1930年12月，比利時馬斯河谷地區(qū)的居民紛紛出現(xiàn)異常狀況，流淚、喉痛、咳嗽、呼吸短促、惡心、嘔吐……一周內(nèi)死亡人數(shù)達63人。
1948年10月，美國賓夕法尼亞州一個名為多諾拉的小鎮(zhèn)在短短5天之內(nèi)約有7000人出現(xiàn)不適癥狀，最終致20人死亡。
1952年12月，英國倫敦居民感到呼吸困難、眼睛刺痛，同時出現(xiàn)哮喘、咳嗽等癥狀的人明顯增多。4天內(nèi)，死亡人數(shù)高達4000人。
這三起聳人聽聞的事件背后，都有一個共同的“黑手”參與其中——酸雨。
酸雨家族
酸雨,人稱“空中死神”,是目前人類遇到的全球性區(qū)域災難之一。其實，酸雨只是這一類環(huán)境問題中的“成員”之一，其身后還有一個“人丁興旺”的大家族——酸沉降。
物質(zhì)隨大氣進行遠距離傳輸，在傳輸過程中一部分受重力影響降落到地表，一部分隨降水降落到地表，即為大氣沉降。其中，pH＜5.6的酸沉降前體物經(jīng)傳輸、擴散、重力影響或降水等形式落到地表的現(xiàn)象，就被稱為大氣酸沉降。
大氣酸沉降一般分為兩類：干沉降和濕沉降。干沉降指的是到達地表的所有顆粒物質(zhì)和氣態(tài)物質(zhì)；而濕沉降則是以降水形式（包括雨、雪、霧、冰雹等）到達地表的所有污染物質(zhì)，其中最“臭名昭著”的就是酸雨。
此前，人們一直將酸雨認定為酸污染的主要根源。然而在經(jīng)過大量研究后，科學家們發(fā)現(xiàn)“酸雨”這一提法并不準確，因此開始采用“酸沉降”一詞替代“酸雨”。
20世紀下半葉，隨著生活水平的提高和人口的增長，工業(yè)化國家的環(huán)境開始面臨威脅，其中最為主要的環(huán)境問題之一就是酸沉降，而且有愈演愈烈之勢。
那么，酸沉降究竟是如何形成的？人類對能源的大量需求導致煤、油等化石燃料大量消耗，從而排放出硫氧化物和氮氧化物等大量污染物，這些污染物擴散到大氣中再經(jīng)過復雜的物理化學反應后，就形成了酸沉降。
自20世紀三四十年代起，各國學者就開始對大氣酸沉降展開研究。彼時，瑞典科研人員開啟了世界上最早的大氣酸沉降監(jiān)測研究，分析了植物是如何通過大氣沉降物吸收更多營養(yǎng)物質(zhì)的。
到了70年代，酸沉降己經(jīng)成為重大的環(huán)境問題之一而引起全球重視。1972年，聯(lián)合國召開人類環(huán)境會議，明確了“跨國界的大氣污染：大氣和降水中的硫?qū)Νh(huán)境的影響”。之后，各國陸續(xù)開始進行酸沉降等跨學科研究。
80年代初，國外學者開始對酸沉降影響土壤化學性質(zhì)進行研究，闡明了土壤酸化等現(xiàn)象。目前，對大氣酸沉降的研究己經(jīng)擴展到大氣酸沉降源解析、傳輸和擴散機制、酸沉降對生態(tài)系統(tǒng)的影響及大氣酸沉降的預測等方面，大氣酸沉降的理論也得到進一步深化。
影響深重
近年來，酸沉降己經(jīng)成為全球面臨的重要環(huán)境問題之一，并因可跨國界傳輸，從而對全球生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定造成極大威脅。而其中，直接暴露于空氣中的植被、土壤、水體以及建筑，自然淪為了酸沉降的首要攻擊目標。
酸沉降對森林生態(tài)系統(tǒng)的危害可分為直接與間接兩種。
酸沉降降落到植被，腐蝕葉片，破壞葉片結構，進而導致林木衰亡，這是直接影響；而其降落到地表，一方面使土壤酸度增加、肥力下降，另一方面釋放有毒重金屬危害植物根系，兩者疊加不僅導致植物生產(chǎn)力降低，而且抵抗干旱、病蟲害的能力也隨之下降，這是間接影響。
而土壤作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的組成部分，成為了酸沉降的最終受體。酸沉降對土壤的影響直接關系到整個陸地生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量。
比方說，酸沉降進入土壤后會導致土壤pH下降、鹽基飽和度降低，從而引起鉀、鈉、鈣、鎂等營養(yǎng)元素的流失，加劇土壤酸化。此外，它還會促進土壤重金屬釋放：研究表明，當土壤pH＜5.0時，活性鋁釋放濃度顯著升高——而當土壤中鋁與鈣的比值達到7:1時，林木就會完全停止生長。
水生生態(tài)系統(tǒng)方面也不容樂觀。一旦酸沉降落入江河湖泊，勢必會引發(fā)水體酸化，影響微生物組成和代謝活性，毒害魚類、浮游生物和藻類等。
此前已有研究表明，酸化水體會引發(fā)魚類鰓組織損傷，使鰓部血氧交換困難，致魚類缺氧而死。而長期處于低pH的水體中也會引起魚類生理壓力和免疫能力下降，促使魚患上敗血癥，死亡率提升。此外，低pH也會影響魚類的繁殖和生長。
對于浮游生物和藻類而言，酸沉降同樣也是一場災難：水體pH偏低容易導致浮游生物存活率降低、繁殖能力變?nèi)跻约昂粑щy等。同時，水體pH降低還極大程度地降低了磷的生物有效性，從而降低了藻類的生長能力。
近年來，大量建筑物、名勝古跡、石像石雕等在短期內(nèi)的腐蝕和風化速度遠遠超過了上千年來的自然風化速度，并且毀壞程度相當驚人。盡管這些建筑物的毀壞有自然風化的影響，但有研究表明，酸沉降在其中也充當了“加速器”。
而人類自身也無法幸免于難。酸沉降直接與人體接觸后，可經(jīng)皮膚或呼吸道進入身體，導致體內(nèi)鉛、汞、銅等重金屬含量增加，危害健康。即便不與酸沉降直接接觸，人們飲用酸化后的水或食用酸化土壤和水中的瓜果蔬菜、水產(chǎn)品等，也會對身體健康造成損害。
波濤暗涌
目前，我國已經(jīng)成為繼歐洲和美國之后的世界第三大酸雨區(qū)。然而，相較于“霧霾”“氣候變暖”等常見諸于報端的環(huán)境問題，酸沉降在我國似乎并沒有那么“熱門”，但這并不意味著酸沉降問題已經(jīng)得到解決。我國學者進行的一項針對三峽庫區(qū)酸沉降情況的研究，就揭示出這狀似平靜背后的波濤洶涌。
北京林業(yè)大學水土保持學院教授王玉杰研究團隊長期聚焦三峽庫區(qū)，立足重慶縉云山三峽庫區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站，采用定位觀測、野外試驗、室內(nèi)分析和模型模擬等方法，研究了三峽庫區(qū)內(nèi)導致酸沉降的主要前體物（SO2和NO2）的現(xiàn)狀和區(qū)域來源，大氣酸沉降特征，酸沉降對森林、土壤的影響以及未來的酸雨情況。
研究結果表明，三峽庫區(qū)在經(jīng)歷了30年的快速城市化和工業(yè)化進程后，庫區(qū)內(nèi)酸沉降前體物SO2和NO2的年均濃度分別在0.034~0.039 mg·m-3和0.026~0.031 mg·m-3之間。基于國標，三峽庫區(qū)一類區(qū)SO2年平均僅有巫溪近幾年排放濃度達標，但NO2年均排放濃度大部分區(qū)縣均己達到標準。
2007~2013年間，三峽庫區(qū)年均降水量pH始終低于5.6，屬于酸性降水。根據(jù)降水污染程度，庫區(qū)降水在輕度污染和中度污染之間。北林研究團隊在對污染物進行源解析后發(fā)現(xiàn)，這些污染物主要來源于煤炭燃燒源、農(nóng)業(yè)源、化石燃料燃燒源、地殼或風吹塵源以及海洋源。
由此可見，人類對能源的需求依然是導致酸沉降的根本所在。如果沒有有效的節(jié)能減排政策，那么人類對能源需求的持續(xù)增加將可能導致消耗更多的煤，從而引起更多的酸沉降。
實際上，可怕的事情已經(jīng)發(fā)生了。2016年年末，央視財經(jīng)《經(jīng)濟半小時》記者探訪了三峽庫區(qū)重慶雙桂村。由于當?shù)亓追蕪S和合成氨廠所帶來的工業(yè)污染，導致莊稼枯竭、家畜熏死、酸雨頻現(xiàn)。
其實，在與酸沉降的戰(zhàn)役中，人類并非束手無策。主動出擊，往往就能贏得勝利。
上世紀八九十年代，廣西柳州曾被稱為“酸雨之都”。近年來，柳州全面打響工業(yè)調(diào)整布局，工業(yè)企業(yè)能源消費結構逐漸向清潔能源轉變。同時開展以治理廢水、廢氣、廢渣，減少二氧化硫排放為重點的“酸雨治理行動”，并制定了控制減少酸雨、減少二氧化硫的工作機制。如今的柳州，已然成為了一座耀眼的花園城市。
這樣的例子不勝枚舉。20年前,由于空氣中二氧化硫嚴重超標而形成災害性的污染，貴州有雨皆酸，高峰期時9個地市州所在中心城市無一幸免。如今，通過有效治理，貴州也已經(jīng)揮別酸雨，環(huán)保攻堅戰(zhàn)取得全面勝利。■