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酸雨

因污染排放而造成酸度提高的降雨。由於自然界原有的二氧化碳、二氧化硫等酸性氣體會使雨水呈現酸鹼值約5的偏酸性,因此通常酸鹼值必須低於5才稱為酸雨。造成酸雨的污染物質,主要是燃燒所產生的二氧化硫,在空氣或雲水中經化學作用被氧化成硫酸;此外,燃燒所產生的氮氧化合物,也會經過類似的過程而氧化成硝酸。這些酸性物質,除了直接在雲水內反應生成,也可附著在凝結核上,在成雲過程中變成雲滴、雨滴的一部分而造成酸性。
酸雨現象最先於1852年在英國工業城曼徹斯特(Manchester)發現,1960年代才受到重視,進行廣泛的監測與研究。酸雨最重要的影響是對生態環境的衝擊。例如北歐與北美地區發生許多「死湖」現象,湖中生物大量消失,連微生物也無法生存,湖水清澈見底。除了酸度的影響,酸雨還將土壤中的金屬釋出,致使生物金屬中毒。同時,將土壤中的養分(如鈣、鎂)大量溶出,造成養分流失,使森林生長緩慢且易遭病害。酸雨所溶出土壤中的,經飲食進入動物、人類體內後,會造成腎臟的病變,甚至近來懷疑為老年失智症致病因子之一。酸雨會侵蝕建築物和雕像,尤其是石灰岩、大理石等建材,造成經濟、文化產物的損失。
大多發生在工業發達地區,由於大氣的長程傳送,其盛行風下游地區也受到危害,例如北歐的酸雨多源自英、德、法等國。酸雨問題最嚴重的地區是北歐、北美和亞洲等地。除了以酸雨型態出現外,大氣酸性物質還以「酸雪」、微粒型態或氣態降到地表。酸雨和酸雪稱為「溼沉降」,氣懸微粒或氣體的直接沉降則稱為「乾沉降」,合稱「酸沉降」。控制污染排放,尤其是硫化物與氮氧化物,才能消除酸沉降問題。由於長程傳送,酸沉降已成為國際問題,必須經由國際合作、協商才能解決。
臺灣的酸雨現象最早是在1972-1974年中央氣象局進行雨水酸度調查時,發現臺北地區雨水酸鹼值曾達3.8。1990年環境保護署展開長期全面性的酸沉降研究,顯示酸雨現象已普遍發生,全臺發生機率超過50%,都會區更高,如臺北地區達85%,高雄地區75%左右;郊區的酸雨現象則不明顯。臺北市雨水酸鹼值年平均值4.3,全臺最低;高雄、臺中酸雨問題也相當嚴重,平均值約4.6。在季節分佈上,大部分地區春季發生酸雨的比例較高,北部的夏季、東部的冬季也有不低的比例,南部地區則冬季最少發生。由地理分布與季節性來判斷,除了本地污染物外,臺灣酸雨約有25%至30%來自周遭國家地區境外長程傳輸,主要發生於冬季東北季風造成的降雨。
臺灣的雨水中,無論是酸性或鹼性成分之濃度,自1995年度以後均有顯著的降低趨勢,然而由於酸鹼中和之效應,1996年以後的雨水酸鹼值大致維持不變。硫酸根濃度以中部地區較高,可能與發電廠排放有關;而硝酸根濃度則以北部地區較高,可能原因是北部都會地區以交通活動為主要污染來源。

撰稿者:陳正平
最後修訂日期:98年09月24日
參考資料:
1 Seinfeld, John H. and Spyros N. Pandis. 2006. Atmospheric chemistry and physics: from air pollution to climate change. New York: Wiley.
2 Jacobson, Mark Z. 2002. Atmospheric pollution: history, science, and regulation. New York: Cambridge University Press.