为什么雨水会变酸
小朋友们,你们喜欢下雨吗?下雨湿漉漉的是不是很不方便,还要带雨伞穿着雨鞋去上学。相信大多数人都知道雨水通常都是接近中性的,他对人也是没有伤害的,可是为什么雨水会变酸性呢?其中的原因是什么,下面就让小编为大家解释一下吧。
原来,大气中不仅有大量的氮气和氧气,还有少量硫氧化物、氮氧化物等酸性气体,它们与大气中的水汽发生化学反应,形成硫酸、硝酸等强酸性物质,并随着降雨到达地面,这就形成了酸雨。
那么,雨水究竟要多酸才能称之为“酸雨”呢?化学上,使用pH值作为衡量液体酸碱度的标准。pH值等于7为中性,小于7为酸性,大于7为碱性。通常雨水中溶解了大气中的部分二氧化碳而形成碳酸,其本身就呈现一定的弱酸性,所以酸雨并不是以pH值为7作为判断标准的,而是将pH值小于5.6的降水(包括雨、雪、霜、雾、雹、霰等)定义为“酸雨”。
可是,大气中的硫氧化物、氮氧化物等酸性气体又是从哪里来的.呢?以二氧化硫为例,火山喷发、海洋雾沫、动植物残体分解、天然林火等自然原因均会向大气排放一些二氧化硫。但是,随着近代工业化的快速发展,人类燃烧大量煤炭、石油、天然气等化石燃料,并向大气排放出大量二氧化硫;同时,汽车尾气排放、金属冶炼等也造成大气中酸性气体与日俱增。人类的这些活动所产生的二氧化硫等酸性气体的量,已远远超过自然产生的酸性气体量,这才是近几十年来酸雨频发的最主要原因。
pH值不仅能用来判断降雨是否为酸雨,也可以用于判断酸雨的酸性程度。近几十年来,由于人类的生产、生活大量排放二氧化硫、氮氧化物等酸性气体,造成酸雨日渐频繁,酸性增强,严重危害生态环境和人类自身健康,已成为全世界都面临的最严重的环境问题之一。欧洲、美国、日本等工业化起步较早的发达地区最早遭遇酸雨危害,如比利时马斯河谷烟雾酸雨事件(1930年)、美国多诺拉烟雾酸雨事件(1948年)、英国伦敦烟雾酸雨事件(1952年)等。中国工业化建设起步较晚,但在酸雨危害方面也未能幸免。20世纪80年代初,在重庆南山地区发生了中国首次因酸雨造成的急性伤害事件,大量马尾松突然死亡,占到整片林区面积的1/3以上。1982年,中国西南地区三个月内连续四次遭遇酸雨,雨水的pH值为惊人的3.6~4.6,致使大面积农作物受害。近年来,酸雨污染问题仍未能得到有效控制,中国酸雨面积已占国土面积40%,成为继欧洲、北美之后的世界第三大酸雨区。2004年,中国因酸雨和二氧化硫对生态环境损害和人体健康影响造成的经济损失达到1100亿元左右。
拓展:正常雨水显酸性的原因是什么?
不受酸性污染影响的清洁雨水的pH值非常接近中性。因此,大部分雨水确实变得非常酸性,这不是天然的,这是因为污染,但即便如此,水体中仍有大量的基本矿物质来抵消这一影响。
一吨又一吨的水最终流入湖泊或河流,最终流入海洋,这些岩石经过无数英里的岩石,岩石中的矿物质对水中溶解的矿物质以及这些矿物质的含量有很大影响,从而影响水的pH值。
任何水族馆管理员都可能意识到,在水族馆中使用压碎的贝壳(纯碳酸钙)会将贝壳中的钙滤入水中,并随着贝壳逐渐溶解而逐渐提高pH值。
一个有石灰岩底部的湖泊将是相当基本的,无论有多少酸雨落入其中,因为石灰岩中的碳酸钙不断地渗入其中。例如,长石中含有大量的钙,它们和石灰岩一样,几乎是纯碳酸钙,占地壳的60%。
由于大气中的二氧化碳,矿物会过滤掉金属盐,还有一些来自闪电的二氧化氮,当然还有人类的酸性蒸汽污染,即二氧化氮和二氧化硫。后两种形成强酸,这意味着盐是中性的或极微酸性的,因为矿物中的金属往往是强碱。
起初,矿物是由强酸(如盐酸和硫酸)过滤的,这些强酸存在于最近变冷的地球上的原始大气中。但在当今时代,大部分的浸出是来自二氧化碳,二氧化碳形成碳酸。这是一种弱酸,它产生矿物阳离子如钠、钙、镁和钾的碳酸盐和重碳酸盐(氢酸盐)。这就产生了强碱和弱酸之间的不平衡,导致pH值高于7的微碱性溶液。
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