酸雨的主要成分

酸雨的形成与分布

酸雨（acidrain）是指PH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。

雨水被大气中存在的酸性气体污染。酸雨主要是人为的向大气中排放大量

酸性物质造成的。我国的酸雨主要是因大量燃烧含硫量高的煤而形成的，

多为硫酸雨，少为硝酸雨，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的

重要原因。近年来，我国一些地区已经成为酸雨多发区，酸雨污染的范围

和程度已经引起人们的密切关注。

酸雨是工业高度发展而出现的副产物，由于人类大量使用煤、石油、

天然气等化石燃料，燃烧后产生的硫氧化物或氮氧化物，在大气中经过复

杂的化学反应，形成硫酸或硝酸气溶胶，或为云、雨、雪、雾捕捉吸收，

降到地面成为酸雨。如果形成酸性物质时没有云雨，则酸性物质会以重力

沉降等形式逐渐降落在地面上，这叫做干性沉降，以区别于酸雨、酸雪等

湿性沉降。干性沉降物在地面遇水时复合成酸。酸云和酸雾中的酸性由于

没有得到直径大得多的雨滴的稀释，因此它们的酸性要比酸雨强得多。高

山区由于经常有云雾缭绕，因此酸雨区高山上森林受害最重，常成片死亡。

硫酸和硝酸是酸雨的主要成分，约占总酸量的90%以上，我国酸雨中硫酸

和硝酸的比例约为10∶1。

(1)酸雨多成于化石燃料的燃烧：

含有硫的煤燃烧生成二氧化硫

S+O2=点燃=SO2

二氧化硫和水作用生成亚硫酸

SO2+H2O=H2SO3

亚硫酸在空气中可氧化成硫酸

2H2SO3+O2→2H2SO4

(2)氮氧化物溶于水形成酸：雷雨闪电时，大气中常有少量的二氧化

氮产生。

闪电时氮气与氧气化合生成一氧化氮

N2+O2=放电=2NO

一氧化氮结构上不稳定，空气中氧化成二氧化氮

2NO+O2=2NO2

二氧化氮和水作用生成硝酸

3NO2+H2O=2HNO3+NO

(3)酸雨与大理石反应：

CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑

CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2

一般认为：年均降水pH高于5.65，酸雨率是0-20%，为非酸雨

区；pH在5.30--5.60之间，酸雨率是10--40%，为轻酸雨区；pH在

5.00--5.30之间，酸雨率是30-60%，为中度酸雨区；pH在4.70--5.00

之间，酸雨率是50-80%，为较重酸雨区；pH小于4.70，酸雨率是

70-100%，为重酸雨区。

我国酸雨主要是硫酸型，我国三大酸雨区分别为：

1.西南酸雨区：是仅次于华中酸雨区的降水污染严重区域。

2.华中酸雨区：目前它已成为全国酸雨污染范围最大，中心强度最

高的酸雨污染区。

3.华东沿海酸雨区：它的污染强度低于华中、西南酸雨区。

酸雨的危害很多：酸雨可导致土壤酸化。土壤中含有大量铝的氢氧

化物，土壤酸化后，可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量

铝离子，形成植物可吸收的形态铝化合物。植物长期和过量的吸收铝，会

中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤矿物质营养元素的流失；改变土壤结

构，导致土壤贫瘠化，影响植物正常发育；酸雨还能诱发植物病虫害，使

农作物大幅度减产，特别是小麦，在酸雨影响下，可减产13%至34%。

大豆、蔬菜也容易受酸雨危害，导致蛋白质含量和产量下降。

酸雨可以影响林木的生长，酸雨对森林的影响在很大程度上是通

过对土壤的物理化学性质的恶化作用造成的。在酸雨的作用下，土壤中的

营养元素钾、钠、钙、镁会释放出来，并随着雨水被淋溶掉。所以长期的

酸雨会使土壤中大量的营养元素被淋失，造成土壤中营养元素的严重不足，

从而使土壤变得贫瘠。此外，酸雨能使土壤中的铝从稳定态中释放出来，

使活性铝的增加而有机络合态铝减少。土壤中活性铝的增加能严重地抑制

林木的生长。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、细菌和放线菌均会明显受到酸雨的抑制。例如重庆奉节县的降水

PH值小于4.3的地段，20年生马尾松林的年平均高生长量降低50%。

酸雨还可使森林的病虫害明显增加。在四川，重酸雨区的马尾松林的病情

指数为无酸雨区的2.5倍。酸雨对中国森林的危害主要是在长江以南的

省份。根据初步的调查统计，四川盆地受酸雨危害的森林面积最大，约为28

万公顷，占有林地面积的32%。贵州受害森林面积约为14万公顷。根据

某些研究结果，仅西南地区由于酸雨造成森林生产力下降，共损失木材

630万立方米，直接经济损失达30亿元（按1988年市场价计算）。对

南方11个省的估计，酸雨造成的直接经济损失可达44亿元。现在大

多数专家认为，森林的生态价值远远超过它的经济价值。虽然对森林的生

态价值的计算方法还有一些争议，计算出来的数字还不能得到社会的普遍

承认，但森林的生态价值超过它的经济价值，这几乎是一致的。根据这些

计算结果，森林的生态价值是它经济价值的2-8倍。如果按照这个比例来

计算，酸雨对森林危害造成的经济损失是极其巨大的。

酸雨能使非金属建筑材料（混凝土、砂浆和灰砂砖）表面硬化水泥

溶解，出现空洞和裂缝，导致强度降低，从而建筑物损坏。建筑材料变脏，

变黑,影响城市市容质量和城市景观,被人们称之为“黑壳”效应。我国酸

雨正呈蔓延之势，是继欧洲、北美之后世界第三大重酸雨区。80年代，我

国的酸雨主要发生在以重庆、贵阳和柳州为代表的川贵两广地区，酸雨区

面积为170万平方公里。到90年代中期，酸雨已发展到长江以南、青

藏高原以东及四川盆地的广大地区，酸雨面积扩大了100多万平方公里。

以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨区现已成为全国酸雨污染最

严重的地区，其中心区年降酸雨频率高于90%，几乎到了逢雨必酸的程度。

以南京、上海、杭州、福州、青岛和厦门为代表的华东沿海地区也成为我

国主要的酸雨区。华北、东北的局部地区也出现酸性降水。1998年，全

国一半以上的城市，其中70%以上的南方城市及北方城市中的西安、铜

川，图们和青岛都下了酸雨。酸雨在我国已呈燎原之势，覆盖面积已占国

土面积的30%以上。酸雨危害是多方面的，包括对人体健康、生态系统

和建筑设施都有直接和潜在的危害。酸雨可使儿童免疫功能下降，慢性咽

炎、支气管哮喘发病率增加，同时可使老人眼部、呼吸道患病率增加。十

多年来，由于二氧化硫和氮氧化物的排放量日渐增多，酸雨的问题越来越

突出。现在中国已是仅次于欧洲和北美的第三大酸雨区。我国酸雨主要分

布地区是长江以南的四川盆地、贵州、湖南、湖北、江西，以及沿海的福

建、广东等省。在华北，很少观测到酸雨沉降，其原因可能是北方的降水

量少，空气湿度低，土壤酸度低。然而值得注意的是北方如侯马、京津、

丹东、图们等地区现在也出现了酸性降水。

如：1994年重庆及其郊区下了数场黑雨,色如墨汁,且有强酸性。人

们发生了恐慌，纷纷询问地区环保部门，欲知其详。经化学分析,黑色物是

煤屑，原来在锅炉内化石燃料未能燃烧充分,析出一些细的碳粒，也通过烟

囱排向高空。酸性物主要是硫酸根,来自煤中燃烧的杂质硫。结论是：黑雨

就是强酸性雨；也可以说是酸雨发展到某种极端情况。