酸雨

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資料來源: 科學研習月刊46-4

交通部中央阹象局商俊盛

哇！報紙上說基隆的雨水跟醋一樣酸呢！那我們以後是不是可以不用買醋，只要接基隆的雨水來用就好了。報紙上還說，有些狗狗的主人為了避免酸雨帶來的後遺症，也會在下雨天特別為愛犬準備一件狗雨衣以避免酸雨的傷害。基隆的雨水跟醋一樣酸可能是真的，但是把基隆的雨水拿來駋醋使用可就是玩笑話了。

我們常常聽到酸雨這個名詞，但究竟「酸雨」是什麼東西呢？它到底是怎樣形成的，對我們生存環境又會帶來哪些影響呢？我們都知道水對大部份的生命來說是不可缺少的物質，而我們的飲用水絕大部份是利用自天空降落的雨、雪、雹或其他型態的降水而來。我們常常聽說也關心在地面上的水源，如溪流、河川、湖泊等是否有受到污染或破壞等等問題，因為這些水源是否清潔，與我們飲用水的品質息息相關。既然大部份的水源來自於天空的降水，所以天空中水質的狀況也是不可忽視的，「酸雨」其實就是一種表示水質在天空中受到污染程度的指標。

在化學上常以酸鹼度計來度量物質的酸性或鹼性，所量測的數值以pH值來表示， pH值的度量範圍從0 到14 ，當測量pH 值為7 的物質稱為中性， pH 值小於7且值愈低表示酸性愈強，pH值大於7且值愈高表示鹼性愈強。在我們日常生活中常接觸的檸檬汁、蕃茄汁及醋均屬酸性，而牙膏或石灰則屬於鹼性，在25℃ 下純水的pH 值為7.0 ，不論是強酸或強鹼均具有相當的危險性。有許多方法可以用來量測溶液的酸鹼性，舉例來說石蕊試紙對酸鹼會有不同的反應顏色，石蕊試紙在酸性溶液中會呈紅色，在鹼性溶液中呈藍色。

「酸雨」顧名思義就是表示雨水中所含的酸性較強，但並非pH值小於7.0時就稱為「酸雨」。在自然界中的雨水並不會跟純水一樣呈現中性；而是呈現弱酸性，這主要是因為自然界空氣中存在有二氧化碳的關係，一般的雨水，pH值大約分布在5.0~6.5之間，所以我們所說的「酸雨」是專指雨水的pH值比正常雨水的pH值更低的現象，也就是說雨水有進一步酸化的情形。行政院環保署於 1990 年統一規定：當雨水的酸鹼度值小於5.0 （pH < 5.0）時，就稱為「酸雨」。為什麼雨水會有酸化的現象呢？造成雨水進一步酸化的原因，大多是由於人類活動所產生的空氣污染所造成的。

人類對石化燃料的使用、工業活動高溫燃燒過程、交通工具使用等等活動所排放的廢氣中含有許多的硫化物及氮氧化物，像是大型煉油廠和火力發電廠燃燒時會排放二氧化硫廢氣；而汽、機車所排放的廢氣，則是一氧化氮和二氧化氮的主要來源。這些污染物滯留於空氣中時，在日照的作用下，與氧分子及水分子之間經過化學反應後會產生帶有硫酸、硝酸等的酸性物質，這些酸性物質有時在雨滴形成初期即被吸收，或在降雨時直接伴隨雨滴降落，均會增加雨水的酸性，因而使得雨水較正常的雨水更進一步的酸化，這就是「酸雨」形成的原因。

雖然一些自然界的現象，如火山活動、閃電及植物分解所產生的有機酸等亦會增加大氣中硫化物及氮氧化物的含量，但實際上超過 90 ﹪以上此類污染物的排放都是因人類活動而產生的。

「酸雨」對我們有哪些影響呢？其實酸雨的影響十分廣泛，無論對環境品質、自然生態、人類生活均有很大的影響。例如：
（一）「酸雨」流入溪流、河川、湖泊、水庫，會影響人類飲用水的品質，直接淋到酸雨也會引起皮膚和眼睛的刺激。
（二）當「酸雨」注入河川、湖泊或水庫後便會造成水質的酸化，湖泊中有些生物對酸鹼值的變化十分敏銳，有些魚類因不能適應湖水酸度的改變而死亡，導致對生態平衡的影響。
（三）「酸雨」滲入土壤後可使得如鎂、鈣等植物生長所需的養份及礦物質溶解、流失，造成花草樹木養分不足。「酸雨」也會使農田土壤酸化，使本來固定在土壤中的有害重金屬，如汞、鎘等溶出，並為蔬菜所吸收，經由食物鏈進入人體，影響人體健康。
（四）「酸雨」能使非金屬建築材料表面硬化、水泥溶解，導致強度降低，從而損壞建築物。「酸雨」亦會造成大理石腐蝕，許多饒富藝術價值之石刻多由石灰岩行成，時間久了就會遭受破壞。

既然「酸雨」會帶來這麼多不良的影響，要如何來防範以降低酸雨的危害呢？

因為造成「酸雨」的主因是來自於人為的空氣污染，所以要減少酸雨的發生最重要的防治工作就是減少對空氣的污染。除了對污染源的控管需相關管理單位嚴格管制工廠排放廢氣外，我們也應當盡一己之力，積極的力行節約能源，因為能源的產生過程中，大量製造了會形成酸雨的污染物，所以每個人都應養成在使用完電器用品後隨手關閉的好習慣，並盡可能使用高效能電器產品，以節省電力的消耗與浪費，另一方面在房屋建材上選用隔熱效果良好的材料，亦可降低使用空調設備時的耗電量，以達到節約能源的目的。

交通工具的使用也是造成酸雨的另一主因，所以我們應鼓勵多多利用大眾運輸工具或實施共乘制，購買低污染的汽車，並妥善保養車輛，較短的路程則考慮以徒步或騎乘自行車的方式替代。天然能源是無污染的能源，諸如水力發電、風力發電、太陽能發電及地熱的使用都能減輕人為能源生產的負擔，天然能源的開發與利用也是酸雨防治工作的重要課題之一，十分值得我們投注更多的心力。