酸雨形成机制及其影响因素的探讨
大气环境中的酸雨成因与影响分析
大气环境中的酸雨成因与影响分析大气中的酸雨问题一直是一个备受关注的环境问题。
酸雨指的是酸性物质溶解在降水中，使得雨水的酸碱度降低，通常表现为雨水的pH值低于7。
这种酸性降水对环境和人类健康都有严重的影响。
本文将分析大气环境中酸雨的成因以及造成的影响。
一、酸雨的成因1. 人为排放的污染物：人类活动中产生的废气和废水乃至工业废料等都会释放出大量的二氧化硫、氮氧化物等污染物，这些污染物进入大气后与水蒸气结合，形成强酸性的酸雨。
2. 自然排放的气体：除了人为排放的污染物外，自然界中也存在一定数量的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体的排放。
例如，火山喷发会释放出大量的二氧化硫，闪电放电会生成一氧化氮，这些自然排放的气体也是酸雨的成因之一。
3. 气象条件的影响：大气中的湿度、温度和风速等气象因素都可以影响酸雨的形成。
湿度越大，酸性物质在雨水中的溶解度就越高；温度越高，气体与水的反应速度也越快；而风速会将污染物迅速分散，减少酸雨的范围。
二、酸雨的影响1. 植物受损：酸雨中的氢离子会与土壤中的钙离子、镁离子等有益元素结合，形成不溶于水的盐类，导致土壤酸化。
这种酸化会影响土壤的物质代谢和养分吸收，进而影响植物的生长和发育。
2. 水体受污染：酸雨中的酸性物质溶解在湖泊、河流等水域中，使得水体的酸碱度下降。
这不仅威胁到水生生物的健康和存活，同时也破坏了水体中的食物链系统，对水生态环境产生了不可逆转的影响。
3. 建筑和文化遗产受损：酸雨中的酸性物质能够侵蚀建筑物和文化遗产，使得它们的表面发生腐蚀，甚至造成结构性的破坏。
许多古迹如大理石建筑物、青瓷瓷器和石窟等都受到了酸雨的损害。
4. 健康问题：酸雨中的二氧化硫和氮氧化物等有害物质会进入人们的呼吸系统，导致呼吸道疾病的增加。
尤其是老年人、儿童和呼吸系统敏感的人更容易受到酸雨的影响。
三、应对策略1. 减少污染物排放：加强大气污染的治理工作，推动工业和交通领域的清洁生产，减少二氧化硫、氮氧化物等酸性气体的排放。
酸雨成因及其影响范围探索与检验报告
酸雨成因及其影响范围探索与检验报告酸雨是指大气中的酸性物质，如硫酸和硝酸，溶解在大气水分中形成的酸性降水。
它是工业化和人类活动的副产品，对环境和人类健康造成了严重影响。
本文将探索酸雨的成因以及它对环境的影响范围，并提出相关的检验方法。
首先，我们需要了解酸雨的成因。
主要有以下两个原因：工业污染和汽车尾气排放。
工业污染是酸雨成因的主要来源之一。
许多工业过程会排放大量废气和废水，其中包含大量的二氧化硫和氮氧化物。
这些气体会在大气中与水蒸气反应，形成硫酸和硝酸，从而导致酸雨形成。
而汽车尾气排放也是酸雨成因之一。
汽车尾气中的氮氧化物和硫化合物，在大气中与水蒸气和氧气反应形成酸性物质，进而形成酸雨。
其次，我们需要探索酸雨对环境的影响范围。
酸雨对生态系统、土壤和水体造成了许多负面影响。
首先，酸雨对植被的生长和发育产生了显著影响。
酸性降水导致土壤酸化，破坏了植物根系的正常生长环境。
这会导致植物的根系不能正常吸收养分，从而影响其生长和发育。
其次，酸雨还对水体和水生生物产生了潜在的危害。
酸性降水会使水体酸化，破坏水生生物的生存环境。
一些鱼类和其他水生动物对酸性环境相对敏感，酸雨对它们的生存和繁殖能力造成了严重威胁。
此外，酸雨还对建筑物和文化遗产产生了腐蚀作用，损害了它们的保存和保护。
为了准确评估酸雨的影响范围，我们可以采用以下检验方法。
首先，使用化学方法来分析降水中的酸度。
通过收集和分析不同地点和时间的降水样品，我们可以获得酸雨的分布和浓度情况。
其次，可以通过监测生态系统的指示生物来评估酸雨的含量。
某些水生生物或湿地植物对酸性环境较为敏感，它们的生长和繁殖状况可以反映酸雨的影响程度。
此外，还可以通过监测土壤的pH值和离子浓度来评估酸雨对土壤的影响。
这些方法可以提供更准确的数据来了解酸雨在特定地区和时间段内的影响。
酸雨的问题是全球性的，许多国家和地区都面临着这一严重的环境问题。
各国政府和环保组织应采取积极的行动来减少酸雨的形成和影响。
酸雨：形成机制、影响与减少途径
酸雨：形成机制、影响与减少途径酸雨是指大气中含有酸性物质的降水形式，它对环境和人类健康产生着极大的影响。
本文将详细介绍酸雨的形成机制、影响以及减少途径。
一、酸雨的形成机制：1. 主要成因：酸雨的形成主要与大气中的污染物有关，主要包括硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx）。
这些污染物主要来自工厂的废气排放、机动车尾气和燃煤等。
2. 大气化学反应：SOx和NOx进入大气层后，与水蒸气和氧气发生化学反应，形成硫酸和硝酸，降水中的酸性物质增加。
3.扩散范围：酸雨通常出现在污染源附近，但由于大气环流的作用，酸雨的影响范围可以扩散到数百公里之外。
二、酸雨对环境的影响：1. 植被受损：酸雨的酸性物质直接影响植物叶片表面，阻碍植物光合作用，导致植物的生长受阻，甚至死亡。
2. 土壤酸化：酸雨中的酸性物质与土壤中的矿物质反应，使土壤变得酸性，破坏土壤结构，降低土壤的肥力。
3. 水体污染：酸雨降水中的酸性物质会直接流入水体，导致水体的酸化，破坏水生生物的生存环境。
4. 建筑物腐蚀：酸雨中的酸性物质腐蚀建筑物表面，损坏建筑物的外观和结构，增加维护和修缮成本。
三、减少酸雨的途径：1. 控制污染源：通过减少工厂排放、加强机动车尾气治理等措施来控制酸雨污染源的排放，是减少酸雨的关键。
2.使用清洁能源：推广使用清洁能源，如风能、太阳能等，减少燃煤对大气的污染。
3.固体废弃物处理：妥善处理工业固体废弃物，避免废弃物通过焚烧或其他方式排放污染物质。
4.环境教育宣传：通过加强环境教育，提高公众对酸雨形成机制和影响的认识，倡导环保行为，减少个人在生活中对环境的污染。
5.国际合作：酸雨是一个跨国界的环境问题，各国应加强合作，共同制定和执行减少酸雨的政策和法规。
总结：酸雨的形成机制主要与大气中的污染物有关，其对环境以及人类健康产生负面影响。
减少酸雨的途径包括控制污染源、使用清洁能源、妥善处理固体废弃物、加强环境教育宣传以及国际合作等。
只有通过全球合作和每个人的努力，才能为我们的环境创造更加清洁和健康的未来。
环境化学酸雨的形成与影响
环境化学酸雨的形成与影响环境化学酸雨是指大气中酸性物质含量过高以致落到地表的降雨，它的形成与人类活动相关，对环境和生态系统造成了很大的危害。
本文将从酸雨的形成机制及其对环境的影响两个方面进行分析。
一、酸雨的形成机制酸雨的形成主要是由于大气污染物的排放和非自然源的排放引起的。
大气污染物排放主要包括二氧化硫、氮氧化物等，它们与大气水汽结合形成酸性物质。
非自然源的排放主要包括火山喷发、沙尘暴等，它们所排放的物质也是致使大气中出现酸性物质的主要原因之一。
其中二氧化硫是造成酸雨的主要物质之一。
二氧化硫排放源头主要来自于燃料的燃烧，如燃煤、石油和天然气等。
二氧化硫可以转化为硫酸、硫酸酐和亚硫酸等，进而在水中形成硫酸根离子，导致降雨酸化。
相对来说，氮氧化物产生酸雨的能力要小于二氧化硫，但是由于氮氧化物排放量的增加，它对酸雨的贡献在不断增加。
二、酸雨对环境的影响地球上的许多动植物以及生态系统都必须维持一定的PH值才能生存，物种对于PH值的宽容度不尽相同。
酸雨的降落直接影响到了环境中的PH值，使得一些生态系统的平衡被破坏。
酸雨导致的环境问题主要有以下三个方面：1. 水体污染酸雨的降落会使得水体的PH值下降，导致水质变差。
在水中，酸性物质进一步与重金属离子结合形成毒性离子物质，对水体的污染更加严重。
特别是对于水生生物而言，它们必须生活在水中的酸碱环境中，受到的威胁更加严重。
2. 土地退化酸性降雨会在土壤中残留过量的盐分，超过土壤自身容许的限度，使得土壤酸化。
土壤酸度的增加会大幅度下降农业作物的产量，影响农业的生产。
同时，这些酸性盐分也会对植物的生长产生很大的影响，导致植物长势不佳，产量减少。
3. 影响生态系统平衡酸雨会影响生态系统各种营养物质的流动，不适宜和不喜欢酸性环境的物种在酸雨环境中的生存能力会受到影响，长期下来这将导致生态系统平衡被破坏，动植物种类数量减少，整个生态系统遭受无法挽回的损失。
结论环境化学酸雨是一种极具危害性的大气污染物，长期下来会给我们的环境和生态系统带来极其严重的影响。
酸雨的化学成因与环境影响
酸雨的化学成因与环境影响酸雨是指大气中含有酸性物质，降落到地面或水体上的降水。
它是一种严重的环境问题，对生态系统、农作物、建筑物等都造成了严重的影响。
本文将探讨酸雨的化学成因以及对环境的影响。
一、酸雨的化学成因1. 燃烧排放物燃烧过程中产生的氮氧化物和硫氧化物是酸雨的主要成因之一。
当化石燃料、煤炭和石油等含硫和含氮的物质燃烧时，会释放出大量的二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）。
这些气体在大气中与水蒸气和氧气反应，形成硫酸和硝酸，最终降落为酸雨。
2. 工业排放物工业生产过程中排放的废气也是酸雨的重要来源。
工厂排放的废气中含有大量的二氧化硫和氮氧化物，尤其是燃煤和燃油的工厂。
这些废气排放到大气中后，与大气中的水蒸气和氧气反应，形成酸性物质，最终降落为酸雨。
3. 交通尾气汽车尾气中的氮氧化物和硫氧化物也是酸雨的重要来源之一。
随着汽车数量的增加，尾气排放的氮氧化物和硫氧化物也大量增加，进一步加剧了酸雨的形成。
二、酸雨对环境的影响1. 水体污染酸雨降落到水体中，会使水体的酸碱度下降，导致水体酸化。
酸性水体对水生生物的生存和繁殖造成了严重的影响，许多鱼类和其他水生生物无法在酸性水体中生存。
此外，酸雨还会溶解土壤中的重金属和有害物质，进一步污染水体。
2. 土壤退化酸雨中的酸性物质会降低土壤的酸碱度，破坏土壤的结构和养分平衡。
长期以来，酸雨的侵蚀导致土壤贫瘠化，影响农作物的生长和产量。
此外，酸雨还会溶解土壤中的重金属，使其进入植物体内，对植物生长造成危害。
3. 植被受损酸雨对植被的影响主要表现在两个方面。
首先，酸雨中的酸性物质会直接损害植物的叶片和茎干，导致植物受损甚至死亡。
其次，酸雨会降低土壤的酸碱度，破坏土壤中的养分平衡，使植物无法获得足够的养分，影响其正常生长。
4. 建筑物腐蚀酸雨中的酸性物质会腐蚀建筑物表面的材料，尤其是石材和金属材料。
长期以来，酸雨的侵蚀导致建筑物的损坏和腐蚀，给城市的建筑和文化遗产带来了严重的破坏。
酸雨的形成机制和对生态的影响
酸雨的形成机制和对生态的影响酸雨是一种常见的环境问题，会对生态系统和人类健康造成较大的影响。
本文将从酸雨的形成机制和对生态的影响两个方面进行详细探讨。
一、酸雨的形成机制：1. 大气污染物排放：主要源自工厂、汽车尾气等排放出的二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）。
2. 大气化学反应：SO2和NOx进入大气层后，受到阳光、水汽等因素作用，经过一系列复杂的化学反应转化成二氧化硫酸（H2SO4）和硝酸（HNO3）。
3. 气溶胶形成：H2SO4和HNO3与大气水蒸气结合形成酸性气溶胶，通过大气循环，随着雨水和气溶胶下沉，最终形成酸雨降落。
二、酸雨对生态的影响：1. 水体污染：酸雨降落后，蓄积在地表及水域中，使得湖泊、江河、水源等水体酸化，对其中的鱼类和其他水生生物造成伤害，破坏生态平衡。
2. 土壤退化：酸雨中的酸性物质与土壤中的有机物质及矿物质反应，导致土壤酸化，剥夺了植物所需的营养元素，破坏了土壤结构，降低了农作物产量。
3. 植物受损：酸雨降落在树叶上，通过溶解营养物质和密封气孔，使树叶受到腐蚀，影响光合作用，导致植物生长发育异常，甚至死亡。
4. 生物多样性下降：酸雨对生物多样性造成负面影响，许多敏感的昆虫、水生生物和微生物无法适应酸性环境，导致部分物种灭绝或减少。
三、应对酸雨的措施：1. 减少大气污染物排放：加强环境法规和标准的制定和执行，提升工业和交通尾气的治理水平，减少SO2和NOx的排放。
2. 促进清洁能源使用：推广可再生能源和清洁能源，如风能、太阳能等，减少化石燃料的使用，降低排放物产生。
3. 加强环境监测和预警：建立全面而准确的环境监测体系，及时掌握大气质量和酸性物质排放情况，提前预警并采取相应的环境保护措施。
4. 推动国际合作：跨国合作，共同应对全球性的酸雨问题，分享科学研究成果、技术经验和治理方案，共同保护地球生态环境。
总结起来，酸雨的形成机制与人类活动的密切关系，对生态系统产生了深远的影响。
酸雨的形成原因和对环境的影响
酸雨的形成原因和对环境的影响酸雨是指大气中含有过量酸性物质，与大气中的水蒸气、云雾相结合形成的酸性降水。
它主要由二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）与大气水蒸气等相互作用生成，导致大气酸化，进而对环境造成一系列的影响。
本文将从酸雨的形成原因和对环境的影响两个方面进行探讨。
一、酸雨的形成原因1.1 二氧化硫（SO2）的排放二氧化硫主要来源于化石燃料的燃烧，包括煤炭、石油和天然气等能源的使用。
工业生产、发电厂以及汽车尾气都是二氧化硫的主要排放源。
这些排放物进入大气层后，与水蒸气和其他气体发生反应，形成硫酸雾滴，最终降落在地面上。
1.2 氮氧化物（NOx）的排放氮氧化物主要来自汽车尾气、工业废气和农业活动等。
一方面，汽车尾气中的氮氧化物在高温环境下与空气中的氧反应生成一氧化氮（NO），然后在大气中与氧气迅速反应生成二氧化氮（NO2），这会导致酸雨的形成。
另一方面，农业活动中使用的化肥也会释放出氮氧化物。
1.3 其他因素除了二氧化硫和氮氧化物外，一些挥发性有机物和氨气等物质也可以参与到酸雨的形成过程中。
这些物质在大气中氧化后，会与水蒸气发生反应，形成氨基酸和有机酸，从而进一步加剧大气的酸化程度。
二、酸雨对环境的影响2.1 水环境的污染酸雨中的酸性物质降落到地表后，很大程度上会流入水域，引起水环境的污染。
酸雨中的酸性物质会使水体的酸碱度下降，破坏水中生物的生长环境。
一些鱼类和其他水生生物对酸性环境非常敏感，酸化的水体会导致它们的死亡，破坏生态平衡。
2.2 土壤质量的下降酸雨中的酸性物质在降落到地表后，会与土壤中的离子反应，使土壤酸化。
土壤酸化不仅降低了土壤的肥力，也破坏了植物根系的生长环境。
酸雨还会溶解土壤中的重金属，增加土壤中的铝和镉等有毒物质的含量，对作物和生物多样性造成危害。
2.3 建筑物和文化遗产的破坏酸雨中的酸性物质与建筑物表面的石材、金属等发生反应，导致建筑物的腐蚀和破坏。
一些文化遗产如石窟、石刻等也受到酸雨侵蚀的威胁，损害了文化遗产的保存和研究价值。
酸雨的形成与环境影响
酸雨的形成与环境影响酸雨是自然界或人类活动所产生的含有酸性成分的湿降水。
它对环境和生态系统造成了严重的影响。
本文将探讨酸雨的形成以及其对环境所造成的影响。
一、酸雨的形成1.自然形成自然界中的酸雨主要是由于大气中的二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)以及其他一些污染物与氧、水蒸气等相互作用，形成硫酸和硝酸。
这些酸性物质会随着降水形成酸雨。
2.人为形成人类活动是酸雨形成的主要原因。
工厂、发电厂和汽车尾气等排放的废气中含有大量的二氧化硫和氮氧化物，这些污染物进入大气中，并经过化学反应转化为酸性物质，最终形成酸雨。
二、酸雨对环境的影响1.水体污染酸雨降落在湖泊、河流和海洋中，会导致水体酸性增加。
高酸度的水体会破坏水生生物的生存环境，对水生生态系统造成破坏，甚至导致一些物种灭绝。
2.土壤酸化酸雨使土壤中的酸度增加，破坏了土壤的结构和养分平衡。
土壤酸化会导致植物的生长受限，影响农作物产量，进而影响粮食安全。
3.植被受损酸雨对植被的直接作用是腐蚀植物叶片和茎秆表面，导致植物受损甚至死亡。
此外，酸雨还会破坏土壤中的微生物，削弱植物的养分吸收能力，导致植物养分不良。
4.建筑物和文化遗产破坏酸雨中的酸性物质会腐蚀建筑物和文化遗产的石材和金属表面，导致建筑物的破损和腐蚀，进而影响文化遗产的保存。
三、应对酸雨的措施1.降低二氧化硫和氮氧化物排放通过改善工业生产过程、提升燃烧效率、使用环保型燃料和净化废气处理等措施，减少二氧化硫和氮氧化物的排放是应对酸雨的重要方法。
2.植树造林植树造林可以增加植被覆盖率，吸收大气中的有害物质，减少酸雨的形成。
同时，植树造林还能改善土壤质量，减轻土壤酸化的程度。
3.国际合作酸雨是全球性的环境问题，需要各国加强合作，共同制定减排措施和环境保护政策。
国际合作可以促进全球减排目标的实现，减少酸雨对环境的影响。
四、结论酸雨的形成与环境影响是一个现实的问题，对人类社会的可持续发展产生了不可忽视的影响。
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・酸雨成因分析・收稿日期:2002209228基金项目:广东省自然科学基金项目(980598)。
作者简介:蓝惠霞(1974-),女,山东青岛人,现为华南理工大学环境工程专业2001级博士研究生。
研究方向为大气环境。
酸雨形成机制及其影响因素的探讨蓝惠霞,周少奇,廖 雷,吴 娟(华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东 广州 510640) 摘要:本文概述了酸雨的形成机制及影响酸雨酸度的因素。
重点探讨了致碱物质,如气体氨、含有Ca 2+、Mg 2+的碱性粒子以及海盐氯循环对酸雨的缓冲作用。
关 键 词:酸雨;致碱物质;海盐中图分类号:X517 文献标识码:A 文章编号:100123644(2003)0420041203Discussion on Forming Mechanism and Control F actors of Acid R ainLAN Hui 2xia ,ZHOU Shao 2qi ,L IAO Lei ,WU J uan(S tate Key L ab of Pulp Paper Eng.,South China U niv.of Tech.,Guangz hou 510640,China )Abstract :This paper discusses the forming mechanism and control factors of acid rain.The buffering role of the basic substances inair ,such as NH 3,Ca 2+,Mg 2+and the cycle of sea salt ,is emphasized.K ey w ords :Acid rain ;basic substances ;sea salt 我们通常所说的酸“雨”,是指p H 值低于516的雨。
以p H =516为标准,这是因为自然界大气中在10℃时存在的CO 2浓度约为300ppm (1134×10-5mol/L ),当它和雨水充分接触达到平衡时,雨水的p H 约为516。
所以,当p H 值低于516的p H 值的降水叫酸雨。
但是影响雨水p H 值的自然因素除二氧化碳外,使雨水p H 值下降的还有好几个因素,例如1982年,Charlson et al[1]在英国“自然”杂志发表文章就指出,单硫磺循环一项就有可能使降水的p H 值低于415。
目前观测到的最低酸雨值为211,酸云最低值为210,酸雾的最低值为116。
酸雨使得土壤酸化,营养物质流失,是造成森林衰退的原因之一。
在酸沉降过程中大气粒子起着重要的作用,可以这么说,没有大气粒子就没有雨的形成,更谈不上酸雨了。
1 酸雨的形成机制从各种污染源放出的二氧化硫等含硫化合物和二氧化氮等含氮化合物,排放到大气中后,在大气中经过种种的物理化学变化,通过固体、液体和气体三种形式沉降到地表面(图1)。
酸雨的前体物主要是SO 2、NO X 、DMS ,包括自然起源和人工起源。
在大气中能够氧化SO 2和NO x 的氧化剂中OH ・自由基对SO 2和NO x 的氧化具有最大的意义[2]。
氧化过程可以简单表示为:OH ・+SO 2(+M )HOSO 2(+M )H 2SO 4(1)OH ・+NO 2+MHONO 2+M(2)上面两个反应的速度与温度有很大的关系。
在夏季的白天,OH ・自由基的浓度可以达到最高值,从而使得产生的硫酸和硝酸在夏季达到最大值[3]。
硫酸和硝酸又可以通过均质核化和非均质核化过程形成硫酸盐和硝酸盐:H 2SO 4+N H 3N H 4HSO 4+(N H 4)2SO 4(3)HONO 2+N H 3N H 4NO 3(4)H 2SO 4+H 2O +粒子硫酸盐粒子(5)HONO 2+H 2O +粒子硝酸盐粒子(6)DMS 的氧化过程非常复杂,其反应机理到目前为止尚不清楚,但是研究已经表明它在大气中的主要氧化产物是甲磺酸。
形成的这些酸以及盐可以通过降水被带到地面,同时硫酸盐和硝酸盐也可以通过干沉降的形式到达地面。
另外,SO 2、NO X 气体还可以直接在植物的叶面,根部等吸附。
图 酸雨形成机制示意图2 致碱物质对酸雨的缓冲作用人们注意到,二氧化硫排放量大、浓度高的地区的降水酸度不一定比二氧化硫排放量小、浓度低的地区的降水酸度大。
这是由于大气中的碱性物质能中和降水中的酸。
211 碱性气体的缓冲作用大气中存在的碱性气体主要是N H 3,它在中和酸性物质方面起着重要的作用。
当同时考虑自然界中CO 2和N H 3时,自然降水的p H 值约为7。
排放入大气中的SO 2经氧化产生的硫酸,具有很低的蒸汽压,只要大气中存在着N H 3,就会很快反应生成难分解的硫酸铵。
在单个粒子采样中发现在微细粒子范围存在着大量的硫酸铵粒子[4～7]证实了这一反应的存在。
另外大气中的氨进入云水和雨水后,能有效地增加p H 值,在过氧化氢氧化4价硫的速率无明显变化时,能加速臭氧对4价硫的氧化,从而维持二氧化硫在水中的溶解和不断产生硫酸,最终加速了二氧化硫的湿去除。
典型情况下,降雨过程中氨的湿去除速率为每小时52%[8]。
212 碱性粒子的缓冲作用大气中的碱性粒子主要来源于土壤和沙尘。
其中,Ca 2+对酸雨的中和起着非常重要的作用[9],其次是Mg 2+。
这些碱性粒子的存在,会使降水的p H 值升高,使降水的酸性降低。
我国北方与南方相比较,虽然酸雨前体物SO 2,NO x 等的排放量要远大于南方,但其降水的p H 值却高于南方,主要是因为北方土壤中碱性物质的含量大于南方土壤碱性物质的含量,再加之北方土壤与南方相比缺乏植被的覆盖,因而北方大气中碱性粒子的含量要比南方高,从而对酸性降水具有较大的缓冲作用。
因此北方地区(除青岛外)未发生酸雨,而南方地区出现区域酸雨[10]。
日本是大气污染控制较为成功的国家之一,各种大气污染物的浓度都非常低,但日本降水的p H 值一般在512以下,这主要是因为日本大气中的飘尘是酸性,不仅不能缓冲降水的酸性,而且还具有致酸作用[11]。
沙尘对于致酸物质也起着重要的中和作用[12]。
例如1995年4月东亚地区的沙尘暴,由于黄沙的中和效应,中国北方月平均降水的p H 值显著增加了016～118,在日本和朝鲜降水的p H 值也增加011～012。
而与之形成鲜明对照的是未受沙尘暴影响的南方降水p H 值增加不到011。
SO 2,NO x 等酸性气体只能输送几百公里,在起源地区浓度很高。
而黄沙和形成的硫酸盐和硝酸盐却可以输送几千公里,从而减少起源地区致酸物质SO 2-4,NO -3的浓度。
大气中的碱性粒子,粗粒子对酸雨的缓冲作用要大于细粒子。
一般地,含Ca 、Na 的粒子位于粗粒子范围。
粗粒子中对酸雨有较大缓冲能力且含量较大的是CaCO 3[13～15],与大气中的硫酸、硝酸发生下列反应:H 2SO 4(g )+CaCO 3(s )CaSO 4(s )+H 2O (aq )+CO 2(g )2HNO 3(g )+CaCO 3(s )Ca (NO 3)2(s )+H 2O (aq )+CO 2(g )有研究表明[16]大气中大部分CaSO 4(s )粒子主要是由SO 2或H 2SO 4与CaCO 3或其它碱性粒子反应而来。
通过干沉降的含硫粒子的主要形式是CaSO 4(s )(>50%)。
213 海盐氯循环的缓冲作用海盐氯循环使经过海洋上空输送的致酸大气污染物转化为中性盐,这一机制缓冲了经过海洋上空输送的致酸前提物的酸性,使受体点降水中出现氯亏损、硫富集,并伴随有降水中氯亏损和H +离子浓度的负相关。
在高氯亏损降水样品中,降水p H 值一般大于510。
硫同位素动力学分析表明,当降水p H 值大于516氯亏损时,污染物在海洋上空输送过程中和海盐发生非均相反应的速率与其发生均相反应的速率接近[17]。
这些海盐粒子主要由海浪喷溅产生,其尺寸位于粗粒子范围[18,19]。
海水中NO -3的量可以忽略,因此Na+/Cl-的比率可代表海水中Na+/(NO-3+Cl-)的比率。
这一比率为0185或0186[15,17],且几乎所有粗粒子的海盐粒子都含有Na+[20]。
当Na+/Cl-的比率大于海水中Na+/Cl-的比率(0185或0186)时,出现氯亏损,降水的p H值会升高。
产生的原因是大气污染物和/或由大气污染物生成的硫酸和硝酸与海盐气溶胶发生下列反应:NaCl(s)+NO x(g)+H2O→Na2NO3(s)+HCl(g)NaCl(s)+SO2(g)+H2O→Na2SO4(s)+HCl(g)HNO3(g)+NaCl(s)→NaNO3(s)+HCl(g)H2SO4(g)+NaCl(s)→Na2SO4(s)+HCl(g)这些反应使大气污染物以及硫酸和硝酸转变为中性盐[21]。
由于HCl的沉降速率是细粒子的2倍、SO2的4倍,这一过程极大缓冲输送污染物的酸性。
对单个粒子的考察表明[22],大气中氯化钠粒子的表面常常附有硝酸盐,这进一步说明大气中的酸性污染物以及硝酸与海盐粒子反应生成中性盐,导致氯亏损。
3 结束语酸雨的形成与自然和人为起源的酸性前体物如二氧化硫、氮氧化物以及二甲基硫醚等的排放有着密切的关系。
但是降水的p H值并不单单取决于酸性前体物的排放量,碱性物质以及海盐氯循环对酸雨起着重要的缓冲作用。
但其机理还有待进一步研究。
目前对酸雨形成机制的研究,大多限于对雨水成分和大气粒子采用总体分析的方法,这种分析方法使得粒子混合很容易发生反应,从而搞不清酸雨形成的真正的机理。
因此为搞清酸雨的形成机制,需要进一步研究单个粒子在大气中的化学行为,开发研究单个粒子的分析方法。
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