酸雨是如何形成的?

酸雨是如何形成的?

酸雨形成的原因是大氣化學和大氣物理的現象，酸雨中含有多種無機酸和有機酸，絕大部分是硫酸和硝酸。

1. 酸雨形成的主要原因——自然因素

海洋霧沫，它們會夾帶一些硫酸到空中，而硫酸是引起酸雨的主要氣體之一。

土壤中某些機體,如動物死屍和植物敗葉在細菌作用下可分解某些硫化物，繼而轉化為二氧化硫 。

火山爆發噴出可觀量的二氧化硫氣體。

雷電和乾熱引起的森林火災也是一種天然硫氧化物排放源,因為樹木也含有微量硫。

高空雨雲閃電，有很強的能量，能使空氣中的氮氣和氧氣部分化合生成一氧化氮,繼而在對流層中被氧化為二氧化氮 N₂+O₂==放電==2NO 2NO+O₂======2NO₂ 氮氧化物即為一氧化氮和二氧化氮之和，與空氣中的水蒸氣反映生成硝酸。

細菌分解

過肥的土壤也含有微量的硝酸鹽,土壤硝酸鹽在土壤細菌的幫助下可分解出一氧化氮，二氧化氮和氮氣等氣體。

2. 酸雨形成的主要原因——人為因素

如汽車尾氣，在發動機內，活塞頻繁打出火花，象天空中的閃電，氮氣變成二氧化氮。不同的車型，氮氧化合物的濃度有多有少，但近年來，我國各種汽車數量猛增，它的尾氣對酸雨的貢獻正在逐年上升，不能掉以輕心。

工業生產、民用生活燃燒煤炭排放出來的二氧化硫，燃燒石油以及汽車尾氣排放出來的氮氧化物，經過「雲內成雨過程」，即水汽凝結在硫酸根、硝酸根等凝結核上，發生液相氧化反應，形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又經過「雲下沖刷過程」，即含酸雨滴在下降過程中不斷合併吸附、沖刷其他含酸雨滴和含酸氣體，形成較大雨滴，最後降落在地面上，形成了酸雨。由於我國多燃煤，所以的酸雨是硫酸型酸雨。而多燃石油的國家下硝酸雨。

無論是煤，或石油，燃燒過程中會生成大量二氧化硫，此外煤燃燒過程中的高溫使空氣中的氮氣和氧氣化合為一氧化氮，繼而轉化為二氧化氮，造成酸雨。

工業過程，如金屬冶煉：某些有色金屬的礦石是硫化物、銅、鉛、鋅便是如此，將銅、鉛、鋅硫化物礦石還原為金屬過程中將溢出大量二氧化硫氣體，部分回收為硫酸，部分進入大氣。再如化工生產，特別是硫酸生產和硝酸生產可分別產生可觀量二氧化硫和二氧化氮,再如石油煉製等，也能產生一定量得二氧化硫和二氧化氮。

酸雨形成的主要原因其實還是得歸結於我們人類對自然的不斷利用，不斷開發，工業生產、民用生活燃燒煤炭排放出來的二氧化硫，燃燒石油以及汽車尾氣排放出來的氮氧化物，也排放酸性氣體NOx。它們在高空中為雨雪沖刷，與水結合形成了PH值小於7的液體，形成了酸雨。

1、酸雨可導致土壤酸化。我國南方土壤本來多呈酸性，再經酸雨沖刷，加速了酸化過程;我國北方土壤呈鹼性，對酸雨有較強緩衝能力與稀釋能力，一時半時酸化不了。土壤中含有大量鋁的氫氧化物，土壤酸化後，可加速土壤中含鋁的原生和次生礦物風化而釋放大量鋁離子，形成植物可吸收的形態鋁化合物。植物長期和過量的吸收鋁，會中毒，甚至死亡。

酸雨尚能加速土壤礦物質營養元素的流失;改變土壤結構，導致土壤貧瘠化，影響植物正常發育;酸雨還能誘發植物病蟲害，使農作物大幅度減產，特別是小麥，在酸雨影響下，可減產 13% 至 34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害，導致蛋白質含量和產量下降。 酸雨對森林的影響在很大程度上是通過對土壤的物理化學性質的惡化作用造成的。

在酸雨的作用下，土壤中的營養元素鉀、鈉、鈣、鎂會流失出來，並隨着雨水被淋溶掉。所以長期的酸雨會使土壤中大量的營養元素被淋失，造成土壤中營養元素的嚴重不足，從而使土壤變得貧瘠。此外，酸雨能使土壤中的鋁從穩定態中釋放出來，使活性鋁的增加而有機絡合態鋁減少。土壤中活性鋁的增加能嚴重地抑制林木的生長。 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、細菌和放線菌均會明顯受到酸雨的抑制。

2、酸雨可對森林植物產生很大危害。根據國內對 105 種木本植物影響的模擬實驗，當降水pH 值小於 3.0 時，可對植物葉片造成直接的損害，使葉片失綠變黃並開始脫落。葉片與酸雨接觸的時間越長，受到的損害越嚴重。野外調查表明，在降水PH 值小於 4.5 的地區，馬尾松林、華山松和冷杉林等出現大量黃葉並脫落，森林成片地衰亡。

例如重慶奉節縣的降水PH 值小於 4.3 的地段，20 年生馬尾松林的年平均高生長量降低 50%。 酸雨還可使森林的病蟲害明顯增加。在四川，重酸雨區的馬尾松林的病情指數為無酸雨區的 2.5 倍。 酸雨對中國森林的危害主要是在長江以南的省份。根據初步的調查統計，四川盆地受酸雨危害的森林面積最大，約為 28 萬公頃，佔有林地面積的 32%。貴州受害森林面積約為 14 萬公頃。根據某些研究結果，僅西南地區由於酸雨造成森林生產力下降，共損失木材 630 萬立方米，直接經濟損失達 30 億元(按 1988 年市場價計算)。對南方 11 個省的估計，酸雨造成的直接經濟損失可達 44 億元。

大多數專家認為，森林的生態價值遠遠超過它的經濟價值。雖然對森林的生態價值的計算方法還有一些爭議，計算出來的數字還不能得到社會的普遍承認，但森林的生態價值超過它的經濟價值，這幾乎是一致的。根據這些計算結果，森林的生態價值是它經濟價值的 2-8 倍。如果按照這個比例來計算，酸雨對森林危害造成的經濟損失是極其巨大的。

3、.酸雨能使非金屬建築材料(混凝土、砂漿和灰砂磚)表面硬化水泥溶解，出現空洞和裂縫，導致強度降低，從而損壞建築物。建築材料變髒， 變黑, 影響城市市容質量和城市景觀, 被人們稱之為 「黑殼」效應。

我國酸雨正呈蔓延之勢，是繼歐洲、北美之後世界第三大重酸雨區。80 年代，我國的酸雨主要發生在以重慶、貴陽和柳州為代表的川貴兩廣地區，酸雨區面積為 170 萬平方公里。到 90 年代中期，酸雨已發展到長江以南、青藏高原以東及四川盆地的廣大地區，酸雨面積擴大了 100 多萬平方公里。以長沙、贛州、南昌、懷化為代表的華中酸雨區現已成為全國酸雨污染最嚴重的地區，其中心區年降酸雨頻率高於 90%，幾乎到了逢雨必酸的程度。以南京、上海、杭州、福州、青島和廈門為代表的華東沿海地區也成為我國主要的酸雨區。華北、東北的局部地區也出現酸性降水。1998 年，全國一半以上的城市，其中 70% 以上的南方城市及北方城市中的西安、銅川，圖們和青島都下了酸雨。酸雨在我國已呈燎原之勢，覆蓋面積已佔國土面積的 30% 以上。

酸雨危害是多方面的，包括對人體健康、生態系統和建築設施都有直接和潛在的危害。酸雨可使兒童免疫功能下降，慢性咽炎、支氣管哮喘發病率增加，同時可使老人眼部、呼吸道患病率增加。十多年來，由於二氧化硫和氮氧化物的排放量日漸增多，酸雨的問題越來越突出。中國已是僅次於歐洲和北美的第三大酸雨區。 我國酸雨主要分佈地區是長江以南的四川盆地、貴州、湖南、湖北、江西，以及沿海的福建、廣東等省。在華北，很少觀測到酸雨沉降，其原因可能是北方的降水量少，空氣濕度低，土壤酸度低。

酸雨中的陰離子主要是硝酸根和硫酸根離子，根據兩者在酸雨樣品中的濃度可以判定降水的主要影響因素是二氧化硫還是氮氧化物。二氧化硫主要是來自於礦物燃料(如煤)的燃燒，氮氧化物主要是來自於汽車尾氣等污染源。相關的文獻中，通過硫酸根和硝酸根離子的濃度比值將酸雨的類型分為三類，如下：

(1)硫酸型或燃煤型：硫酸根/硝酸根>3

(2)混合型：0.5<硫酸根/硝酸根<=3

(3)硝酸型或燃油型：硫酸根/硝酸根<=0.5。

由此，可以根據一個地方的酸雨類型來初步判斷酸雨的主要影響因素。當然，大多數地方的酸雨可能這三種類型都涵蓋了，這就需要對每個時間段的酸雨影響因素作進一步分析了。