談酸雨對農作物的影響及防御措施

談酸雨對農作物的影響及防御措施

摘要： 主要介紹酸雨的概念及其形成因素，著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，提出采取相應的預防措施，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；防御措施 　　
　　
　　隨著工農業生產的發展，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。酸雨對公眾健康、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。由于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為突出。
　　
　　1 酸雨的概念與形成因素
　　
　　1.1 概念
　　酸雨是指pH值小于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值小于5.60的雨叫酸雨；形成pH值小于5.60的雪叫酸雪；形成pH值小于5.60的霧叫酸霧。

　　1.2 形成因素
　　酸雨的成因既有人為的因素，也有大自然的影響。人為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，經過云內成雨過程，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；又經過云下沖刷過程，即含酸雨滴在下降過程中不斷合并吸附、沖刷其他含酸雨滴和含酸氣體，形成較大雨滴，最后降落在地面上，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堿。由于它的水溶性，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著土壤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 顆粒物酸度及其緩沖能力。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。顆粒物的來源很復雜。主要有煤塵和風沙揚塵。后者在北方約占1/2，在南方約占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，而且還會成為酸的來源之一。目前我國大氣顆粒物濃度水平普遍很高，為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于污染物的擴散，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，主要是通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。我國北方土壤呈堿性，對酸雨有一定緩沖能力，但南方土壤多呈酸性，經酸雨沖刷，就使酸化加��；同時土壤中含有大量鋁的氫氧化物，土壤酸化后，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 改變土壤微生物種群
　　酸雨可使土壤微生物種群變化，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群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，對農作物生長大為不利。

　2.3 直接危害農作物，降低產量影響品質
　　2.3.1 酸沉降對農作物的急性傷害和慢性傷害。急性傷害通常指強酸雨或高濃度二氧化硫等污染物與農作物接觸，其葉片在短時間（1~3d）內出現細胞死亡，嚴重者出現枯葉、枯枝、枯梢和枯株。這種情況在實驗室和土法煉硫窯附近常見。慢性傷害，一般指弱酸雨或低濃度的二氧化硫污染物長期與農作物接觸，其葉色失綠或色素變化，破壞作物細胞正常代謝活動，導致細胞死亡，其可見傷害癥狀為過早落葉等。一般酸雨地區或二氧化硫長期超標地區，會發生這種現象，這也是農作物大面積減產的原因。

　　2.3.2 不同作物受二氧化硫傷害的敏感性。不同農作物受二氧化硫傷害的敏感性不同�？茖W家在實驗室內用一定劑量的二氧化硫去熏不同農作物。一段時間之后，不同農作物傷害完全不同，可分為敏感性農作物、中等敏感性農作物和抗性農作物等3類。敏感農作物有大麥、棉花、大豆、菠菜、胡蘿卜和辣椒等；中等抗性農作物為小麥、菜豆、花生、黃瓜、油菜和番茄等；抗性農作物為水稻、玉米和馬鈴薯等。

　　2.3.3 對農作物產量與品質的影響。科學家試驗后，估算我國南方7省大豆因酸雨受災面積約158.67萬公頃，減產約20萬噸，減產幅度約6%，每年經濟損失約1 400萬元。稻、麥等禾本科作物葉面積小，蠟質層厚，可濕性差，對酸雨敏感性弱，但強酸雨仍可導致葉面扭曲，生成褐黃或褐紅傷斑，造成減產。水稻生長期是翠綠色的，成熟期時是黃色的，1982年6月18日重慶下了一場pH值為3.9的強酸雨，某鄉逾666.67hm2水稻葉片迅速變成赤色，這場酸雨災害產量損失400t以上。大棚酸雨試驗也證明，強酸雨將導致葉面產生赤色傷斑。酸雨造成蔬菜葉面黃斑，生長不良，抗病能力減弱，產量下降。據有關資料報道，不同品種蔬菜對酸雨的敏感程度不同，在pH值為3.5的高酸性環境中，對酸敏感蔬菜番茄、芹菜、豇豆和黃瓜產量可下降20%；中等敏感性的生菜、四季豆和辣椒產量下降10%~20%；抗酸性較強的青椒、甘藍、小白菜、菠菜和胡蘿卜產量下降低于10%。
　　
　　3 防御措施
　　
　　減少酸雨主要是減少燒煤排放的二氧化硫和汽車排放的氮氧化物�？梢圆扇〉拇胧┯幸韵路矫妫阂皇遣捎脽煔饷摿蜓b置；二是提高煤炭燃燒的利用率；三是用煤氣或天然氣代替燒煤；四是節約用電（因為大部分電廠是燃煤發電）；五是大力發展公共交通（減少車輛就可以減少汽車尾氣排放）；六是購買包裝

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