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郑州市酸雨对农业生产的危害及防御对策

2018-09-10王丽

农业灾害研究 2018年6期
关键词:防御对策酸雨农业生产

王丽

摘要  利用郑州市气象局酸雨观测站2000—2010年酸雨观测资料,对郑州市酸雨变化特征进行了分析,并讨论了酸雨对郑州市农作物的危害,最后给出了酸雨防御对策,供相关部门参考。

关键词 酸雨;农业生产;危害;防御对策

中图分类号:X517 文献标识码:A 文章编号:2095-3305(2018)06-087-02

DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.06.040

The Harm of Acid Rain to Agricultural Production in Zhengzhou and Its Defen sive Countermeasures

WANG Li (Zhengzhou Meteorological Bureau, Zhengzhou, Henan 450005)

Abstract Based on the observation data of acid rain in Zhengzhou Meteorological Bureau from 2000 to 2010, the change characteristics of acid rain were analyzed, and the harm of acid rain to crops was discussed. Finally, some countermeasures for acid rain prevention were given for reference.

Key words   Acid rain; Agricultural production; Harm; Defensive countermeasures

酸雨是指pH小于5.6的大气降水,是一种严重的环境污染现象。酸雨主要是因人类活动或自然灾害造成的大气降水酸化,对人类社会活动、工农业生产、生态环境保护、生命财产安全均会产生不同程度的影响。酸雨不仅危害农作物生长发育和产量形成,降低农作物品质,同时还会破坏森林和水域生态系统。笔者利用郑州市气象局酸雨观测站2001—2010年的酸雨观测数据,通过分析郑州市酸雨变化规律,找出郑州市酸雨发生特征及对农业生产的影响,为有针对性预防酸雨带来的危害,确保农业生产健康可持续发展提供科学依据。

1 郑州市酸雨变化特征

郑州市每年都有酸雨天气出现,酸雨出现频率为28.9%,酸雨量是总降水量的40.6%。近10年郑州市酸雨天气呈现出逐年增加的趋势,其中2007年酸雨天气出现次数最多,高达48次,2001年酸雨天气出现次数最少,只有5次,两者之间相差43次(表1)。

近10年酸雨pH变化幅度在4.0~8.0,变化不是太大。从降水pH平均值中可以看出,变化范围在3.72~8.02。2000—2010年降水pH低于5.6的月份2001年有2个月,2002年5个月,2003年8个月,2004年和2005年各7个月;最严重的酸雨出现在2006年的3月和11月,2007年的5月,2008年的12月和2010年的11月,由此可以看出郑州市的酸雨污染程度不断加大。

2 酸雨对郑州市主要农作物的影响

2.1 酸雨对小麦的影响

郑州市冬小麦的播种时间在10月中下旬,越冬期在12月底,而返青期则出现在次年2月,成熟收获期在6月初,整个生育过程经历了秋季、冬季和春季,这恰好是郑州市酸雨多发时节,酸雨严重危害小麦生长。每年10月中下旬到11月下旬是冬小麦播种期和冬前苗期,该阶段酸雨天气频繁出现。相关研究表明,即使在pH低于2.5的环境中,小麦种子仍旧可以正常萌发,但是会对幼苗期的小麦产生影响,若此时出现强度较高的酸雨天气,小麦幼苗的生长发育和生理活动均会受到一定的危害。

小麦越冬期出现在12月上旬到次年2月上旬,該阶段温度相对较低,小麦几乎不再生长,即使出现酸雨天气,也不会对小麦造成太大的危害。小麦返青拔节孕穗期出现在2月下旬到4月上旬,此时郑州市出现酸雨天气的频率相对较低,再加上是少雨季节,一旦出现酸雨天气对小麦生长极为不利,同时还会危害后期小麦的生长发育。小麦抽穗、灌浆结实及收获期在4月中旬到6月上旬,此时郑州市降水和酸雨情况与小麦返青拔节孕穗期相似,酸雨天气出现频率相对较高,对小麦的生长发育极为不利。

相关研究表明,小麦生物积累量受酸雨强度的影响较大,酸雨浓度不同对小麦株高、穗粒数、结实率、生物产量等均会产生不同程度的影响,其中对小麦穗长的影响最为显著。生物量积累随着降水pH的增加而增加,反之亦然,两者之间呈现出正相关。另外,若pH小于4,酸雨对小麦生物产量和经济产量的影响逐渐增强,反之则逐渐降低。

2.2 酸雨对玉米的影响

夏玉米也是郑州市主要农作物之一,其播种时间在6月上旬,收获时间在9月下旬到10月上旬,夏季是玉米的主要生育期。郑州市年内降水主要在夏季较为集中,该阶段出现酸雨天气的频率相对较低,主要是因为夏季空气对流性增强,对于SO2等形成酸雨的主要污染物扩散较为有利,所以酸雨对玉米的危害相对较轻。相关研究表明,酸雨对玉米种子发芽的危害较为严重,会降低玉米发芽率,由此可以看出不同农作物种类对酸雨的反映程度不尽相同。另外,较强酸雨会对整个玉米生育期的生物量积累产生影响,降低玉米生物产量和经济产量。

2.3 酸雨对土壤的影响

酸雨会使土壤酸碱性发生变化,增加土壤毒害,降低土壤活性,进而破坏土壤结构,不利于农作物的生长发育。因土壤中含有铝的氢氧化物,在土壤出现酸化后,会使土壤含铝的原生及次生矿物风化,进而有大量的铝离子释放,形成了含铝化合物被植物吸收。农作物生长发育中吸收过量的铝离子,很容易出现中毒或死亡,土壤结构发生变化,加剧了土壤贫瘠化程度,不利于农作物的生长发育,极易滋生植物病虫害,会影响农作物产量。酸雨还会改变土壤微生物种群,降低细菌个体生长和繁殖速度,对营养元素的良性循环产生影响,降低农业产量和品质。另外,酸雨会使土壤中的固氮细菌和氨化细菌数量降低,影响土壤微生物的硝化作用和氨化作用,危害农作物的生长发育。以小麦为例,在小麦越冬期间,即使地上部分停止生长,但酸雨天气会使土壤理化性质发生变化,土壤酸化加剧。酸雨对小麦地上部分的危害要高于根系伤害,而酸化土壤对根系的伤害则高于地上部分,总之,酸雨对农作物的危害较大。

3 酸雨防御对策

3.1 加大政府监督力度

应加强郑州市酸雨全面防治工作,当地政府部门应做好对污染物气体排放的立法和监管,根据实际,利用科学有效的方式尽快制定出酸雨防治和污染物排放标准,同时还要根据法律法规对生产活动进行规范,进一步增强相关企业的环境保护意识,将污染物排放和治理工作做好,从源头控制酸雨,将酸雨对农业生产和生态环境的影响降到最低。

3.2 提高化石燃料的燃烧率

为了对酸雨进行有效控制,提升化石燃料的燃烧率是十分重要的措施。酸雨出现的原因是化石燃料未完全燃烧,使得空气中有大量的硝化物和硫化物积聚,雨水酸性增强。在工农业生产中需改变对传统煤炭的燃烧模式,通过现代化的生产方式将煤炭粉化处理工作做好,增强煤炭燃烧率,降低空气中硫化物和硝化物的排放量,从而有效抑制酸雨的形成。

3.3 改变能源消费观念

人们传统的能源消费观念主要是以经济型为主,但是随着环境问题不断恶化,严重威胁着人们的生活环境,对能源消费观念进行改变是大势所趋。正是在这样的大环境下,人们的能源消费观念发生了变化,为了更好地保护环境,应通过科学技术来优化能源结构,积极开发新型的清洁能源,代替煤炭、石油等能源,从源头上降低排放到空气中的硫化物。

参考文献

[1] 赵翔,涂薇.酸雨的危害及其防治对策的探讨[J].资源节约与环保,2014(3):69.

[2] 杨紫旭.酸雨的成因、危害及控制策略[J].农村经济与科技,2016,27(20):23,68.

[3] 李洁.从不同方面浅析酸雨对动植物的危害[J].农民致富之友,2016(11):113.

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