科學冷知識
酸雨知多少:組成成分是?會造成哪些危害?
2021/11/16

最近大家是不是明顯感覺到東北季風的威力了呢?低溫加上降雨,濕濕冷冷的天氣讓人難以忍受。但你知道,下雨除了讓體感溫度更低之外,還潛藏了其他的危機嗎?這次的主題,就是讓人聞之色變的「酸雨」。

 

酸雨的形成

 

在大自然裡,大氣含有二氧化碳,融解後會讓雨水變酸,另外還有火山噴發、閃電等自然現象的產物會使雨水酸化,所以雨水本來就是屬於弱酸性的。

但因為工業的發展,石化工業、火力發電廠的運作,時常會燃燒排放大量的一氧化碳、二氧化碳、硫化物等等物質,汽機車行駛時也會排放廢氣,這些人為因素,都會讓雨水的酸鹼值變得更低(化學中,我們定義酸鹼值(PH值)的中性為7,大於7為鹼性,小於7則為酸性)。不過,除了酸性離子外,大自然中的塵土、海水,或是人為的噴灑農藥中含有胺根、鈣、鎂等鹼性離子,可以中和酸性。

 

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(圖一:石化工業、火力發電廠的運作及汽機車行駛時排放的廢氣,都會讓雨水的酸鹼值變得更低

 

因此,雨水中含有多少汙染物,並無法單從PH值的高低看出,必須進一步作雨水成分分析才可得知。在1980年代後期,國內外的環境研究者便將受到人為酸性汙染物影響、PH值低於5.6以下的雨水定義為「酸雨」。

 

酸雨造成的危害

 

那麼酸雨中含有成分複雜的汙染物,又會對生態、人類及日常生活造成什麼危害呢?

 

土壤、森林與植物

酸雨落在土壤中,會溶解土壤中的金屬元素,造成鈣、鎂等礦物質流失,樹木、植物便容易枯死。除此之外,酸雨中含有的有害物質,會被植物、農作物所吸收,當草食性或雜食性動物食用後,有害物質便會進入食物鏈的循環中。

 

湖泊與水中生態

酸雨會直接影響河川、湖泊、海洋等水中生態系統,讓原本的水資源PH值下降,灌溉農作物時便會如上述所說,帶走土壤中的營養。且PH值越低,越會影響水中生物的生存與繁殖,造成魚類生存危機,進而影響生物的多樣性。

 

人類影響

除了對自然生態造成影響,酸雨也直接危害到人類的健康。二氧化硫與二氧化氮會傷害我們的呼吸系統,導致頭痛、乾咳甚至是哮喘。另外,當人類食用了吸收有害物質的水果、蔬菜等農作物,也會對身體健康產生危害。

 

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(圖二:酸雨會對土壤、水中生態、人體健康等等造成危害)

 

 

建築物與車子

 

酸雨也會造成建築物的損壞。大理石、石灰岩會與酸雨產生化學反應,進而被侵蝕、破壞。甚至與民生息息相關的橋樑、鐵路及航空工業的硬體,也會因為酸雨的關係加快腐蝕速度,需要花更多時間與金錢修補。此外,我們仰賴的汽機車等交通工具的金屬鈑件,也會被酸雨附著沾黏,使外漆很快就霧化老化。

 

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酸雨的應變措施

 

不管是對自然生態,還是對我們的日常生活,酸雨都造成了很大的影響,那麼我們又該如何應變與防範呢?

在建築物與交通工具的部分,我們可以透過鍍膜讓金屬或石材表面的孔洞變小,緻密度增加,並且有耐酸鹼、增硬等功效,不但能減緩酸雨的侵蝕,清潔上也更方便容易。

至於對自然環境的危害,就必須從根本開始改變。例如,燃煤發電廠安裝煙氣脫硫設備及低氮燃燒器,以減少二氧化硫及氮氧化物的排放。另外,針對汽機車排放的廢氣,可以加裝「觸媒轉化器」或使用低硫燃油、無鉛汽油來減少廢氣排放。我們可以從自身做起,培養節約能源的觀念與習慣,如多搭乘大眾運輸工具來減少汙染,一起為環境保護盡一份心力!

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