殷宇飛 張洺瑄 張司揚(yáng)
(新賓滿族自治縣氣象局,遼寧新賓113200)
通常所說的酸雨,是指酸堿值在5.6左右的降水,一般是空氣中的二氧化硫與大氣中的水分結(jié)合后形成的。酸雨是工業(yè)化發(fā)展帶來的環(huán)境問題,其對(duì)空氣的危害非常大,造成極嚴(yán)重的環(huán)境污染,影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。就東亞地區(qū)而言,我國(guó)酸雨區(qū)的面積最大、酸度最強(qiáng),目前我國(guó)各區(qū)域基本都有酸雨區(qū),遼寧省處于華東酸雨區(qū),酸雨對(duì)農(nóng)作物的危害極大。
酸雨是指pH值在5.6以下的大氣降水,大氣降水包含有雨水、雪水、霧及冰雹等。正常大氣降水的pH值在7.0左右,而當(dāng)大氣中酸性氣體的濃度增加時(shí),如二氧化碳、二氧化硫等,再經(jīng)與水結(jié)合發(fā)生物理反應(yīng),從而使大氣降水的pH值降低,進(jìn)而形成酸雨。當(dāng)pH值小于5.6時(shí),形成的霧和雪分別為酸霧和酸雪。
酸雨形成既受到自然因素的影響,也受到人為因素的影響。其中,人為因素主要是人類的各種活動(dòng)造成硫、氮等氧化物排放量較大,其中較為常見的是工業(yè)生產(chǎn)排放污染、煤炭燃燒及汽車尾氣和生活排放等[1]。自然因素主要是受火山爆發(fā)的影響,火山爆發(fā)會(huì)產(chǎn)生大量的物質(zhì)漂浮,與云結(jié)合后導(dǎo)致水汽凝結(jié),形成硫酸根凝結(jié)核等,進(jìn)而與氧氣結(jié)合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成酸性雨滴,酸性雨滴與云層再次結(jié)合后開始下落,并在下落過程中凝結(jié)更多的酸性雨滴及含酸氣體降落到地面,形成常見的酸雨。
當(dāng)一個(gè)地方的二氧化硫排放較為嚴(yán)重時(shí),降水中的硫酸根離子濃度會(huì)不斷升高,從而使空氣的pH值降低,進(jìn)而形成酸雨。
大氣污染物不僅含有二氧化硫,還包含大量的顆粒,特別是北方地區(qū)。顆粒物對(duì)酸雨既有有利的一面,也有有害的一面,顆粒物中的催化金屬幫助二氧化硫發(fā)生氧化作用形成酸,造成不利影響,但同時(shí)顆粒物又能與酸發(fā)生中和反應(yīng),在一定程度上降低大氣中水分的酸度。而如果顆粒物原本就是酸性的,則只會(huì)帶來危害,進(jìn)一步增加空氣中酸的含量。與國(guó)外相比,我國(guó)受顆粒物影響較大,顆粒物污染程度是國(guó)外的十幾倍。
酸雨還受天氣形勢(shì)的影響。當(dāng)降水強(qiáng)度偏小或者偏大時(shí),基本不會(huì)出現(xiàn)較大的酸雨;當(dāng)降水強(qiáng)度為小到中雨時(shí),遼寧省發(fā)生酸雨的概率最高。有數(shù)據(jù)證實(shí),當(dāng)遼寧省降水強(qiáng)度為小到中雨時(shí),出現(xiàn)酸雨的概率在70%~80%。由此可知,氣候狀況對(duì)酸雨的形成有較大影響,如果遼寧省長(zhǎng)期處于干旱狀態(tài),空氣濕度下降,懸浮物濃度升高,二氧化硫等氣體的含量也會(huì)逐漸增加,一旦干旱期出現(xiàn)降雨,易出現(xiàn)酸雨。
遼寧省土壤大部分為酸性土壤,而酸雨使得土壤酸化更為嚴(yán)重。土壤中含有大量的鋁氫氧化物,而土壤中的酸性物質(zhì)能使鋁風(fēng)化,進(jìn)而經(jīng)一定反應(yīng)后形成鋁化合物,而一旦過量的鋁化合物被農(nóng)作物吸收,就會(huì)造成農(nóng)作物中毒進(jìn)而死亡。酸雨使得土壤中的成分發(fā)生改變,使礦物質(zhì)元素流失嚴(yán)重,導(dǎo)致農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育缺乏必要的礦物質(zhì)[2]。酸雨還會(huì)帶來諸多的病蟲害,使得農(nóng)作物病蟲害防治難度增加,嚴(yán)重影響農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量。
酸雨改變土壤環(huán)境,嚴(yán)重影響農(nóng)作物生長(zhǎng)。而且酸雨中的二氧化硫等物質(zhì)會(huì)使蔬菜葉面出現(xiàn)不同程度的黃色斑點(diǎn),蔬菜生長(zhǎng)缺乏抵抗力,并病蟲害侵襲的可能性加大,進(jìn)而出現(xiàn)蔬菜生長(zhǎng)不良、產(chǎn)量不理想等問題。農(nóng)作物種類可分為抗酸性農(nóng)作物、中等敏感性農(nóng)作物及敏感性農(nóng)作物,而不同的農(nóng)作物受酸雨的影響程度不同。菠菜、胡蘿卜等抗酸性蔬菜受酸雨影響相對(duì)較小,遇強(qiáng)酸雨環(huán)境時(shí)其產(chǎn)量會(huì)減少10%左右;辣椒等中等敏感性蔬菜受強(qiáng)酸雨影響時(shí),其產(chǎn)量下降15%左右;黃瓜、番茄等敏感農(nóng)作物受酸雨影響較大,酸雨環(huán)境中黃瓜、番茄的產(chǎn)量比正常環(huán)境下的產(chǎn)量下降20%甚至更多。
酸沉降對(duì)農(nóng)作物的危害可以分為2種:一種是急性危害,也就是農(nóng)作物直接接觸過量酸雨后,農(nóng)作物的葉片受到二氧化硫等酸性物質(zhì)的影響,在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)枯葉、枯枝等癥狀;另一種是慢性危害,指農(nóng)作物長(zhǎng)期受到酸性物質(zhì)的影響,使得葉片生長(zhǎng)受到阻礙,葉綠素逐漸減少,農(nóng)作物無法進(jìn)行正常的細(xì)胞活動(dòng),進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)落葉等現(xiàn)象[3]。其中慢性危害是較為常見的危害,也是造成遼寧省農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育不良及產(chǎn)量受損的主要和直接原因。
酸雨使得土壤中的微生物種群發(fā)生改變,進(jìn)而影響農(nóng)作物生長(zhǎng)。酸雨進(jìn)入土壤后,使得土壤中的微生物減少,進(jìn)而不能對(duì)有機(jī)質(zhì)等進(jìn)行正常的分解,導(dǎo)致農(nóng)作物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)元素不足,進(jìn)而出現(xiàn)減產(chǎn)現(xiàn)象。酸雨對(duì)土壤中固氮細(xì)菌和氨化細(xì)菌的影響較為直接,這兩類細(xì)菌的減少使得土壤難以進(jìn)行正常的微生物硝化和氮化作用,進(jìn)而影響農(nóng)作物生長(zhǎng)。
遼寧省應(yīng)全面開展酸雨防治工作,政府部門要對(duì)酸雨防治引起重視,并通過相關(guān)強(qiáng)制性的措施嚴(yán)格控制尾氣排放。例如,對(duì)酸雨防治及污染物排放要求進(jìn)行立法,使相關(guān)制造業(yè)及生產(chǎn)商在生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)嚴(yán)格控制尾氣排放含量,對(duì)于超標(biāo)排放的產(chǎn)品不允許投產(chǎn)和面市[4]。另外,要通過立法的方式對(duì)企業(yè)及居民的生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行規(guī)范,進(jìn)一步提升企業(yè)和居民的環(huán)境保護(hù)意識(shí),使企業(yè)生產(chǎn)及居民日常生活能盡量控制污染物的排放,并對(duì)排放的污染物進(jìn)行有效的處理,最大限度地降低酸雨的危害。
提高化石燃料的燃燒率能使化石燃料燃燒更為充分,能有效減少有害物質(zhì)的產(chǎn)生,避免產(chǎn)生大量的硫化物及硝化物,進(jìn)而減少酸雨形成的可能。這就要求在實(shí)際生產(chǎn)中要對(duì)傳統(tǒng)煤炭的燃燒模式進(jìn)行改良,特別是要重視對(duì)煤炭的粉化處理,減少煤炭粉塵,使煤炭充分燃燒,進(jìn)而有效降低硫化物及硝化物產(chǎn)生的可能性,避免酸雨形成[5]。
隨著人們生活水平的顯著提高,人們的消費(fèi)觀念發(fā)生了較大的變化,過往的消費(fèi)主要考慮產(chǎn)品是否經(jīng)濟(jì)、價(jià)位是否合適,對(duì)產(chǎn)品是否環(huán)保并沒有引起較大的重視。隨著環(huán)境污染的不斷加劇,人們的環(huán)保理念逐漸增強(qiáng),在日常消費(fèi)中開始越來越多地選擇環(huán)保性能更好的產(chǎn)品。但仍然有少部分經(jīng)濟(jì)不夠發(fā)達(dá)的地區(qū)消費(fèi)觀念較為落后,故而需進(jìn)一步改變?nèi)藗兊哪茉聪M(fèi)觀念?,F(xiàn)階段,應(yīng)積極利用科技優(yōu)勢(shì),開發(fā)和使用更加清潔的能源,盡最大可能減少石油、煤炭等本身存在較大污染的能源使用,以控制二氧化硫等酸性物質(zhì)的排放,降低酸雨形成的可能性[6]。
酸雨形成受到諸多因素的影響,酸雨形成后對(duì)農(nóng)作物造成較大的危害。要想減小酸雨形成的可能性,需要進(jìn)一步控制其產(chǎn)生因素,從源頭預(yù)防酸雨形成。遼寧省酸雨形成主要受到風(fēng)沙揚(yáng)塵及污染物排放的影響,當(dāng)?shù)卣块T應(yīng)加大酸雨防治力度,嚴(yán)格控制相關(guān)污染物的排放,并通過立法等方式使企業(yè)生產(chǎn)、居民生活更加規(guī)范。另外,要進(jìn)一步提高化石燃料的燃燒率,鼓勵(lì)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行新型清潔能源的開發(fā)和利用,積極探索應(yīng)對(duì)酸雨的有力措施,從而降低酸雨對(duì)農(nóng)作物的影響,提升農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。