急求！！！下午土壤学考试！！！酸雨形成的过程

什么是酸雨，酸雨是如何产生的，酸雨对人类有什么影响如何预防酸雨的产生~

4月22日，北京迎来一场春雨，伴随着湿润的空气，中国用户的网络和手机上广泛流传着这样一个信息：“从今天到28日，请大家不要淋雨。750年一次的酸雨，被淋到后患皮肤癌的机率很高。因为欧洲的一个火山的大爆发，向高空喷发了大量硫化物，在大气层7000米至10000米的高空形成了浓厚的火山灰层，强酸性。请大家注意，把这个信息转发给你身边的人。”

火山灰真的会带来酸雨吗？被雨淋到真的会得皮肤癌吗？随着流言的传播，因小雨带来的宁静与安逸被恐惧和惊慌所替代。

“以往北京春夏之交时降雨确实偏弱酸性，但是22日这次降雨的pH值却是6.23，不是酸雨。”北京气象台高级工程师张明英明确地告诉记者，这种担心是多余的。“北京气象台在南城设立了酸雨监测站，常年监测雨水的pH值。”

可是众所周知衡量酸碱pH值是以7为标准的，pH值小于7的是酸性，pH值大于7的是碱性，为什么这次降雨pH值是6.23，却不是酸雨呢？

面对记者的提问，张明英告诉记者，这是因为空气中含有二氧化碳，当水和二氧化碳结合后就会呈酸性。所以我们在测试自然界中雨水的酸碱性时是以pH值5.6为标准的，22日这场降雨的pH值是6.23，大于5.6，所以不是酸雨。

■漂移到中国上空的火山灰是微米级的物质，只会停留在平流层，不会造成酸雨

“人们之所以担心火山灰会造成酸雨，主要是因为火山灰的成分和飘移路线。”中国科学院大气物理研究所研究员王庚辰坦率地对记者说。

他告诉记者，火山喷发时会将大量的灰尘喷向7000米至20000米的高空，这些火山灰的主要成分是氧化铁、二氧化硅、二氧化硫，由于地质构造不同，火山灰成分中各种物质含量也有差别。其中的二氧化硫和水结合后会产生酸雨。但是，这次冰岛火山喷发时，火山灰中颗粒较大的物质，由于重量大，输送距离短，已经在火山喷发当地沉降，形成厚厚的火山灰覆盖在地表，这些物质不可能飘到中国。而火山灰中颗粒较小的微米级的物质，由于重量轻，会继续上升，到达较高的平流层。平时人们感受到的风霜雨雪都是高度较低的大气对流层产生的，而平流层中的物质只会随着大气环流飘移，并不会沉降。由于中国距离冰岛有数千公里远，即使有火山灰随大气环流漂移到中国上空，也都是微米级的物质，而且只会停留在平流层，不会造成酸雨。另外，火山灰扩散有好几个路径，并在输送过程中继续扩散，这样随着输送距离延长，扩散范围越大，浓度也越低。

北京大学环境科学与工程学院教授邵敏则认为，由于对流层最高可达10000米，当火山灰漂浮在这个高度中，其中的含硫颗粒与水结合有可能产生酸雨。但是这只在火山喷发地会有一定影响，在远离火山喷发地的中国，由于火山灰浓度已大大降低，所以影响不大。而且大部分积雨云高度都很低，所以在中国因火山灰降下酸雨的可能性很小。

北京气象台高级工程师张明英也告诉记者，冰岛火山喷发后三天，也就是 17日，欧洲很多国家开始降雨，可就是这些离冰岛比中国要近得多的国家，也没有出现酸雨。在他看来，这次冰岛火山喷发的火山灰分布在3000米至10000米的高空中，其中颗粒较大的物质受低空气流影响向南飘移并在不远的地方沉降，而颗粒较小的物质受高空气流影响向偏北方向飘移，可以说对中国影响很小。

■含有氧化铁、二氧化硅的火山灰一旦被吸入飞机发动机，后果将不堪设想

那么除了酸雨外，火山灰对人类生活还会产生哪些影响呢？

“其实，冰岛火山喷发后，在酸雨之前影响人类生活的领域主要是航空业。”中国科学院院士、国防科工委专家咨询委员会委员、北京航空材料研究院研究员曹春晓告诉记者。

有专家表示，即使是“9·11”恐怖袭击事件后，航空业也仅受影响3天，而这次航空瘫痪无论是从规模还是时间来看都是自二战以来，欧洲最严重的航空大混乱，而大批乘客的滞留也让当地客房人满为患。此外，航空混乱带来骨牌效应波及全球物流业，欧洲粮食、药物等货品都出现短缺。

一座火山的爆发为何会使欧洲航空业瘫痪呢？曹春晓告诉记者，这次冰岛火山喷发后，在欧洲，火山灰主要分布在7000米至10000米的空中，而这个高度正是大多数民航飞机正常飞行的高度。火山灰附着在飞机表面影响不大，关键是含有氧化铁、二氧化硅的火山灰一旦被吸入飞机发动机，后果将不堪设想。飞机发动机中有叶片、齿轮和钢盘，如果将一些熔点不高却体积较大的火山灰颗粒进入发动机，就会粘在叶片和齿轮上，使发动机出现故障。

另外，如果火山灰浓度太高，也会影响飞行员的视线。尽管现代飞机上都安装着计算机自动操纵的盲飞设备，但是在起飞和降落时，飞行员还是不能完全依靠仪表，而要靠目视操作。

■火山喷发会导致气温升高，使大气层被火山灰笼罩，将使臭氧层变得更稀薄

除了酸雨、航空禁飞、物流业瘫痪、旅游业受损外，这次冰岛火山喷发还会产生一些间接影响。

王庚辰告诉记者，尽管冰岛火山喷发减弱，但是还没有完全停止，这次火山喷发时间较长，大量火山灰源源不断地进入大气层。火山灰首先会减弱太阳辐射，从而使地球获得的太阳能量减少，有的地方升温，有的地方降温。北京大学环境科学与工程学院教授邵敏也支持这一观点，他认为，火山灰减弱太阳辐射的直接影响是全球温度会比正常年份偏低一些。

这会不会给农业生产造成影响呢？记者在采访世界粮农组织驻华代表张中军和联合国粮食计划署中国发言人时，他们都表示，这种影响暂时还看不出来。

王庚辰认为，火山灰对农作物的影响要区别北方与南方，因为这次冰岛火山灰会首先进入中国北方地区，所以在飘移方向没有改变的情况下，对北方的影响要比南方大一些。但是，大气环流是不断运动的，处于平流层的火山灰也会随着大气环流继续向东，所以，即使有影响，也是暂时的。

同时，王庚辰和邵敏都认为火山喷发会导致气温升高，使大气层被火山灰笼罩，将使臭氧层变得更稀薄。

至于人们担心的火山灰会不会增加呼吸道疾病的发病率，邵敏认为，首先火山喷发地冰岛离我国距离遥远，此外，飘移到我国上空的火山灰已十分稀薄，而且其中都是微米级的物质停留在10000米以上的平流层，随着大气环流，这些火山灰很快就会飘走，所以，不会增加人们患呼吸道疾病的机率。

酸雨中的硫酸与硝酸是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的，形成酸雨的主要物质之一是SO2。S02和N0x可以是当地排放的，也可以是从远处迁移来 的。酸雨是大气污染物徘放、迁移、转化、成云和在一定气象条件下产生降雨的综合过程的产物。煤和石油燃烧以及金属冶炼等释放到大气中的S02，通过气相或液相氧化反应而生成硫酸，这个化学过程可以简单表示如下：
气相反应 2S02+02--2S03
S03+H20—H2S04
液相反应 S02十H20—H2S03
2H2S03+O2—2H2S04
原来人们普遍认为，进入大气中的硫氧化物要跟至少200个水分子反应才能形成酸雨。近年，英国曼彻斯特大学的科学家的试验证明，仅跟12个水分子反应即可形成酸雨。这说明如果不减少硫的污染，在干燥的大气中同样会形成酸雨。高温燃烧生成一氧化氮，排入大气后大部分转化成二氧化氮，遇水生成硝酸和亚硝酸。这个化学过程可以大致表示如下：
2NO+02—2N02
2N02+H20—HN03+HN02
人类活动和自然过程，还使许多气态或固态物质进入大气，对酸雨的形成也产生影响。大气颗粒物Fe、Mn、Cu、Mg、V等变成酸反应的催化剂。大气光化学反应生成的臭氧和过氧化氢等又是使S02氧化的氧化剂。
酸雨中的硫是否全是由人为排放的二氧化硫造成的呢?情况并非如此。从1987年起，中国科学院地球化学研究所的科学家们参加了国家“七五”攻关课题“西南和华南酸雨的来源、影响和控制对策的研究”，他们在世界上第一次运用稳定同位素理论和技术来研究雨水中硫的来源问题。这种方法根据雨水中硫所带有不同同位素组成标记，判断其不同来源。经过3年的努力，他们在我国酸雨最严重的贵州省中部地区系统收集了160个大体积雨样，若干大气和大气颗粒物样以及15个省区主要煤矿的煤样，分析测定了这些样品中的同位素硫34和硫32的比值及其他化学成分。他们的研究结果确认，贵州中部雨水中的硫至少有5种重要来源：燃煤释放的气态二氧化硫、大气颗粒物、生物活动释放的天然挥发性硫化物、贵州以北邻近省区传输来的含硫气溶胶以及孟加拉湾暖湿气流带来的海洋溅出物。
更重要的是，在不同季节，这5种硫来源对雨水中硫的贡献率有明显变化。在11月至次年4月的冬春季，人为排放的二氧化硫所占比率大大上升，成为仅次于当地颗粒物的主要来源，占雨水硫的30％，水气溶胶形式从我国北方远距离传输来的硫也可达20％，而天然硫来源则可忽略不计。相反，在5-10月的夏秋季，天然硫来源则上升到30％，超过了人为燃煤活动排放的二氧化硫，而远距离传输来的硫的份额很小。研究证实，这种天然来源的硫主要是天然生物活动释放的。贵州中部分布着许多天然湖泊、水库、河流及稻田，构成了生物成因的硫化物的天然还原环境。特别是水稻田，已确认为若干生物成因的挥发性硫化物的源区。因此，地球化学研究所的科学家们把冬春季降雨和夏秋季降雨区分为两种类型，前者定义为人为燃煤污染型，后者则定义为受到污染的天然环境型。
酸雨中是不是只含有酸性物质呢?情况也并非这样。酸雨中除含有酸性物质之外，还有来自大气中的碱性物质，其中主要是土壤粒子、工业粉尘和天然来源氨等。酸碱物质发生中和反应，雨水的pH值实际上是酸碱中和平衡的结果。

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