北美死湖事件

北美死湖事件

北美死湖事件又稱北美死湖酸雨事件,指的是二十世紀開始美國和加拿大工業發達的地區酸雨增多,導致這些地區很多湖泊的酸性變強,進而導致一些湖中的生物幾乎全部死亡的情況。這一情況延續至今。在英語中,對這一情況沒有“事件”的叫法,而只是把幾乎無生物的湖泊稱為死湖(dead lakes)。

基本介紹

  • 中文名:北美死湖事件
  • 外文名:dead lakes
  • 又名:北美死湖酸雨事件
  • 時間:從二十世紀至今
  • 地點:美國和加拿大工業發達的地區
  • 直接成因:酸雨
  • 間接成因:二氧化硫和氮氧化物的大量排放
  • 後果:大量水生物死亡,水中幾乎無生命
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背景

工業革命之後,西方各地的工廠、汽車以及居民家庭開始大量燃煤,並把未經處理的燃煤廢氣排入大氣,美國和加拿大也不例外,尤其是在工業發達的地區。這些廢氣中含有大量二氧化硫氮氧化物(如一氧化氮二氧化氮)。二氧化硫在大氣中被氧化成為三氧化硫,然後和大氣中的水結合生成硫酸。氮氧化物則在被氧化後和水生成硝酸。硫酸和硝酸都是強酸,如果降水(雨、等)中強酸的濃度過高,導致降水的 pH 值小於 5.6,那么這樣的降水就是酸雨了。酸雨的概念在 19 世紀末被提出。美國的酸雨從 20 世紀 50 年代起得到關注和研究。1974 年,康奈爾大學(Cornell University)的兩位科學家(Cogbill 和 Likens)調查了美國雨水的 pH 值,發現美國東北部(Northeast)的平均值是 4.3—5,並且很多其它地區(南至佛羅里達北至加拿大)的雨水 pH 值也低過了 5.6。
酸雨對生態最明顯的破壞就體現在水體中,如溪流、湖泊、沼澤。有些水生物能夠抵抗湖水變酸,但是另一些水生物則會隨著湖水酸性增高(pH 值降低)而死去。通常,年幼的生物更容易因湖水變酸而死去。當湖水的 pH 值降到 5 時,水生物的卵幾乎都無法孵化。當湖水的 pH 值低於 5 時,部分成年水生物死亡。不同物種對湖水酸性的耐受能力也是不同的。比如,pH 值低於 6 時,蝸牛會死亡;pH 值低於 5.5 時,小龍蝦會死亡,植物基本上都會死亡,昆蟲也基本上都會死亡;pH 值低於 5 時,鱒魚會死亡;pH 值低於 4 時,青蛙會死亡。而且,即使某些物種能夠承受低 pH 值,但如果它們所食用的物種因低 pH 值而死,它們也會因食物不足而死去。一般來說,湖水的 pH 值低於 5.5,這片湖水的生態就嚴重受損,算是“死湖”了。20 世紀 80 年代,美國的紐約州受酸雨影響最重,死湖數量也最大,擁有超過 200 個死湖。麻薩諸塞州其次,擁有超過 100 個死湖。明尼蘇達加利福尼亞佛蒙特賓夕法尼亞佛羅里達等工業發達的州也因酸雨而產生了大量死湖。
並非所有的湖泊都對酸雨非常敏感。有的湖泊的湖底土壤含有大量鈣鹽鹽而能中和湖水的酸性,所以即便酸雨注入湖水,湖水的 pH 值也不低。但有的湖泊的湖底沒有這樣的土壤,或這樣的土壤較薄,所以一旦有酸雨注入,湖水的 pH 值就明顯降低了。這就是為什麼接收酸雨的量相近、水容量也相近的湖泊會有不同的酸化程度,有的只是輕微酸化,而有的則成為了死湖。

實例

美國

在整個北美,最為人熟知的死湖莫過於阿迪朗達克的死湖了。
在 20 世紀 80 年代,科學家進行了一項對美國紐約州阿迪朗達克地區(Adirondack Region)的湖泊狀況的調查,這項調查證實了酸雨和湖水酸化以及湖泊中生物大量死亡的關係。一共有 1,469 個湖泊被調查,調查結果顯示其中三分之一的湖泊的 pH 值低於 5.6。這些湖當中,很多湖的酸化是由酸雨引起的。該地區的西部,酸雨最為嚴重的,那裡的湖水也是阿迪朗達克地區最酸的(能中和酸的土壤很少),而且那些湖裡的生物種類是最少的。直到今天,阿迪朗達克地區西部的湖仍然是美國最酸的湖。過去的一百年中,阿迪朗達克地區的 pH 值低於 5.6 的湖的數目增長了一倍。科學家曾經給這些湖裡投放了共 14 噸小蘇打,然而只是杯水車薪。
1984 年,生物學家發現阿迪朗達克地區的 Brooktrout 湖——一個曾經滿是鱒魚的湖,以及附近的幾百個湖裡的魚全都死光了。2005 年底,生物學家往 Brooktrout 湖中投放了一批鱒魚(20 條成年魚,2,000 條魚苗)。2006 年春天,生物學家又前往 Brooktrout 湖調查,發現鱒魚成功存活了。但是阿迪朗達克地區的湖水酸化仍然嚴重。
1985 年 4 月,美國威斯康辛州政府公布了一項調查結果,該結果顯示該州的湖泊中有 302 個受到酸雨的嚴重破壞,剩下的 1,435 個湖也不同程度地受到了酸雨的破壞,死湖占據了該州湖泊的約 12%。在當時,這個州的死湖數量暫時超過了阿迪朗達克地區。

加拿大

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