1998 年,全国一半以上的城市,其中 70% 以上的南方城市及北方城市中的西安、铜川,图们和青岛都下了酸雨。酸雨在我国已呈燎原之势,覆盖面积已占国土面积的 30% 以上。
酸雨危害是多方面的,包括对人体健康、生态系统和建筑设施都有直接和潜在的危害。酸雨可使儿童免疫功能下降,慢性咽炎、支气管哮喘发病率增加,同时可使老人眼部、呼吸道患病率增加。酸雨还可使农作物大幅度减产,特别是小麦,在酸雨影响下,可减产 13% 至34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害,导致蛋白质含量和产量下降。酸雨对森林和其他植物危害也较大,常使森林和其他植物叶子枯黄、病虫害加重,最终造成大面积死亡。
在中国的大气污染中,酸雨和浮尘是最主要的污染。十多年来,由于二氧化硫和氮氧化物的排放量日渐增多,酸雨的问题越来越突出。现在中国已是仅次于欧洲和北美的第三大酸雨区。
我国酸雨主要分布地区是长江以南的四川盆地、贵州、湖南、湖北、江西,以及沿海的福建、广东等省。在华北,很少观测到酸雨沉降,其原因可能是北方的降水量少,空气湿度低,土壤酸度低。然而值得注意的是北方如侯马、京津、丹东、图们等地区现在也出现了酸性降水。
酸雨可对森林植物产生很大危害。根据国内对 105 种木本植物影响的模拟实验,当降水 pH 值小于 3.0 时,可对植物叶片造成直接的损害,使叶片失绿变黄并开始脱落。叶片与酸雨接触的时间越长,受到的损害越严重。野外调查表明,在降水 PH 值小于 4.5 的地区,马尾松林、华山松和冷杉林等出现大量黄叶并脱落,森林成片地衰亡。例如重庆奉节县的降水 PH 值小于 4.3 的地段,20 年生马尾松林的年平均高生长量降低 50%。
酸雨对森林的影响在很大程度上是通过对土壤的物理化学性质的恶化作用造成的。在酸雨的作用下,土壤中的营养元素钾、钠、钙、镁会释放出来,并随着雨水被淋溶掉。所以长期的酸雨会使土壤中大量的营养元素被淋失,造成土壤中营养元素的严重不足,从而使土壤变得贫瘠。此外,酸雨能使土壤中的铝从稳定态中释放出来,使活性铝的增加而有机络合态铝减少。土壤中活性铝的增加能严重地抑制林木的生长。 酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖,降低酶活性,土壤中的固氮菌、细菌和放线菌均会明显受到酸雨的抑制。酸雨还可使森林的病虫害明显增加。在四川,重酸雨区的马尾松林的病情指数为无酸雨区的 2.5 倍。
酸雨对中国森林的危害主要是在长江以南的省份。根据初步的调查统计,四川盆地受酸雨危害的森林面积最大,约为 28 万公顷,占有林地面积的 32%。贵州受害森林面积约为 14 万公顷。根据某些研究结果,仅西南地区由于酸雨造成森林生产力下降,共损失木材 630 万立方米,直接经济损失达 30 亿元(按1988 年市场价计算)。对南方 11 个省的估计,酸雨造成的直接经济损失可达 44 亿元。 现在大多数专家认为,森林的生态价值远远超过它的经济价值。虽然对森林的生态价值的计算方法还有一些争议,计算出来的数字还不能得到社会的普遍承认,但森林的生态价值超过它的经济价值,这几乎是一致的。根据这些计算结果,森林的生态价值是它经济价值的 2-8 倍。如果按照这个比例来计算,酸雨对森林危害造成的经济损失是极其巨大的。
臭氧层小知识
众所周知,太阳辐射的紫外线对生物有很强的杀伤力。幸运的是,距地球表面 25 — 50 公里处有一臭氧层。臭氧是地球大气层中的一种微量气体,它是由三个氧原子(O3)结合在一起的蓝色、有刺激性的气体。尽管臭氧层在地球表面并不太厚,若在气温 0℃ 时,将地表大气中的臭氧全部压缩到一个标准大气压时,臭氧层的总厚度才不过 3 毫米左右,但它却能吸收太阳辐射出的 99% 的紫外线。就像地球的一道天然保护屏障,使地球上的万物免遭紫外线的伤害。因此,臭氧层也被誉为是地球的“保护伞”。 1985 年,英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现:在过去 10 — 15 年间、每到春天南极上空的臭氧浓度就会减少约 30%,有近 95% 的臭氧被破坏。从地面上观测,高空的臭氧层已极其稀薄,与周围相比像是形成一个“洞”,直径达上千公里,“臭氧洞”由此而得名。卫星观测表明,此洞覆盖面积有时比美国的国土面积还要大。到1998 年臭氧空洞面积比 1997 年增大约 15%,几乎相当于三个澳大利亚大。前不久,日本环境厅发表的一项报告称,1998 年南极上空臭氧空洞面积已达到历史最高记录,为2720 万平方公里,比南极大陆还大约 1 倍。 美、日、英、俄等国家联合观测发现,近年来,北极上空臭氧层也减少了 20%。在被称为是世界上“第三极”的青藏高原,中国大气物理及气象学者的观测也发现,青藏高原上空的臭氧正在以每 10 年2.7% 的速度减少。根据全球总臭氧观测的结果表明,除赤道外,1978 — 1991 年总臭氧每 10 年间就减少 1% — 5%。 自30 年代以来,氟氯碳被广泛用作冰箱、冷冻机。空调等设备的制冷剂,聚氨醋泡沫和聚乙烯/聚苯乙烯泡沫中的发泡剂,气雾剂制品中的推进剂,电子线路板、精密金属零部件等的清洗剂及烟丝的膨胀剂等。哈龙则主要用作灭火器中的灭火剂。上述化学物质非常稳定,排到大气中可存留数一年,甚至 100 年左右,因此最终会破坏臭氧层。
大气平流层中距地面 20-40 公里的范围内有一圈特殊的大气层,这一层大气中臭氧含量特别高。大气平均臭氧含量大约是 0.3ppm,而这里的臭氧含量接近 10ppm,高空大气层中 90% 的臭氧集中在这里,所以叫它臭氧层。 臭氧层在保护地球方面具有特别的功能:对于太阳光中与生物无害的可见光和 A 段紫外线,将它们大部分吸收,小部分放行,让它们到达地面杀菌消毒,又不至于对人体健康造成危害。所以说臭氧层是保护地球的无缝天衣。 空调、电冰箱用的制冷剂氯氟烃其商品名叫氟里昂。氯氟烃在低层大气中稳定,游荡 10 年左右的时间进入同温层,直至穿出臭氧层。穿出臭氧层后,在强烈紫外线的作用下,氯氟烃迅速分解,产生氯原子,氯原子极为活泼,专门拆散臭氧分子,使臭氧层逐渐变薄,出现空洞。 人类已经把 1500 万吨以上的氯氟烃排放到大气中。进入大气中的氯氟烃,只有一部分参与臭氧层破坏作用,大部分还在大气中游荡,因而,虽然现在很多地方已停止生产和使用氯氟烃,臭氧层仍然会继续遭到破坏。何况,除了氯氟烃外,工业废气、汽车和飞机的尾气、核爆炸产物、氨肥的分解物,其中可能含有氮氧化物、一氧化碳、甲烷等几十种化学物质,都是破坏臭氧层的因素。
什么在破坏臭氧层?
大气平流层中距地面 20-40 公里的范围内有一圈特殊的大气层,这一层大气中臭氧含量特别高。大气平均臭氧含量大约是 0.3ppm,而这里的臭氧含量接近10ppm,高空大气层中 90% 的臭氧集中在这里,所以叫它臭氧层。
臭氧层在保护地球方面具有特别的功能:对于太阳光中与生物无害的可见光和 A 段紫外线,将它们大部分吸收,小部分放行,让它们到达地面杀菌消毒,又不至于对人体健康造成危害。所以说臭氧层是保护地球的无缝天衣。
空调、电冰箱用的制冷剂氯氟烃其商品名叫氟里昂。氯氟烃在低层大气中稳定,游荡 10 年左右的时间进入同温层,直至穿出臭氧层。穿出臭氧层后,在强烈紫外线的作用下,氯氟烃迅速分解,产生氯原子,氯原子极为活泼,专门拆散臭氧分子,使臭氧层逐渐变薄,出现空洞。
人类已经把 1500 万吨以上的氯氟烃排放到大气中。进入大气中的氯氟烃,只有一部分参与臭氧层破坏作用,大部分还在大气中游荡,因而,虽然现在很多地方已停止生产和使用氯氟烃,臭氧层仍然会继续遭到破坏。何况,除了氯氟烃外,工业废气、汽车和飞机的尾气、核爆炸产物、氨肥的分解物,其中可能含有氮氧化物、一氧化碳、甲烷等几十种化学物质,都是破坏臭氧层的因素。