“空中死神”的降临

一、“空中死神”的降临

20世纪70年代初，酸雨在世界上还是局部问题，但目前已发展成为全球面临的主要环境问题之一，与全球变暖、臭氧层破坏一样，受到人们的普遍关注。

顾名思义，酸雨就是雨水显酸性，溶液中的酸度一般是指氧离子活度，通常用pH值表示。目前，一般把pH值小于5.6的雨水称为酸雨。“酸雨”一词最早是由英国化学家史密斯使用的，现在人们已将酸雨与大气中所有酸性物质转移到大地的过程等同起来，包括酸雨、酸雾、二氧化硫、干沉降等多种形式。在一些大气污染严重的国家里，每当雾雨交加时，人们觉得眼睛好像洒了肥皂水那样的难受，鼻子和喉咙也感到不适，甚至连尼龙袜也被雨水淋出窟窿来。这就是酸雨。酸雨这种污染物可以引起许多环境效应，包括毁坏建筑物、腐蚀金属与文化古迹、酸化河流湖泊与土壤、影响农作物生长，以致对生态系统产生不可估量的损害。因此，人们称酸雨为“空中死神”。

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酸雨的研究史

酸雨是与石化燃料使用相伴随的一种现象。早在1852年英国化学家史密斯（R.A.Smith）就分析和报道了苏格兰降雨中含有硫酸、亚硫酸和硫酸铵。1872年他出版了专著《空气和降雨：化学气候的开端》，首次使用酸雨一词，并讨论了与酸雨有关的许多因素：煤的燃烧、有机物分解、风的路径、距海洋的远近、降水的强度和频率等。他还提出了较完善的收集和分析沉降物的方法。可以说，史密斯是世界酸雨研究的先驱。

此后酸雨的研究沉默了几十年，直至20世纪中叶后，主要由于瑞典科学家的工作，才重新引起人们的注意。1948年，瑞典土壤学家埃格纳（H.Egner）创建了第一个收集和分析地面沉降物的监测网，酸度是需测定的参数之一。这个网逐渐推广到中欧和西欧，弄清了酸雨化学性质变化的时间和空间模式。1956年，斯德哥尔摩的国际气象研究所接管了埃格纳的监测网，更名为欧洲大气化学监测网，并于1957年东扩至波兰和苏联的广大地区。此后瑞典土壤学家奥登（S.Oden）结合湖泊学、农学和化学等三个领域进行综合研究，1961年建立了斯堪的纳维亚地表水化学监测网，观测结果与欧洲大气化学监测网的数据有明显相关性，由此开始了欧洲各国间的“化学之战”，推动了欧洲酸雨的研究。

1972年，在斯德哥尔摩召开的联合国人类环境会议上，酸雨第一次作为一个国际性环境问题被提上议事日程。瑞典政府向大会提交了研究报告《跨越国境的空气污染：大气和降水中的硫对环境的影响》。迄今酸雨和臭氧层损耗、全球气候变化成为全球性大气环境问题中最突出的问题。

1975年，加拿大环境保护局制订了第一个化学沉降物监测计划。1976年春，美国也建立了国家大气沉降计划，并于1977年起草了全国酸雨问题评价规划。

欧洲和北美各国对越境空气污染问题的研究和争论，促成了在1983年6月召开的有23国参加的联合国欧洲经济委员会上，制订了《长距离超越国界空气污染条约》。

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酸雨的来源

酸雨的形成包括一系列的大气化学过程，而且受人为因素的影响。一般认为，酸雨是SO₂、NO_x和氯化物等大气污染物，在一定条件下被氧化而生成H₂SO₄、HNO₃和HCl，并随雨雪降落到地面。酸雨的主要成分是H₂SO₄和HNO₃，它们占总酸量的90%以上，二者的比例与燃料结构和燃烧温度有直接关系。发达国家酸雨中H₂SO₄和HNO₃的比例为3∶2或2∶1，我国能源以煤炭为主，这个比例约为6∶1。

大气中的SO₂和NO_x既有人为来源，也有天然来源。后者主要来自陆地和海洋生物残体的腐解。据联合国人类环境会议提供的数据，大气圈中天然来源的硫大约为每年1.5亿～2.0亿吨。火山爆发排出大量SO₂，例如1982年墨西哥的埃尔基康（El Chicon）火山爆发，把多达2　000万吨的SO₂气溶胶烟云喷射到平流层中。人为源SO₂主要来自石化燃料，其总量已经达到和自然源相匹敌的程度，而且主要来自占地球总面积不到5%的工业化地区：欧洲、北美东部和中国、日本。个别大型冶炼厂排硫量之大十分惊人，加拿大安大略省萨德伯里有一家铜镍冶炼厂，通过其高达400米的超高烟囱排放大量SO₂，占全世界排硫量的1%，相当于全世界火山一年的排硫量。

资料卡

1999年中国酸雨分布状况

中国酸雨近年来出现的区域基本稳定，主要分布在长江以南、青藏高原以东的广大地区及四川盆地。华中、华南、西南及华东地区存在酸雨污染严重的区域，北方地区局部出现酸雨。酸雨区面积占国土面积的30%。据106个城市降水的pH值监测结果统计，降水年均pH值低于5.6的城市有43个，占统计城市的40.6%。

酸雨酸不酸

目的：从实践活动中了解什么是酸雨。

用品：用空饮料瓶改制的雨水收集器、量筒、pH试纸。

方法：采集雨水样品，观察状态，测定降水量及雨水pH值。测定pH值时，最好使用酸度计，也可以用精密pH试纸代替。为了提高测定准确性，可以在同一地区设立几处采集点，测定后取平均值。

结论：对某次降水或某段时间的降水进行分析。把开展活动的方法、步骤、问题、结论等写成小论文。