北美死湖事件

酸雨泛指PH值低于5.6的雨雪沉降，是大气污染的一种表现，有些国家称之为“空中死神”。20世纪70年代以来，美国东北部和加拿大东南部地区出现了大面积酸雨区，大约有9400个湖泊酸化变质，受到影响的水域总面积达到36000平方公里。其中，一些湖泊由于酸性过强导致各种生物几乎全部死亡而成为一潭死水。这就是世界上严重的北美死湖事件，也叫北美死湖酸雨事件。该事件不仅引发了美加两国的外交争端，也引起了各国政府和科技工作者对大气污染成因及治理的重视。

美国东北部和加拿大东南部是西半球工业最发达的地区，每年向大气中排放二氧化硫2500多万吨。其中约有380万吨由美国飘到加拿大，100多万吨由加拿大飘到美国。七十年代开始，这些地区出现了大面积酸雨区。美国受酸雨影响的水域达3.6万平方公里，23个州的17059个湖泊有9400个酸化变质。最强的酸性雨降在弗吉尼亚洲，酸度值（pH）1.4。纽约州阿迪龙达克山区，1930年只有4％的湖无鱼，1975年近50％的湖泊无鱼，其中200个是死湖，听不见蛙声，死一般寂静。加拿大受酸雨影响的水域5.2万平方公里，5000多个湖泊明显酸化。多伦多1979年平均降水酸度值（pH）3.5，比藩茄汁还要酸，安大略省萨德伯里周围1500多个湖泊池塘漂浮死鱼，湖滨树木枯萎。

事件回顾

20世纪30年代之后，美国东北部和加拿大东南部地区工业快速发展，与此同时，污染排放形势也比较严峻，每年向大气中排放的二氧化硫达到2500多万吨。随着二氧化硫排放量的增加，大气环境酸化现象开始出现，造成严重的酸雨污染。到了70年代，美国东北部和加拿大东南部的大量湖泊PH值仅在3.5左右，严重的区域PH值一度低到1.4左右，当地生态环境遭到严重破坏，经济也受到严重影响。美国缅因州某参议员于1981年提交的《酸雨防止法案》声称，美国东部整个地区每年因酸雨污染损失达50亿美元，以林业为主体经济的缅因州每年损失就超过17亿美元。加拿大则声称，1984年全国有1400多个湖泊和池塘由于酸雨污染导致大量鱼类死亡，有年产值250亿美元的木材业受到严重威胁。

事件影响

北美死湖事件发生后，酸雨污染不仅成为美国与加拿大的环境难题，还引起两国外交争端，甚至一度关系紧张。20世纪70年代初，加拿大研究发现造成酸雨的大气污染物中60%以上是从美国产生然后越界漂过来的。1977年，加拿大正式向美国提出合作以共同解决酸雨问题，但是美国的表现并不积极，虽经多次努力都没有明确结果。80年代，加拿大环境部将酸雨列为需要解决的首要污染物之一，外交部将酸雨视为需要与美交涉的最重要事务之一。1981年3月里根访问渥太华时，成千上万的加拿大人上街示威，要求美国尽快签定治理酸雨污染的双边协定。在美加关系史上，很少有什么纠纷比酸雨问题更令两国领导人感到为难。

北美死湖事件也引起了更多国家对酸雨污染的关注，一些国家呼吁大气无国界，酸雨危害已经成为一个全球性问题。经过多次协商，1979年11月，联合国欧洲经济委员会环境部长会议在日内瓦举行，34个国家和欧洲共同体签字通过了《控制长距离越境空气污染公约》。1999年，联合国在该公约基础上制定了《哥德堡议定书》，并针对主要空气污染物又制定了2020年及以后的减排承诺，共有51个缔约国参加。多年来，该公约为国际展开科技合作和政策协商提供了重要框架，在减少空气污染方面取得了很大进展，全球酸雨面积和浓度大幅下降。

背景

工业革命之后，西方各地的工厂、汽车以及居民家庭开始大量燃煤，并把未经处理的燃煤废气排入大气，美国和加拿大也不例外，尤其是在工业发达的地区。这些废气中含有大量二氧化硫和氮氧化物（如一氧化氮、二氧化氮）。二氧化硫在大气中被氧化成为三氧化硫，然后和大气中的水结合生成硫酸。氮氧化物则在被氧化后和水生成硝酸。硫酸和硝酸都是强酸，如果降水（雨、雪、雹、露等）中强酸的浓度过高，导致降水的pH值小于5.6，那么这样的降水就是酸雨了。酸雨的概念在 19世纪末被提出。美国的酸雨从20世纪50年代起得到关注和研究。1974年，康奈尔大学（Cornell University）的两位科学家（Cogbill和Likens）调查了美国雨水的pH值，发现美国东北部（Northeast）的平均值是4.3—5，并且很多其它地区（南至佛罗里达北至加拿大）的雨水pH值也低过了5.6。

酸雨对生态最明显的破坏就体现在水体中，如溪流、湖泊、沼泽。有些水生物能够抵抗湖水变酸，但是另一些水生物则会随着湖水酸性增高（pH值降低）而死去。通常，年幼的生物更容易因湖水变酸而死去。当湖水的pH值降到5时，水生物的卵几乎都无法孵化。当湖水的pH值低于5时，部分成年水生物死亡。不同物种对湖水酸性的耐受能力也是不同的。比如，pH值低于6时，蜗牛会死亡；pH值低于5.5时，小龙虾会死亡，植物基本上都会死亡，昆虫也基本上都会死亡；pH值低于5时，鳟鱼会死亡；pH值低于4时，青蛙会死亡。而且，即使某些物种能够承受低pH值，但如果它们所食用的物种因低pH值而死，它们也会因食物不足而死去。一般来说，湖水的pH值低于5.5，这片湖水的生态就严重受损，算是“死湖”了。20世纪80年代，美国的纽约州受酸雨影响最重，死湖数量也最大，拥有超过200个死湖。马萨诸塞州其次，拥有超过100个死湖。明尼苏达、加利福尼亚、佛蒙特、宾夕法尼亚、佛罗里达等工业发达的州也因酸雨而产生了大量死湖。

并非所有的湖泊都对酸雨非常敏感。有的湖泊的湖底土壤含有大量钙盐、镁盐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。但有的湖泊的湖底没有这样的土壤，或这样的土壤较薄，所以一旦有酸雨注入，湖水的pH值就明显降低了。这就是为什么接收酸雨的量相近、水容量也相近的湖泊会有不同的酸化程度，有的只是轻微酸化，而有的则成为了死湖。

实例

美国

在整个北美，最为人熟知的死湖莫过于阿迪朗达克的死湖了。

在20世纪80年代，科学家进行了一项对美国纽约州阿迪朗达克地区（Adirondack Region）的湖泊状况的调查，这项调查证实了酸雨和湖水酸化以及湖泊中生物大量死亡的关系。一共有1,469个湖泊被调查，调查结果显示其中三分之一的湖泊的 pH值低于5.6。这些湖当中，很多湖的酸化是由酸雨引起的。该地区的西部，酸雨最为严重的，那里的湖水也是阿迪朗达克地区最酸的（能中和酸的土壤很少），而且那些湖里的生物种类是最少的。直到今天，阿迪朗达克地区西部的湖仍然是美国最酸的湖。过去的一百年中，阿迪朗达克地区的pH值低于5.6的湖的数目增长了一倍。科学家曾经给这些湖里投放了共14吨小苏打，然而只是杯水车薪。

1984年，生物学家发现阿迪朗达克地区的Brooktrout湖——一个曾经满是鳟鱼的湖，以及附近的几百个湖里的鱼全都死光了。2005年底，生物学家往Brooktrout湖中投放了一批鳟鱼（20条成年鱼，2,000条鱼苗）。2006年春天，生物学家又前往Brooktrout湖调查，发现鳟鱼成功存活了。但是阿迪朗达克地区的湖水酸化仍然严重。

1985年4月，美国威斯康辛州政府公布了一项调查结果，该结果显示该州的湖泊中有302个受到酸雨的严重破坏，剩下的 1,435个湖也不同程度地受到了酸雨的破坏，死湖占据了该州湖泊的约12%。在当时，这个州的死湖数量暂时超过了阿迪朗达克地区。

加拿大

安大略（Ontario）省的萨德伯里（Sudbury）曾是加拿大境内受酸雨影响最严重的地区，因为当地的镍冶炼厂曾经排放出大量的二氧化硫，引起酸雨，而且当地土壤没有足够的盐类去中和酸。当地的酸雨严重影响了湖泊。比如，1983年对萨德伯里附近的一个湖泊——Lohi Lake的调查显示，受酸雨影响，该湖的pH值最低可达4.4。但是1990年后，加拿大出台的法规制约了当地的空气污染，酸雨状况得到了一定改善。当地的湖水pH值渐渐升高了，生物多样性也有所改善。

事件启示

北美死湖事件不仅是全球酸雨污染治理的推动者，也是大气污染区域协同治理的倒逼者。回顾分析北美死湖事件的经验教训，对我国大气污染防治具有重要的启示和借鉴意义。

完善生态文明制度是大气污染防治的根本保障。保护生态环境必须依靠制度建设。美加两国虽然在外交谈判上历经曲折，但是在国内却相继修订《清洁空气法案》，实施二氧化硫总量控制和排放交易制度，迫使企业降低硫氧化物和氮氧化物的排放量。改革开放以后，我国酸雨污染面积也遭遇短时间内快速发展，对我国生态系统和经济发展均带来严重影响。90年代以来，我国将酸雨和二氧化硫污染控制纳入重点工作，相继出台一系列制度，如二氧化硫排放总量控制制度、污染排放许可制度、高硫煤限产制度等，大大降低了二氧化硫的排放量和排放浓度。党的十八大以来，我国将生态文明建设摆在了突出位置，稳步推进关键制度改革，建立了严格的“大气十条”，为大气污染防治提供了根本保障。

创新环境治理机制是大气污染防治的重要抓手。大气具有很强的流动性，大气污染常常是跨行政边界呈现区域性特点，因此以行政区划为界限、各地单独治理的模式很难解决大气污染问题，必须创新环境治理机制。北美死湖事件之所以引起美加外交矛盾就在于此。我国在酸雨污染的解决过程中，创新地建立了大气污染区域联防联控机制，开展多种污染物协同控制、区域空气环境质量评价体系等实践，为大气污染防治提供了有效路径。党的十八大以来，我国在PM2.5污染的解决过程中，还创新地建立了排查、交办、核查、约谈、专项督察“五步法”工作机制、国家大气污染防治攻关联合中心“1 X”机制、“一市一策”跟踪研究机制、“专项监督 常态帮扶”新机制等，有效推动了全国大气环境质量的改善。当前，我国已经开启全面建设社会主义现代化国家新征程，大气环境保护事关人民群众根本利益，事关实现中华民族伟大复兴中国梦，应不断创新环境治理机制，探索区域统一规划、统一标准、统一环评、统一监测和统一执法的综合治理系统，推动形成区域协同长效机制和市场激励机制，为大气污染防治提供有力抓手。

加强环境科技创新为大气污染防治提供有力支撑。科学技术是大气污染防治的重要支撑，全球酸雨问题的有效解决离不开大量科技工作者的研究。近年来，我国在环境科学与技术研究方面不断加大力度，如成立国家大气污染防治攻关中心、布局5000多个空气质量监测站、安装重点企业在线监测系统等，为大气环境保护作出了重要贡献。但是，我们也该清晰地看到，随着我国大气环境质量稳中向好的同时也进入了“深水区”，改善幅度越来越窄、改善难度越来越大，主要原因在于能源结构调整不到位。因此，要不断加强环境科技创新，开发利用清洁能源，加快能源结构调整，实现绿色低碳发展。同时，还要加强环境科学基础和前沿工程技术的研究，实施大气污染成因与治理攻关项目，完善环境质量监测网和提升环境质量自动检测技术，实现环境监测与科学研究的紧密结合，为大气污染精准防治提供有力支撑。