科学小星星范例[广州地区酸雨对人类.植物和建筑物的影响]

科学小星星范例

[源]吴觉生《创建环境友好型.生态文明示范学校》

广州地区酸雨对人类、植物和建筑物的影响

摘要：酸雨是一场无声无息的危机,而且是有史以来冲击我们最严重的环境威胁，是一个看不见的敌人。由于机动车污染严重，加之迅速发展的燃油电厂群及煤炭、化工企业脱硫项目上不足。使广州成为"全国第二大酸雨高发区"，其中市中心的越秀区和城西的荔湾区高达74%以上，广州酸雨严重，不仅表现酸雨频率高和降水酸度大，而且分布广，其酸雨面积位于全省高发区和重酸雨区的中轴线上。本文从广州地区酸雨对人类健康、植物种子萌发和生长及建筑物的影响作了一系列的探讨。

关键词：广州地区 酸雨 对人类、植物和建筑物的影响

【酸雨】，顾名思义，雨是酸的，其正确的名称应为【酸性 沉降】，它可分为【湿沉降】与【干沉降】两大类。什么是酸? 纯水是中性的，没有味道；柠檬水，橙汁有酸味，醋的酸味较大，它们都是弱酸；小苏打水有略涩的碱性，而苛性钠水就涩涩的，碱味较大，它们是碱。科学家发现酸味大小与水溶液中氢离子浓度有关；而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关；然后建立了一个指标：氢离子浓度对数的负值,叫pH值。于是，纯水的pH值为7；酸性越大，pH值越低；碱性越大，pH值越高。未被污染的雨雪是中性的，pH值近于7；当它为大气中二氧化碳饱和时，略呈酸性，pH值为5.65。被大气中存在的酸性气体污染，pH值小于5.65的雨叫酸雨。

酸雨，作为衡量一个城市污染程度的一项新的重要指标，已越来越为人们所关注。尤其是它对森林、农作物、建筑物、水生物、土壤等人类赖以生存的环境所构成的巨大破坏作用，已引起了各国的高度重视。

一、首先让我们来认识酸雨对人类的影响。

酸雨对人类的危害是多方面的，尤其是对人类健康的危害不容忽视。污染程度严重的荔湾区和越秀区哮喘病为污染程度较少的白云区的2.6倍，患心脏病为白云区的1.7倍，而且白细胞数较高。一些呼吸道症状如咳嗽、胸闷、鼻塞、鼻出血的出现率增高，儿童哮喘发病率增加尤为突出，甚至有6个月的婴儿患哮喘病的报道。对酸雨污染严重的荔湾区和越秀区调查表明，成年人人均患病次数、天数、医疗费用等都明显高于污染程度较少的白云区，其中患呼吸系统疾病是白云区的4.4倍。

此外，实验室研究表明，酸雨对呼吸道中起主要防御功能的细胞有重要损伤作用，其后

果将会使呼吸道感染，肺肿瘤的发生机会大大增加，甚至会诱发癌症。此外，科学研究表明，老年性痴呆患者的大脑组织中，铝元素的含量非常之高。但是，进一步的研究又发现，和老年性痴呆有关的铝元素不溶或难溶于水的。这些铝元素是通过何种途径进入人体的呢？原来，在自然状态下难溶于水的铝元素，在酸性水质中可被激活，从而呈现可溶性，能被人体吸收。由此可见，酸雨可导致老年性痴呆。

二、探究"酸雨"对绿豆种子萌发和生长的影响

酸雨被人们称之为"空中的死神"，对植物的危害严重。同时，酸雨中的硫酸使土壤更加贫瘠，它融化了土壤中的钙、镁、钾等养分，将它们硫酸化。酸化的土壤更加影响微生物的活性，使土壤失去中和能力。水质也因酸化而影响到鱼类的繁殖，鱼类减少甚至灭绝。当酸雨渗入地下水，水中活化铝、镉、铅、锌、汞等有害金属溶解度增加，威胁植物的健康，所以展开了一系列的探究活动——探究模拟"酸雨"对绿豆种子萌发和生长的影响。

1、目的要求：

通过探究模拟"酸雨"对绿豆种子萌发和生长的影响，认识酸雨的危害。

2、提出问题：

酸雨对种子萌发和幼苗的生长有不利影响吗？有怎样的不利影响？不同PH值的溶液对绿豆种子萌发和幼苗的生长有不同的影响吗？

3、作出假设：

酸雨对种子萌发和幼苗的生长有不利影响，可能会使种子发芽率降低，幼苗叶片表面有斑点等现象。不同PH值的溶液对同种植物种子发芽率和幼苗的生长有影响。

4、探究方案：

（1）材料用具：①绿豆种子（子粒饱满无病斑）；②3套培养皿（规格一样并分别编为A、

B、C、三组）；③3支吸管（分别编为A、B、C、三组）；（设计对照实验A组；实验B组；实验C组）；④洗净的沙子；⑤PH＝7的蒸馏水；PH＝3的稀硫酸溶液；PH＝5的稀硫酸溶液。

（2）探究步骤：①观察种子的萌发和萌发后幼苗的生长状态，将绿豆种子分散放在铺了土壤的培养皿里，保持湿润（用每组相应的溶液湿润），放在向阳处，每个培养皿种绿豆种子数为6颗。②观察记录。

③实验结果及记录：

由上结果分析可见，酸雨的PH越小，即酸性大，对生物生长不良影响就大。其生理机制主要是酸雨中的H+降低了细胞PH值，改变了生物生长、发育和繁殖等生命活动所需要的正常酸碱度，酸雨所带来的过量H+会替换其它元素，包括钾、镁、钙等营养元素，从而影响植物的生长。高浓度H+还可以溶解土壤中自然产生的铝，铝一旦被分解释放就会妨碍植物根系吸收水分和养料的能力，尤其是影响镁的吸收。随着镁的溶出，土壤中会发生镁不足的情况，镁是叶绿素的核心元素，是植物的活性、新陈代谢不可欠缺的元素，缺少镁将会导致植物枯萎，而重金属如锰、铬、铅、汞等元素在酸性的作用下，也可变成可溶性物质，这不仅使植物遭受毒害，还会污染地下水和江河湖泊，从而严重危害到其他生物的生存。

三、探究酸雨对建筑物的影响。

酸雨还对建筑物、桥梁、水坝、供水管网和文化古迹等都有腐蚀作用。能使非金属建筑材料（混凝土、砂浆和灰砂砖）表面硬化水泥溶解，出现空洞和裂缝，导致强度降低，从而

建筑物损坏。为了减缓腐蚀，每年要刷2-3次油漆。

建筑物中出现"酸雨冰溜溜"，又是酸雨危害的一件"新事物"。混凝土因酸雨而溶解，然后在下滴过程中水分蒸发而硫酸钙等固体成分留了下来，形成类似石灰岩溶洞中的"石钟乳"。而下滴到地面上的硫酸钙留下来则形成"石笋"。之所以叫"冰溜溜"，是因为这种"石钟乳"很像冬季中从屋檐上流下来的冷水，在流动过程中逐渐结冰，形成下垂的"冰溜溜"。许多刚落成或装修一新的建筑物在一场酸雨过后，就失去了美丽的光泽，本来光亮如镜的大理石经酸雨的腐蚀而变得暗淡无光，甚至被层层剥落。科学家曾收集许多被酸雨毁害的石灰石和大理石建筑材料, 分析发现该样品的碳酸盐的颗粒中总是嵌入硫酸钙晶体，硫从哪里来？认定与酸雨有关。

为此，我们又展开一个"模拟酸雨对建筑物影响"的探究实验。

材料：三支玻璃棒、三支含碳酸钙的粉笔、稀硫酸、工具等材料，分别配制PH=7、 PH=5、 PH=3的稀硫酸溶液，在三支粉笔的同一位置锯同样深度的痕，然后分别放在不同浓度的稀硫酸溶液中，24小时后观察实验结果。

将粉笔分别放进装有不同PH值酸液的烧杯中，观察到：

A组（PH=7）——产生少量的气泡

B组（PH=5）——产生较多的气泡

C组（PH=3）——产生很多的气泡

实验结果分析：当酸雨降落到大理石建筑上时，酸雨漫漫的溶解大理石。虽然大部分的雨水的酸性并没有我们实验中配制的酸溶液那么强，但时间一长，酸雨会腐蚀楼房，雕像和其他建筑物。

四、小结

一组组惊人的数据、一间间污染超标的工厂，让广州成为全国第二大酸雨高发区，这并非只是茶余饭后的话题，更重要是人们怎样行动，酸雨控制是个十分紧迫的事情, 应该在近期得到控制, 近年得到改善。因此需要两步走：先从实际情况出发, 对目前的酸性物质排放加以消减, 以求短期见效果；同时考虑根本改革, 即能源结构的变更, 从根本上解决问题, 后者在短时间内难以奏效。

目前着手控制酸雨的措施包括：限制高硫煤的开采与使用；重点治理火电厂二氧化硫污染；防治化工，冶金，有色金属冶炼和建材等行业生产过程中二氧化硫污染。

酸雨控制的根本途径是减少酸性物质向大气的排放，目前的有效手段是使用干净能源，发展水力发电和核电站，使用固硫的型煤，使用锅炉固硫、脱硫、除尘新技术，发展内燃机代用燃料，安装机动车尾气催化净化器，培植耐酸雨农作物和树种等。