酸雨对生态系统的影响及防治对策探讨

严瑾

【摘 要】为了保持我国经济持续、稳定的发展，必须大力发展我国的工业产业，而工业化带来的酸雨污染也引起了社会各界的注意。文章通过对我国酸雨污染的现状分析，结合我国酸雨分布特点以及形成此分布特点的因素研究，对酸雨造成的生态系统影响进行探讨。在此基础上，提出了完善相关政策法规以及严格控制酸雨酸沉降污染源的防治对策。%In order to maintain sustainable and stable development of China economy, we must develop our industries, but acid rain pollution caused by industrialization has attracted the attention of the community. Through the status quo analysis of acid rain pollution, combined with acid rain distribution and the formation of this distribution factors, and the impact of acid rain on ecosystems is discussed. On this basis, we propose to improve relevant policies and regulations and strict control strategies of acid deposition. 【期刊名称】《江苏科技信息》 【年(卷),期】2016(000)013 【总页数】3页(P32-34)

【关键词】酸雨;二氧化硫;二氧化氮;防治对策 【作 者】严瑾

【作者单位】南京大学环境学院，江苏南京 210046; 污染控制与资源化研究国家重点实验室，江苏南京 210046; 南京市环境监测中心站，江苏南京 210046

【正文语种】中 文

我国工业的大力发展，带来持续增长的经济利益，与此同时，由工业发展带来的酸雨问题确越来越严重。作为能源大国，我国的能源消费结构依然以煤炭、石油等为主，在这些化石燃料的使用过程中会排放出含硫的氧化物以及含氮的氧化物，并且随着这些能源使用量的增加，其排放物也会增加，使得这些气态的化合物与空气中的成分发生反应，生成一些酸性物质，主要还是以二氧化硫生成的硫酸以及氮氧化物生产的硝酸，而这些酸性物质进入大气中发生相应的反应后通过降水形成酸雨。 一般情况下，降水的正常pH值范围在5.6~6.0之间，这是在没有其他大气污染物参与的情况下，酸度主要取决于降水中碳酸的含量，而碳酸的形成又与大气中二氧化碳含量有关。但是当有其他化学物质参与的情况下，pH值也将变小，pH值小于正常范围的降水，称之为酸雨。其中将酸雨也分为重酸雨与较重酸雨，pH值的界限分别为4.5和5.0［1］。 1.1 我国酸雨分布特点

我国酸雨有着明显的地域分布特点，长江以北的降水呈现中性或者碱性居多，而长江以南的降水呈酸性的特点，这主要是由于长江以南的工业化程度较高。因此，由于城市功能区域的不同，工业密集地区较工业稀疏地区的降水pH也相对较高，城市地区比农村地区的降水pH值偏高，呈现出以城市为中心的分布特点。 在季节上，我国的酸雨分布也呈现出一定的规律性，总体而言是冬季以及春季降水pH值偏小，夏季和秋季降水pH值偏大，这主要与气候相关，夏季气候湿润，光照时间较长，大气层中容易发生光化学反应，易生产形成酸雨所需的氧化剂，以此影响酸雨季节性分布，这个季节分布特点在长江以南区域更明显［2］。 1.2 影响酸雨分布的因素

对一些地区的降水进行研究分析后发现，影响酸雨形成的因素主要有二氧化硫、氮氧化物等。

随着煤炭资源的大量使用，煤炭在燃烧过程中排放的副产品即二氧化硫也在逐渐增多，而二氧化硫在大气中通过氧化转变成硫酸进入降水中形成酸雨。因此，降水酸度和区域二氧化硫的含量有关，大气中二氧化硫占的比例越大，参与大气反应最终形成的硫酸也就越多，最后进入降水中，导致其pH值减小。

近年来，随着人们生活水平的提高，家家有车已不足为奇，而氮氧化物主要来自于机动车尾气，这也使得大气中氮氧化物的含量在逐渐增多。与二氧化硫的形成机制类似，氮氧化物经过非均相氧化转变成硝酸进入降水中从而影响降水的pH值。 2.1 酸雨对水生生态系统的危害

酸雨的降落将影响水体的组成成分，严重的将水体酸化导致水生态系统结构和功能发生改变，不能很好地进行水循环等。对于一些酸敏感的水生物，可能由于长期生活在酸性环境下，其生长繁殖受到损害，使得原有的生物链被破坏，导致一些水生物消失，严重影响水生生物的物质循环等。同时，酸化的水体对于水生植物的影响也是不可忽略的，长期生长在酸性环境中，水生植物的植物膜将受到严重的损伤，导致其生理代谢紊乱，使得其光合色素的含量减少，影响水生植物的光合作用［3］。

经过大量的研究表明，水生生物例如鱼类在水体呈中性情况下的生长繁殖是最好的。当PH值小于6时，水体对于鱼类的繁殖产生一定的影响，鱼类的孵化率将明显变小，鱼苗的数量也会大大地减少；当pH值小于5.5时，水体中大部分的鱼类生存率将明显下降；当pH值小于5时，也就是酸雨程度达到较重酸雨时，各种水生生物以及两栖动物都将死亡。在我国，酸雨对于水生生态系统的危害还不明显，主要存在于北欧以及北美地区，治理水体酸化带来的环境危害已经成为其最严峻的挑战。 2.2 酸雨对陆生生态系统的危害

酸雨的降落对陆生生态系统也存在一定的影响，主要体现在对土壤的危害以及陆生植物的危害。

对于土壤的影响，酸雨主要是通过对土壤成分的改变，使其理化性质发生变化，特别是土壤中营养物质的流失，使得土壤中阳离子交换量相应减少植物缺少相应的营养物质而营养不良。同时，酸化的土壤中会释放出大量对植物有害的重金属，影响植物的生长，使其生长繁殖偏离正常轨道，而更严重的造成植物中毒影响人类的身体健康。而对于以土壤为生存环境的微生物而言，酸雨会改变土壤的组成成分，使得土壤中的矿物质以及有机质都相应减少，而以这2种物质为生存条件的微生物就会受到影响，其中也包含参与土壤中氮素转化的微生物，大大地影响了土壤的生态平衡系统。

酸雨对于植物的影响有2个方面，一个是直接作用；另一个是间接作用。间接作用就是上述讨论的酸雨对土壤性质的改变，从而影响植物的生长繁殖。直接作用是指酸雨降落到植物的各个部位，通过改变其细胞壁的组成结构，以及影响其光合作用的主要器官叶绿体，导致植物内部细胞代谢受到影响，严重影响植物的生长繁殖。酸雨对于植物不同部位的损害程度不同，损害程度最大的是植物的根系部分，其次是叶片，同时叶片也是最先反映出植物受到伤害的程度。而对于以植物为基础的森林而言，酸雨对于植物的危害将直接影响到经济损失程度。 3.1 完善相关的政策法规

要对酸雨污染进行控制，首先要做的就是完善一些大气污染物排放方面的政策法规，强化环境管理手段，例如环境监管等，做到环保执法，走可持续发展的道路。对于酸雨污染而言，应严格控制酸性气体的排放，制度严格的大气污染物排放标准。同时，对于企业可以施行排污许可证制定，严格控制二氧化硫以及氮氧化物的排放总量。也可以通过相关的经济手段来减少酸性气体的产生，例如对企业征收排污费、排污权交易手段以及对于一些有困难的企业进行相应的经济补助等。同时，需加强酸雨的监测，建立健全的监测系统，进行准确实时的大气酸源降预报。

目前，我国的相关政策都是以空气质量达标为最终目标，显然这个标准是达不到人

们对空气质量的需求，因此，我国的相关政策需要尽快完善，严格控制大气环境质量。

3.2 控制酸沉降污染源

控制酸雨污染最根本的就是减少酸沉降污染物的产生，这里最主要的是二氧化硫和氮氧化物的产生，结合我国酸雨的主要形成方式，二氧化硫成为控制酸雨的主要对象。

（1）燃烧前脱硫。我国的能源是以化石燃料为主，其中占主要地位的是煤炭资源，并且在短时间内这种能源结构也不会发生改变。因此，对于这种情况，应大力开发相关的工程技术，减少煤炭中硫的比例，通过一些脱硫技术实现硫排放减少的目标。目前，常用的脱硫技术为煤炭洗选脱硫，指通过物理、化学、生物的方法，将煤炭进行净化，减少煤炭中的硫的含量。而这种脱硫方法的效率很低，只能去除小部分的硫成分，不足以实现酸雨控制。因此，不能作为主要的脱硫方法，只能作为一个辅助手段。

（2）燃烧中脱硫。在化石燃料燃烧过程中，可以添加相应的添加剂与目标污染物进行反应，从而减少酸性气体的产生。而这些添加剂一般选择石灰石或者白云石，它们是很好的脱硫剂，它们受热会分解成氧化钙以及氧化镁，从而与目标污染物二氧化硫反应生产硫酸盐物质，而硫酸盐可以随着灰分排出，达到减少酸性气体进入大气。

（3）燃烧后脱硫。在化石燃料燃烧后会有大量的二氧化硫气体产生，而此时对未排入大气中的二氧化硫进行控制和削减已经成为我国最普遍的污染控制方法，而目前最主要的手段就是进行烟气脱硫。烟气脱硫的基本原理就是中和反应，化石燃料燃烧后产生的二氧化硫，与添加的碱性物质，例如石灰石、生石灰或熟石灰等发生化学反应生成盐类，从而实现高效脱硫的目标。

除了通过最直接、最有效的控制和削减二氧化硫排放的方法，还可以通过新能源的

开发，例如太阳能、水能、风能等，实现环境无污染或者轻污染，间接的减少煤炭的使用从而达到酸雨污染的控制。

本文通过对我国酸雨的分布特点以及形成该特点的因素分析，以及酸雨对于我国生态环境的危害的介绍，发现酸雨污染已经成为我国大气污染的一个主要问题，相比于国外，我国已经成为欧洲、北美之后的第3个大酸雨区。因此，对于酸雨危害的研究以及防治措施的探讨是非常必要和迫切的。通过一些防治措施的探讨研究，为以后的酸雨污染治理提供理论依据，实现人与自然的和谐可持续发展。

【相关文献】

［1］WH Smith.Air pollution and forests：interactions between air contaminants and forest ecosystems［M］. New York：Springer，1981：178-191.

［2］张燕，刘立进.我国酸雨分布特征及控制对策［J］.陕西环境，1988（4）：39-40. ［3］李庆新，谢田，徐中际.酸雨对菠菜光合作用的影响［J］.环保科技，1993（2）：17-21.