酸雨的发现与定义

酸雨的发现与定义

引用

中国科普博览

1.

http://www.kepu.net.cn/gb/earth/acidrain/case/index.html

酸雨是人类面临的重要环境问题之一。从19世纪首次被发现至今，人们对酸雨的认识不断深入。本文将为您详细介绍酸雨的发现历程、定义、酸雨率以及酸雨区的划分标准。

近代工业革命以来，随着蒸汽机的广泛应用和火力发电厂的兴起，煤炭消耗量急剧增加。然而，煤炭中含有的硫杂质在燃烧过程中会释放出二氧化硫（SO2），同时高温还会促使空气中的氮气和氧气发生化学反应，产生氮氧化物（NOx）。这些酸性气体在大气中与水蒸气结合，形成酸雨。

1872年，英国科学家史密斯首次对伦敦市的雨水成分进行了分析。他发现，城市不同区域的雨水酸性程度存在显著差异：农村地区的雨水含有碳酸铵，酸性较小；郊区雨水含有硫酸铵，略呈酸性；而市区雨水则含有硫酸或酸性硫酸盐，酸性较强。基于这一发现，史密斯在其著作《空气和降雨：化学气候学的开端》中首次提出了“酸雨”这一专有名词。

什么是酸雨？

酸雨的本质是酸性的降水。为了量化这种酸性，科学家引入了pH值这一指标。pH值是氢离子浓度对数的负值，用于衡量溶液的酸碱度。纯水的pH值为7，呈中性；未被污染的雨雪pH值接近7，当其吸收大气中的二氧化碳达到饱和时，pH值会降至5.65，略呈酸性。因此，当降水的pH值低于5.65时，就被定义为酸雨。这一标准同样适用于酸雪和酸雾。

什么是酸雨率？

酸雨率是指一年内某地区酸雨次数占总降雨次数的比例。这一比例的最低值为0%，最高值为100%。在计算酸雨率时，需要将整个降水过程作为一个单位，而不是简单地按天计算。例如，一场持续数天的降雨应被视为一次降水过程。

什么是酸雨区？

酸雨区的划分主要依据两个指标：年均降水pH值和酸雨率。目前，我国对酸雨区的划分采用五级标准：

• 非酸雨区：年均降水pH值高于5.65，酸雨率0-20%
• 轻酸雨区：年均降水pH值5.30-5.60，酸雨率10-40%
• 中度酸雨区：年均降水pH值5.00-5.30，酸雨率30-60%
• 较重酸雨区：年均降水pH值4.70-5.00，酸雨率50-80%
• 重酸雨区：年均降水pH值低于4.70，酸雨率70-100%

值得注意的是，即使某些城市如北京、西宁、兰州、乌鲁木齐等偶尔出现酸雨，但如果其年均pH值和酸雨率仍处于非酸雨区标准范围内，则不被划分为酸雨区。