重侵害。许多市民(min)出现胸闷、窒息等不适感，发病率和(he)死亡率急剧增加。

直至12月9日，一股强劲而(er)寒冷的西风吹散了笼(long)罩在伦敦的烟雾，这场梦魇才算结(jie)束。

万幸，随着目前世界各国对环(huan)境保护的不断重视，已(yi)经很少发生大面积的酸雨危害事(shi)件了，但也深深给人类敲响了(le)警钟，工业发展与环境保护该(gai)如何平衡，发人深思！

最后，是前文的小小试题

①SO2+H20?H2SO3

②变小，

H2SO3+Cl2+H20==H2SO4+2HCl，所以(yi)pH值变小

③这个题不需要答案吧？

大家都答对了吗？

参考文献

1. Acid Rain，https://www.epa.gov/acidrain.

2.张新民,柴发合,王淑兰,孙新章,韩梅.中(zhong)国酸雨研究现状[J].环(huan)境科学研究,2010,23(05):527-532.

美编：黄紫薇(wei)

校对(dui)：张腾飞

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