酸雨气象成因以及对农作物的危害与防御措施

殷宇飞 张洺瑄 张司扬

（新宾满族自治县气象局，辽宁新宾113200）

通常所说的酸雨，是指酸碱值在5.6左右的降水，一般是空气中的二氧化硫与大气中的水分结合后形成的。酸雨是工业化发展带来的环境问题，其对空气的危害非常大，造成极严重的环境污染，影响农业生产。就东亚地区而言，我国酸雨区的面积最大、酸度最强，目前我国各区域基本都有酸雨区，辽宁省处于华东酸雨区，酸雨对农作物的危害极大。

1 酸雨的概念与形成因素

1.1 概念

酸雨是指pH值在5.6以下的大气降水，大气降水包含有雨水、雪水、雾及冰雹等。正常大气降水的pH值在7.0左右，而当大气中酸性气体的浓度增加时，如二氧化碳、二氧化硫等，再经与水结合发生物理反应，从而使大气降水的pH值降低，进而形成酸雨。当pH值小于5.6时，形成的雾和雪分别为酸雾和酸雪。

1.2 形成因素

酸雨形成既受到自然因素的影响，也受到人为因素的影响。其中，人为因素主要是人类的各种活动造成硫、氮等氧化物排放量较大，其中较为常见的是工业生产排放污染、煤炭燃烧及汽车尾气和生活排放等［1］。自然因素主要是受火山爆发的影响，火山爆发会产生大量的物质漂浮，与云结合后导致水汽凝结，形成硫酸根凝结核等，进而与氧气结合发生化学反应形成酸性雨滴，酸性雨滴与云层再次结合后开始下落，并在下落过程中凝结更多的酸性雨滴及含酸气体降落到地面，形成常见的酸雨。

当一个地方的二氧化硫排放较为严重时，降水中的硫酸根离子浓度会不断升高，从而使空气的pH值降低，进而形成酸雨。

大气污染物不仅含有二氧化硫，还包含大量的颗粒，特别是北方地区。颗粒物对酸雨既有有利的一面，也有有害的一面，颗粒物中的催化金属帮助二氧化硫发生氧化作用形成酸，造成不利影响，但同时颗粒物又能与酸发生中和反应，在一定程度上降低大气中水分的酸度。而如果颗粒物原本就是酸性的，则只会带来危害，进一步增加空气中酸的含量。与国外相比，我国受颗粒物影响较大，颗粒物污染程度是国外的十几倍。

酸雨还受天气形势的影响。当降水强度偏小或者偏大时，基本不会出现较大的酸雨；当降水强度为小到中雨时，辽宁省发生酸雨的概率最高。有数据证实，当辽宁省降水强度为小到中雨时，出现酸雨的概率在70%～80%。由此可知，气候状况对酸雨的形成有较大影响，如果辽宁省长期处于干旱状态，空气湿度下降，悬浮物浓度升高，二氧化硫等气体的含量也会逐渐增加，一旦干旱期出现降雨，易出现酸雨。

2 酸雨对农作物的影响

2.1 加快土壤酸化

辽宁省土壤大部分为酸性土壤，而酸雨使得土壤酸化更为严重。土壤中含有大量的铝氢氧化物，而土壤中的酸性物质能使铝风化，进而经一定反应后形成铝化合物，而一旦过量的铝化合物被农作物吸收，就会造成农作物中毒进而死亡。酸雨使得土壤中的成分发生改变，使矿物质元素流失严重，导致农作物生长发育缺乏必要的矿物质［2］。酸雨还会带来诸多的病虫害，使得农作物病虫害防治难度增加，严重影响农作物的品质和产量。

2.2 影响农作物产量和品质

酸雨改变土壤环境，严重影响农作物生长。而且酸雨中的二氧化硫等物质会使蔬菜叶面出现不同程度的黄色斑点，蔬菜生长缺乏抵抗力，并病虫害侵袭的可能性加大，进而出现蔬菜生长不良、产量不理想等问题。农作物种类可分为抗酸性农作物、中等敏感性农作物及敏感性农作物，而不同的农作物受酸雨的影响程度不同。菠菜、胡萝卜等抗酸性蔬菜受酸雨影响相对较小，遇强酸雨环境时其产量会减少10%左右；辣椒等中等敏感性蔬菜受强酸雨影响时，其产量下降15%左右；黄瓜、番茄等敏感农作物受酸雨影响较大，酸雨环境中黄瓜、番茄的产量比正常环境下的产量下降20%甚至更多。

2.3 酸沉降危害农作物长势

酸沉降对农作物的危害可以分为2种：一种是急性危害，也就是农作物直接接触过量酸雨后，农作物的叶片受到二氧化硫等酸性物质的影响，在短时间内出现枯叶、枯枝等症状；另一种是慢性危害，指农作物长期受到酸性物质的影响，使得叶片生长受到阻碍，叶绿素逐渐减少，农作物无法进行正常的细胞活动，进而导致出现落叶等现象［3］。其中慢性危害是较为常见的危害，也是造成辽宁省农作物生长发育不良及产量受损的主要和直接原因。

2.4 改变土壤微生物种群

酸雨使得土壤中的微生物种群发生改变，进而影响农作物生长。酸雨进入土壤后，使得土壤中的微生物减少，进而不能对有机质等进行正常的分解，导致农作物生长营养元素不足，进而出现减产现象。酸雨对土壤中固氮细菌和氨化细菌的影响较为直接，这两类细菌的减少使得土壤难以进行正常的微生物硝化和氮化作用，进而影响农作物生长。

3 应对农业生产中酸雨现象的措施

3.1 加大政府监督力度

辽宁省应全面开展酸雨防治工作，政府部门要对酸雨防治引起重视，并通过相关强制性的措施严格控制尾气排放。例如，对酸雨防治及污染物排放要求进行立法，使相关制造业及生产商在生产产品时严格控制尾气排放含量，对于超标排放的产品不允许投产和面市［4］。另外，要通过立法的方式对企业及居民的生产活动进行规范，进一步提升企业和居民的环境保护意识，使企业生产及居民日常生活能尽量控制污染物的排放，并对排放的污染物进行有效的处理，最大限度地降低酸雨的危害。

3.2 提高化石燃料的燃烧率

提高化石燃料的燃烧率能使化石燃料燃烧更为充分，能有效减少有害物质的产生，避免产生大量的硫化物及硝化物，进而减少酸雨形成的可能。这就要求在实际生产中要对传统煤炭的燃烧模式进行改良，特别是要重视对煤炭的粉化处理，减少煤炭粉尘，使煤炭充分燃烧，进而有效降低硫化物及硝化物产生的可能性，避免酸雨形成［5］。

3.3 改变能源消费观念

随着人们生活水平的显著提高，人们的消费观念发生了较大的变化，过往的消费主要考虑产品是否经济、价位是否合适，对产品是否环保并没有引起较大的重视。随着环境污染的不断加剧，人们的环保理念逐渐增强，在日常消费中开始越来越多地选择环保性能更好的产品。但仍然有少部分经济不够发达的地区消费观念较为落后，故而需进一步改变人们的能源消费观念。现阶段，应积极利用科技优势，开发和使用更加清洁的能源，尽最大可能减少石油、煤炭等本身存在较大污染的能源使用，以控制二氧化硫等酸性物质的排放，降低酸雨形成的可能性［6］。

4 结语

酸雨形成受到诸多因素的影响，酸雨形成后对农作物造成较大的危害。要想减小酸雨形成的可能性，需要进一步控制其产生因素，从源头预防酸雨形成。辽宁省酸雨形成主要受到风沙扬尘及污染物排放的影响，当地政府部门应加大酸雨防治力度，严格控制相关污染物的排放，并通过立法等方式使企业生产、居民生活更加规范。另外，要进一步提高化石燃料的燃烧率，鼓励相关科研机构进行新型清洁能源的开发和利用，积极探索应对酸雨的有力措施，从而降低酸雨对农作物的影响，提升农作物产量和品质。