土壤、森林和湖泊的酸化

\r 由于小水滴为聚集气体分子提供了更大的表面面积, 而且在空气中存留的时间也更长,所以污染物质也就有更多地机会溶于其中。另 外,空气中的酸性颗粒也可以充当云凝结核,由于5个小水滴就含5个核,而单个 大水滴只含有1个核,所以酸雾的酸度高于酸雨,同时由于酸雾能更加有效地S盖 在植物和其他物体的表面,因此酸雾比酸雨的危害更大。\r 冬天的降水经常会以降雪的形式出现?因此雪也能被酸化。在春天来临之前, 这些雪一直存留在地表。它们融化后会流人河流和湖泊,导致水体酸度突然升高, 这对鱼卵和鱼苗极为有害。\r 相比之下,酸雨对植物的危害要小些,只会导致树叶和树皮脱落。但由于酸雨 到达地表时改变了土壤的化学性质,所以尽管对植物的直接损害少一些,但其间接 伤害都不容忽视。\r 20世纪60年代末期,瑞典科学家们注意到用石灰石和沙岩建成的建筑物及 纪念碑的酸性损害在加速,此后他们又报道了瑞典南部湖泊的受损情况。随着pH 值的下降,尽管水变得越来越清,但鱼的数量却在逐年减少。如图30所示,到1970 年,瑞典南部和挪威地区的降水的pH值低于5. 0,这一数值被认为是未受污染的 降水的pH值的极限,很明显斯堪的纳维亚半岛受到了污染,但这些地区并不是重 工业区,所以污染应该是来自其他地方。后来气象学家们在对盛行风进行绘图标 示时发现罪魁祸首很有可能是英国、德国、波兰和俄罗斯。\r 几乎是与此同时,在北美洲东部尤其是在加拿大东部,人们也发现了类似的问 题。到1980年,酸性降水已经影响了位于大湖区东部的大部分北美大陆。它的污 染源来自美国中西部的燃煤发电厂和工厂。\r 20世纪70年代后期,人们的注意力转移到了酸雨对森林的影响上来。据报 道当时德国针叶林受到了严重破坏,环境学家们还专门为此造了一个新的德语单 词neuartige waldsterben(“森林灭亡的新形式”)。他们想借此提醒人们:大面积 的森林正面临威胁一有人提出该数值可能为10%。中欧其他地区的森林也同 样受到危害,英国的一些森林也未能幸免。\r 烟圉局度\r 很明显,污染物会传播很远,所以人们曾一度放弃用简单地转移来减少污染的 做法,但其结果并不理想。\r 正如1个世纪以前R ? A ?史密斯发现的那样,大多数的污染都发生在污染源附近。随着距离加大,污染程度逐渐减弱。二氧化硫的浓度在低于每立方英尺0.025盎司(25 Mgm-3)时,几乎不会产生危害。工厂排放出的烟柱渐渐远离烟囱后,其稀释程度会逐渐加快。人们还发现,在空气中存留一段时间后有毒的二氧化硫气体被氧化成了硫酸盐,毒性大大降低,并最终转化为硫酸。硫酸虽然是毒性物质,但因为已经被高度稀释,所以不会带来危害。\r 这表明最有效地降低污染的途径是稀释污染物。于是为了加速气体的流动,人们对烟?的设计也作了相应改动,有效烟函高度(参见“烟?与烟流”)加大,许多烟囱高达650英尺(200米)。世界上最高的烟囱位于加拿大安大略省萨德伯里市的一家镍厂,高达1 250英尺(381米)。这种做法使烟气在高出烟囱一定距离的空中迅速与空气混合,地面空气的污染程度大大降低。\r 但很快人们就发现情况比工程师们原来预计的要复杂得多。有些地方因大气 状况等原因有时会出现烟熏,烟柱流回到地面,造成更严重的污染。在其他一些地 方,烟气未能与空气混合,结果大气中的污染物质弥散了很久才落回地面。人们曾 经在美国佛罗里达州探测到了来自萨德伯里镍厂的气体,而这两地之间却相距 1 250多英里(2 000公里)。最终人们发现单纯改变烟囱高度对于100英里(160 公里)以外的地区来说几乎没有什么影响,那里的污染物浓度仍然很高。这是因为 由工厂烟囱排放的污染只占全部污染的一小部分,它们只在当地引起严重的污染。 在离排放地较远的地区,这些烟气与来自成百上千个其他污染源的污染物混合。\r 总之,尽管污染物被稀释后浓度变淡,但它们仍然长时间停留在大气当中造成 污染。人们还发现,尽管大气中的硫酸浓度会被雨水稀释,但雾里的硫酸浓度常常 很高,尤其在发生干沉降时,硫酸还会积存在土壤里。\r 必须要找到新的解决方法才行,而减少污染物排放就是一种切实可行的做法。 现在包括美国、加拿大以及欧盟在内的许多国家的工厂和发电厂已不再大量排放 二氧化硫。在1980年至2000年期间,美国因矿物质燃烧释放出的二氧化硫总量 由2 640万吨降低到1 650万吨,预计到2010年下降到1 540万吨。这期间欧洲国 家排放的二氧化硫总量也由1980年的6 500万吨下降到2000年的2 860万吨,预 计到2010年减至2 000万吨。但是另一方面,亚洲国家的二氧化硫排放置却在增 加,预计到2010年时会从1980年的1 650万吨上升到8 700万吨。其实当酸雨成 为人们关注的问题时,全世界硫的排放量已经有所下降,但是氮氧化物的排放却继 续呈上升趋势。尽管美国和欧盟的排放增长率自1970年起就有明显减少,但就全 球范围而言,由于农用化肥的使用越来越多,因此氮氧化合物的排放始终在增加。\r

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