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談酸雨對農作物的影響及防禦措施

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摘要: 主要介紹酸雨的概念及其形成因素,着重分析酸雨對改變土壤性質和土壤中微生物的負面影響及對農作物的直接危害,提出採取相應的預防措施,最大限度地減少酸雨對農作物的危害。
  
關鍵詞:酸雨;農作物;危害;防禦措施   
  
  隨着工農業生產的發展,人民生活水平的提高,人類改造自然活動的加劇,酸雨發生頻率呈上升趨勢。酸雨對公衆健康、工農業生產、生態環境及全球氣候變化帶來的負面影響越來越嚴重。由於目前農業生產絕大部分還是露天工廠,酸雨對農作物的危害尤爲突出。
  
  1 酸雨的概念與形成因素
  
  1.1 概念
  酸雨是指pH值小於5.60的大氣降水。大氣降水的形式包括雨、雪、冰雹、霧等。未被污染的降水是中性的,pH值在7.00左右;當大氣中SO2、CO2等有害物質濃度增加,與大氣中水汽經過化學物理變化,形成pH值小於5.60的雨叫酸雨;形成pH值小於5.60的雪叫酸雪;形成pH值小於5.60的霧叫酸霧。

談酸雨對農作物的影響及防禦措施


  1.2 形成因素
  酸雨的成因既有人爲的因素,也有大自然的影響。人爲因素主要是工業生產、燃燒煤炭、石油及汽車尾氣和民用生活燃燒排放的硫和氮的氧化物;大自然因素主要是火山爆發等產生的物質,經過雲內成雨過程,即水汽凝結在硫酸根、碳酸根等凝結核上,發生氧化反應,形成硫酸雨滴和碳酸雨滴;又經過雲下衝刷過程,即含酸雨滴在下降過程中不斷合併吸附、沖刷其他含酸雨滴和含酸氣體,形成較大雨滴,最後降落在地面上,形成酸雨。


  1.2.1 酸性污染物的排放及轉換條件。一般來說,某地SO2污染越嚴重,降水中硫酸根離子濃度越高,導致pH值越低。


  1.2.2 大氣中的氨。大氣中的'氨(NH3)對酸雨形成是非常重要的。氨是大氣中唯一的常見氣態鹼。由於它的水溶性,使它能與酸性氣溶膠或雨水中的酸反應,起中和作用而降低酸度。大氣中氨的來源主要是有機物的分解和農田施用的氮肥的揮發。土壤中氨的揮發量隨着土壤pH值的上升而增大,而大氣水汽中酸度隨氨的增加而降低。


  1.2.3 顆粒物酸度及其緩衝能力。大氣中的污染物除酸性氣體SO2和CO2外,還有一個重要成員——顆粒物。顆粒物的來源很複雜。主要有煤塵和風沙揚塵。後者在北方約佔1/2,在南方約佔1/3。顆粒物對酸雨的形成有2個方面的作用:一是所含的催化金屬促使SO2氧化成酸;二是對酸起中和作用。但如果顆粒物本身是酸性的,就不能起中和作用,而且還會成爲酸的來源之一。目前我國大氣顆粒物濃度水平普遍很高,爲國外的幾倍到十幾倍。


  1.2.4 天氣形勢的影響。如果氣象條件和地形有利於污染物的擴散,則大氣中污染物濃度降低,酸雨就減弱,反之則加重(如逆溫現象)。


  2 酸雨對農作物的影響
  
  酸雨對農作物的危害,主要是透過對土壤性質和土壤微生物的作用對作物產生間接影響和直接危害,影響作物產量和品質。


  2.1 加快土壤酸化
  酸雨首先導致土壤酸化。我國北方土壤呈鹼性,對酸雨有一定緩衝能力,但南方土壤多呈酸性,經酸雨沖刷,就使酸化加劇;同時土壤中含有大量鋁的氫氧化物,土壤酸化後,可加速土壤中含鋁的原生和次生礦物風化而釋放大量鋁離子,形成植物可吸收形態的鋁化合物。植物長期過量吸收鋁會中毒,甚至死亡。酸雨也能加速土壤礦物質營養元素流失,改變土壤結構,導致土壤貧瘠化,影響植物正常發育。酸雨還能誘發作物病蟲害,使作物減產。


  2.2 改變土壤微生物種羣
  酸雨可使土壤微生物種羣變化,細菌個體生長變小,生長繁殖速度降低。如可使分解有機質與蛋白質的主要微生物類羣芽孢桿菌及毛桿菌和有關真菌數量降低,影響營養元素的良性循環,造成農業減產。特別是酸雨可降低土壤中氨化細菌和固氮細菌的數量,使土壤微生物的氨化作用和硝化作用能力下降,對農作物生長大爲不利。