目前,世界上已形成了三大酸雨區(qū),一是以德、法、英等國家為中心,涉及大半個歐洲的北歐酸雨區(qū)。二是50年代后期形成的包括美國和加拿大在內(nèi)的北美酸雨區(qū)。這兩個酸雨區(qū)的總面積已達1000多萬平方千米,降水的pH小于5.0,有的甚至小于4.0。我國在70年代中期開始形成的覆蓋四川、貴州、廣東、廣西、湖南、湖北、江西、浙江、江蘇和青島等省市部分地區(qū),面積為200萬平方千米的酸雨區(qū)是世界第三大酸雨區(qū)。我國酸雨區(qū)面積雖小,但發(fā)展擴大之快,降水酸化速率之高,在世界上是罕見的。由于大氣污染是不分國界的,所以酸雨是全球性的災(zāi)害。
酸雨的危害已引起世界各國的普遍關(guān)注。聯(lián)合國多次召開國際會議討論酸雨問題。許多國家把控制酸雨列為重大科研項目。全世界已有40多個國家通過有關(guān)污染限制汽車排污。1993年在印度召開的"無害環(huán)境生物技術(shù)應(yīng)用國際合作會議"上,專家們提出了利用生物技術(shù)預(yù)防、阻止和逆轉(zhuǎn)環(huán)境惡化,增強自然資源的持續(xù)發(fā)展和應(yīng)用,保持環(huán)境完整性和生態(tài)平衡的措施。專家們認為:利用生物技術(shù)治理環(huán)境具有巨大的潛力。煤是當前最重要的能源之一,但煤中含有硫,燃燒時放出SO2等有害氣體。煤中的硫有無機硫和有機硫兩種。無機硫大部分以礦物質(zhì)的形式存在,其中主要的是黃鐵礦(FeS2)。生物學(xué)家利用微生物脫硫,將2價鐵變成3價鐵,把單體硫變成硫酸,取得了很好效果。例如,日本中央電力研究所從土壤中分離出一種硫桿菌,它是一種鐵氧化細菌,能有效地去除煤中的無機硫。美國煤氣研究所篩選出一種新的微生物菌株,它能從煤中分離有機硫而不降低煤的質(zhì)量。捷克篩選出的一種酸熱硫化桿菌,可脫除黃鐵礦中75%的硫。據(jù)1991年統(tǒng)計,捷克利用生物技術(shù)已平均脫去煤中無機硫的78.5%,有機硫的23.4%,目前,科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)能脫去黃鐵礦中硫的微生物還有氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫桿菌等。日本財團法人電力中央研究所最近開發(fā)出的利用微生物膠硫的新技術(shù),可除去70%的無機硫,還可減少60%的粉塵。這種技術(shù)原理簡單,設(shè)備價廉,特別適合無力購買昂貴脫硫設(shè)備的發(fā)展中國家使用。生物技術(shù)脫硫符合"源頭治理"和"清潔生產(chǎn)"的原則,因而是一種極有發(fā)展前途的治理方法,越來越受到世界各國的重視。
怎樣減少酸雨?
酸雨是我們當今面臨的、更為顯著的空氣質(zhì)量問題之一。酸性物質(zhì)以及導(dǎo)致形成酸性物質(zhì)的化合物,是在燃燒礦物燃料來發(fā)電和提供運輸時生成的。這些物質(zhì)主要是從硫氧化物和氮氧化物衍生而成的酸。這些化合物也有一些天然來源,例如雷電、火山、生物物料燃燒和微生物活動,但除了罕見的火山爆發(fā)外,這些天然來源同來自汽車、電廠和冶煉廠的排放氣相比,是相當小量的。
酸性雨水的影響在歐洲和美國東北部最明顯,而且被大力宣傳,但受威脅的地區(qū)還包括加拿大,也許還有加利福尼亞州塞拉地區(qū)、洛基山脈和中國。在某些地方,偶而觀察到降下的雨水像醋那樣酸。酸雨影響的程度是一個爭論不休的主題。對湖泊和河流中水生物的危害是最初人們注意力的焦點,但現(xiàn)在已認識到,對建筑物、橋梁和設(shè)備的危害是酸雨的另一些代價高昂的后果。污染空氣對人體健康的影響是最難以定量確定的。
受到最大危害的是那些緩沖能力很差的湖泊。當有天然堿性緩沖劑存在時,酸雨中的酸性化合物(主要是硫酸、硝酸和少量有機酸)就會被中和。然而,處于花崗巖(酸性)地層上的湖泊容易受到直接危害,因為雨水中的酸能溶解鋁和錳這些金屬離子。這能引起植物和藻類生長量的減少,而且在某些湖泊中,還會引起魚類種群的衰敗或消失。由這種污染形式引起的對植物的危害范圍,包括從對葉片的有害影響直到細根系的破壞。