酸雨对植物生长的影响
学生作者：初一4班 丁哲远、陈柯宇、葛毅、汴文梁
背景资料：
1形成原因：近代工业革命，从蒸气机开始，锅炉烧煤，产生蒸汽，推动机器；而后火力电厂星罗齐布，燃煤数量日益猛增。遗憾地是，煤含杂质硫，约百分之一，在燃烧中将排放酸性气体 SO2；燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生部分化学变化，氧气与氮气化合，也排放酸 性气体NOx。它们在高空中为雨雪冲刷，溶解，雨成为了酸雨；这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸根、硝酸根和铵离子。1872年英国科学家史密斯分析了伦顿市雨水成份，发现它呈酸性，且农村雨水中含碳酸铵，酸性不大；郊区雨水含硫酸铵，略呈酸性；市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐，呈酸性。于是史密斯首先在他的著作《空气和降雨：化学气候学的开端》中提出“酸雨”这一专有名词。
2酸雨：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。
3酸雨的危害：酸雨危害危害包括森林退化，湖泊酸化，鱼类死亡，水生生物种群减少，农田土壤酸化、贫脊，有毒重金属污染增强，粮食、蔬菜、瓜果大面积减产，使建筑物和桥梁损坏，文物面目皆非。
探究过程:
[1]提出问题：
酸雨对种子发芽率和幼苗的生长有不利影响吗？有怎样的不利影响?不同的酸在同一PH时对同种植物种子发芽率和幼苗的生长有不同的影响吗？
[2]作出假设：
酸雨对种子发芽率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。不同的酸在同一PH时对同种植物种子发芽率和幼苗的生长影响基本相近。
[3]探究方案：
⑴材料用具：①5×3×100颗青菜种子（子粒饱满无病斑） ②5×3套培养皿（规格一样） ③吸水纸 ④5支吸管 ⑤PH＝3的盐酸溶液 ⑥PH＝3的硫酸溶液 ⑦PH＝3的冰乙酸溶液 ⑧PH＝7的清水 ⑩4-6张设计好的观 察记录表
⑵探究步骤：①观察种子的萌发和萌发后幼苗的生长状态，将青菜种子分散放在铺了吸水纸的培养皿里，保持湿润（用每组相应的溶液湿润），放在向阳处，每个培养皿中青菜种子数为100颗。
②观察记录：表1—4，格式如下：
[4]观察记录及分析：（具体记录附表）
1.酸雨对种子发芽率的影响（见表一）
对第四天、第八天的观察记录进行分析如下：表一
注：冰乙酸3、4代表PH=3，PH=4，冰乙酸4是在冰乙酸3第四天还未发芽的情况下进一步探究做对照得出的数据。
分析：种子发芽率是指在Z适宜条件下，在规定天数内，发芽的种子占供试种子的百分数。上表显示在对照组清水中的发芽率Z高：第四天为22℅，其次为盐酸16℅，硫酸8℅，冰乙酸3为0；第八天为45℅，其次冰乙酸4为21℅，盐酸18℅，硫酸12℅，由此说明两点：一、酸雨降低了种子的发芽率，与假设相符；二、同ph的不同酸对种子发芽率影响不同，与假设不符，分析其原因有两点：一是盐酸具有挥发性，虽然培养皿加盖培养，但还是有少量的盐酸挥发掉，降低了种子发芽时种子周围的酸性。二是不同的酸存在电离程度的差别。分析各酸的电离方程式：HCL=H++Cl-(盐酸是强酸，完全电离)，H2SO4=H++HSO4-；HSO4-=H++SO42-(硫酸是二元酸，一级电离完全电离，受[H+]影响，[H+]大时，二级电离平衡常数Ka=1.20×10-2)，HAc=H++Ac-(醋酸是弱酸，不完全电离，在25℃时，其电离平衡常数Ka=1.76×10-5。)
当PH=3时，由上分析可知，醋酸浓度Z大，其次是硫酸，盐酸。在种子萌发的过程中，随H+被消耗，弱电解质硫酸根离子、醋酸电离程度加大。由于硫酸根离子的Ka远大于醋酸的Ka，因而在种子萌发的酸环境中，随着时间的推移，H+的消耗，醋酸的PHZ小，其次是硫酸、盐酸。
2.酸雨对幼苗的生长状态的影响（见表二）
对第四天、第八天的幼苗烂芽、烂根、叶片出斑点和根周围有霉菌等观察记录进行分析如下：表二
注：冰乙酸3种子未萌发不作比较，冰乙酸4后期进行观察时间短也不作比较。
分析:上表显示硫酸对幼苗的危害性大，盐酸相对轻些。原因可能主要是硫酸是二元酸，在PH=3时，其不完全电离，其酸性比盐酸大，其对幼苗的不良影响相对也大些。
[5]得出结论：
由上分析可见，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
[6]讨论：
⑴为什么会有人工模拟酸雨大棚？形成的污染危害，短则数月，长则数年，才能明显看出。为了缩短效应时间，方便实验条件，人们建立了类似于体育馆大小规模的塑料或玻璃大棚，实施人工气候，按时喷撒酸雨，馆中种植各类树木植物，小型池塘饲养各种鱼类，其术语叫“模拟酸雨”。它帮助人类认识酸雨规律，找出有效FZ措施。
⑵土壤酸化后会有怎样的影响？土壤中含有大量铝的氢氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子，形成植物可吸收的形态铝化合物。植物长期和过量的吸收铝，会中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤矿物质营养元素的流失；改变土壤结构，导致土壤贫脊化，影响植物正常发育；酸雨还能诱发植物病虫害，使作物减产。
⑶如何有效地控制酸雨？使用干净无污染的能源，如太阳能，潮汐和地热等，发展沼气，使用低硫煤。要将汽车尾气净化，用甲醇，燃气代替汽油。另外公众参与意识要强，例如， 我们可以在校园内或马路边种植一些对酸雨敏感性植物， 以观测酸雨对环境的影响；或筛选和培植抗酸雨经济作物， 花卉等， 以改造环境。这些活动有利于提高我们的环保意识和增加环保知识。
调查结果：
（引资料拉）1． 酸雨与农业
酸雨可导致土壤酸化。我国南方土壤本来多呈酸性，再经酸雨冲刷，加速了酸化程；我国北方土壤呈碱性，对酸雨有较强缓冲能力，一时半时酸化不了。土壤中含有大量铝的氢氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子，形成植物可吸收的形态铝化合物。植物长期和过量的吸收铝，会中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤矿物质营养元素的流失；改变土壤结构，导致土壤贫脊化，影响植物正常发育；酸雨还能诱发植物病虫害，使作物减产。
酸雨可使土壤微生物种群变化，细菌个体生长变小，生长繁殖速度降低，如分解有机质及其蛋白质的主要微生物类群牙孢杆菌，极毛杆菌和有关真菌数量降低，影响营养元素的良性循环，造成农业减产。特别是酸雨可降低土壤中氨化细菌和固氮细菌的数量，使土壤微生物的氨化作用和硝化作用能力下降，对农作物大为不利。
科学家试验后估计我国南方七省大豆因酸雨受灾面积达2380万亩，减产达20万吨，减产幅度约6%，每年经济损失1400万元。
2．酸雨与森林
比较不同年代树木年轮，可知产生酸雨前后对林木生长的影响。在我国南方森林地区，50年前树木生长较为粗壮，近年来状况不佳。酸雨可造成叶面损伤和坏死，早落叶，林木生长不良，以致单株死亡。土壤肥力降低，产量下降，造成大面积森林衰退。
我国重酸雨地区四川盆地受酸雨危害的森林面积达28万公顷，占林地总面积的三分之一，死亡面积1.5万公顷，占林地面积6%。同样受酸雨侵袭的贵州省，受危害的森林面积达14万公顷，为四川盆地的二分之一。
我国马尾松和华山松对酸雨十分敏感，重庆南山风景区约三万亩马尾松发育不良，虫害频繁；80年代约有一万公顷马尾松枯死，几经FZ，毫无效果。四川万县有华山松97万亩，其中60万亩受到不同程度伤害；而奉节县有九万亩华山松，90% 枯死。四川名胜峨眉山，风景旖丽，全靠山深林秀。但近十年来，冷杉林成片死亡；七里坡接引殿一带，有4%的树木枯死；金顶附近600余亩树林，几乎全部死绝，光秃秃，景观全非。猴子也跑到其它山沟里去了。
四川名胜峨眉山， 风景旖丽， 全靠山深林秀。但近十年来， 酸雨象空中死神缠住了此佛教胜地， 冷杉林成片死亡。金顶海拔3077米， 降水pH值平均为4.34; 酸雨率达到85.7% ， 硫酸根占阳离子总量的60% 。其它风景区千佛顶， 太子坪， 七里坡， 雷洞坪也处于酸雨严重污染区。峨眉主要风景林是冷杉， 死亡率超过30% 的中度受害面积达到7.00平方公里; 死亡率超过50% 严重受害面积达到2.28平方公里。七里坡接引殿一带， 有4%的树木枯死; 金顶附近 600余亩， 几乎全部死绝， 秃秃光光， 景观全非。猴子也跑到其它山沟里去了。
3，酸雨与建筑
酸雨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。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。 沙浆混凝土墙面经酸雨侵蚀后， 出现 "白霜" ; 经分析此种白霜就是石膏 (硫酸钙) 。
重庆市1956年建成的重庆体育馆水泥栏杆， 由于酸雨腐蚀， 石子外露， 深达1 厘米之多， 按时间估计， 平均每年浸蚀0.4 毫米， 十分惊人。这种水泥栏柱石子外露现象， 在路旁电线杆上也每每发生。除了影响材料强度之外， 尚影响市容观瞻。
4．酸雨与文物
酸雨能使文物面目皆非。碑林文字模糊；的杭州灵隐寺的“摩崖石刻”近年经酸雨侵蚀，佛像眼睛、鼻子、耳朵等剥蚀严重，面目皆非，修补后，古迹不“古”。碑林、石刻大都由石灰岩雕成，遇到酸雨立即起化学反应，酸碱中和，即被腐蚀。
南方某地属于酸雨区， 有一块五百年历史的大理石碑， 50年前字迹尚清晰， 现在已一片模糊， 这说明此事与近40至50年间的酸雨现象有关。
上海市嘉定城中明代万历年间古建金沙塔， 在酸雨产生的 "水滴石穿" 的腐蚀作用下， 表面层日益灰暗， 更显颓废。
酸雨尚可使油漆泛白，褪色。给古建筑和仿古建筑带来许多麻烦，缩短粉刷装修的时间周期。受酸雨淋的酚醛磁漆及醇醛磁漆， 大约两个月开始变色， 失去光泽， 部分涂膜脱落锈蚀。
嘉定名园秋霞圃， 江龙潭， 古建筑十年内粉刷油漆多次， 不久又暗淡无光， 使游人摇头而去。
酸雨与环境
美国大湖为什么变酸了?
本世纪50年代中期美国科学家勒姆发现酸雨可导致湖泊和土壤酸化，即酸雨可形成灾难，但是此成果未能为世人重视。
北欧国家为什么渔业减产?
50年代初，北欧国家瑞典和挪威渔业减产，原因不明；1959年挪威科学家才揭示元凶是酸雨。欧洲大陆工业排放大量酸性气体，随高空气流飘到北欧，被雨雪冲刷，所形成酸雨使湖泊酸化，导致渔业减产。
欧洲大面积酸雨
60年代，欧洲建立了欧洲大气化学监测网，继而发现pH值低于4.0 的酸雨地区，集中于地势较低地区，如荷兰，丹麦，比利时等。瑞典科学家奥登研究了欧洲的气象和降水，湖水，土壤的化学变化，证实欧洲大陆存在大面积酸雨，是洲级区域环境问题。
跨国界的大气污染
1972年，瑞典政府给联合国人类环境会议提出报告《穿过国界的大气污染：大气和降水中硫的影响》，引起各国政府关注，1973至1975年欧洲经济合作与发展组织开展了专项研究，证实酸雨地区几乎覆盖了整个西北欧。1974年和以后北美证实在美国东北部和与加拿大交界地区亦发现大面积酸雨区域，几乎北美有三分之二陆地面积受到酸雨威胁，甚至在美国夏威夷群岛的迎风一侧，也出现酸雨。再后，东南亚日本、韩国等亦发现大面积酸雨。有位科学家到杳无人烟，且长年冰封雪盖的格陵兰岛，给冰层打钻，取出180年前的冰块，与现在的酸度相比，酸度增长了99倍。至此世人公认酸雨是当前性重要区域环境污染问题之一。
酸雨现象正在发展
1986年5月，在肯尼亚首都内罗毕召开的第三世界环境保护国际会议上，专家们认为，酸雨现象正在发展，它已成为严重威胁世界环境的十大问题之一。
南极和北极也有酸雨
地球的南极和北极，终年冰雪，罕见人至，但80年代，挪威科学家在北极圈内大面积地区都测到酸雨(酸雪)。哪儿来的?他们认为是前苏联南部工业区排放的大气酸性物质， 随气流，几千公里飘移到此地。后来在南极地区也有人曾收集到pH为5.5的酸性降水。这些酸性降水所含的酸性物质，可能来自更远的距离。看来，酸雨不但没有国界， 也没有洲界。
ZG南极长城站测到酸雨
1998年上半年， ZG南极长城站八次测得南极酸性降水， 其中一次pH值为5.46。有趣地是， 当刮偏南风或偏东风时， 南极大陆因为没有人为排放， 大气是新鲜的， 所以测得降水的都接近于中性；当刮西北风时， 来自南美洲和亚太地区的大气污染物将吹到ZG南极站所处的南极半岛， 遇到降水， 形成酸雨。这说明: 南极也不是“净土” 。
从酸雨到毒雪
酸雨给人类敲响了警钟。90年代科学家又在冰雪世界的南极和北极收集到了含有有毒农药成份的“毒雪”。“毒雪”形成与酸雨或酸雪形成过程极为相似。也是人类活动，使用人造的农药到田间，杀虫增产，但农药却进入了环境；也是通过大气远程传输；也是在高空中，污染物被雨雪冲刷；也是Z终降落地面，危害人类。由“酸雨”，发展到“毒雪”。
结论：酸雨会对生物造成影响
感想（好象没这一项，你是作生物调查？）：自己写好了
