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《環(huán)境保護(hù)概論 課程論文》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、酸雨的形成機(jī)制【摘要】:隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展,酸雨已成為全球性環(huán)境問(wèn)題,成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的重要因素。酸雨對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),森林生態(tài)系統(tǒng)以及建筑物、材料都有巨大的破壞力。導(dǎo)致土壤、水體酸化,農(nóng)作物枯死,森林植被被毀,建筑物及材料被酸蝕。因此充分的了解酸雨的形成機(jī)制;認(rèn)識(shí)酸雨的形成機(jī)理,從根源上解決酸雨問(wèn)題已成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、推進(jìn)人類社會(huì)進(jìn)步的關(guān)鍵所在?!娟P(guān)鍵詞】:大氣污染、酸雨、酸雨形成機(jī)制、成分【前言】:1872年英國(guó)化學(xué)家加斯.史密斯在他出版的《大氣與水——化學(xué)氣象學(xué)的始端》一書中首次使用了“酸雨“這個(gè)術(shù)語(yǔ),并記載了酸雨對(duì)植物、金屬、石塊的危害,還指
2、出了酸雨遠(yuǎn)距離輸運(yùn)的問(wèn)題。從此,酸雨問(wèn)題得到了歐洲人的重視。近一個(gè)世紀(jì)后瑞典土壤學(xué)家S.奧登經(jīng)過(guò)多年研究于1972年向在斯德哥爾摩召開的聯(lián)合國(guó)人類環(huán)境大會(huì)提交報(bào)告:“跨越國(guó)界的空氣污染:大氣和降水中的硫?qū)Νh(huán)境的影響”,引起很大反響。從此,酸雨成為全世界關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題,對(duì)于酸雨的研究迅速在全世界范圍內(nèi)擴(kuò)展開來(lái)。如今,酸雨已由工業(yè)化國(guó)家擴(kuò)大到了發(fā)展中國(guó)家,從局部性環(huán)境問(wèn)題發(fā)展成為全球面臨的主要環(huán)境問(wèn)題之一。酸雨被稱為“天空死神”,具有強(qiáng)大的破壞力。酸雨會(huì)使土壤酸性增強(qiáng),導(dǎo)致大量農(nóng)作物、牧草枯死;破壞森林生態(tài)系統(tǒng);酸化河湖水,導(dǎo)致微生物和大量魚蝦死亡。另外,酸雨還
3、是造成人類交通、生活、生產(chǎn)設(shè)施嚴(yán)重腐蝕的罪魁禍?zhǔn)??!菊摹浚核嵊晔俏廴疚镔|(zhì)(硫化物及其原子團(tuán)、氮化物、氯化物)進(jìn)入大氣后,經(jīng)物理作用和化學(xué)作用,從而發(fā)生輸送、轉(zhuǎn)化和沉降等的一個(gè)復(fù)雜過(guò)程。酸雨絕大部分是H2SO4和HNO3主要來(lái)源于人類社會(huì)排放的硫氧化物和氮氧化物。就某一地區(qū)而言,形成持續(xù)性酸雨危害應(yīng)具備兩個(gè)條件;一是發(fā)生區(qū)域具有相當(dāng)高度的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)水平,并且廣泛使用礦石燃料且處理技術(shù)還不足夠先進(jìn);二是該區(qū)域的土壤、森林生態(tài)系統(tǒng)受到一定程度的破壞導(dǎo)致缺少中和酸性污染物的堿性物質(zhì)或者該地區(qū)土壤、森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)酸性物質(zhì)比較敏感。酸雨通常是指PH=-㏒[H+]<5.0
4、的降水,包括雨、雪、霜、雹、露等形式,泛指酸性沉降物。PH是研究酸性降水的重要指標(biāo),但是由式PH=-㏒[H+]不難看出PH只著重研究酸性降水中H+的濃度,而忽略了對(duì)離子的研究,顯然這對(duì)研究酸雨的形成機(jī)理、組成成分及前體物質(zhì)的來(lái)源是不利的。據(jù)學(xué)者們長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn)酸雨的主要成分是H2SO4、HNO3、HCl、H2S等無(wú)機(jī)酸。酸雨的形成主要包括三大途徑,即有人為或自然因素排入大氣的酸性物質(zhì)(S0X、NOX)在大氣中經(jīng)氣相、液相轉(zhuǎn)化為H2SO4、HNO3及其氣溶膠后、在進(jìn)入云中或形成凝結(jié)核隨降雨落下;S0X、NOX進(jìn)入云中后在轉(zhuǎn)化為H2SO4、HNO3及其氣溶膠,最后
5、進(jìn)入雨滴;S0X、NOX轉(zhuǎn)化為H2SO4、HNO3及其氣溶膠,下雨時(shí)經(jīng)云下沖刷降落到地面。酸性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)酸的關(guān)鍵在于氧化,然而根據(jù)發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)的物相可分三類:①氣相類發(fā)生的氧化反應(yīng);②水相中發(fā)生的氧化反應(yīng);③固體微粒表面發(fā)生的氧化反應(yīng)。M⑴SO2和NOX在氣象中的氧化反應(yīng),一般認(rèn)為羥基自由基在SO2和NOX的氧化過(guò)程中有突出意義:M2OH.+SO2→H2OSO2→H2SO4OH.+NO2→HONO2→HSO3(其中“M”表示催化劑)⑵SO2和NOX在水溶液中的氧化反應(yīng),就NOX而言他在水溶液中的氧化速度極其緩慢,因此不予以考慮;對(duì)于SO2而言其溶于水后又
6、有兩種途徑被氧化成為H2SO4:一是,空氣中水滴溶有O2、O3、H2O2、OH.等具有氧化性的物質(zhì)從而將將其氧化。二是,水滴中除含有氧化性物質(zhì)外還存在金屬微粒如Fe3+、Mn2+等,金屬微粒起催化作用,從而以更快的速度將H2SO3、HSO3+、SO32+更快的氧化成SO42+。⑴SO2在固體表面吸附和氧化,經(jīng)科學(xué)家們研究表明在炭粒表面不形成水膜的情況下,隨著氧氣濃度和相對(duì)濕度的提高,SO2的氧化速度加快,但隨著反應(yīng)進(jìn)行生成的H2SO4將炭粒覆蓋后,反應(yīng)速度隨時(shí)間減慢,另外,NO2有促進(jìn)SO2氧化的效果。⑵當(dāng)然我們也不能忽略雨滴在下降過(guò)程中達(dá)到極速11.2m/
7、s后雨滴沖刷云層下空氣柱產(chǎn)生的摩擦對(duì)NOX、SO2、H2SO3、HSO3+、SO32+氧化產(chǎn)生的影響。由以上酸雨形成機(jī)制我們不難看出,酸雨在形成過(guò)程中收到諸多因素的影響。首先,酸雨形成與酸性氧化物的濃度、轉(zhuǎn)化條件有關(guān)濃度越大、轉(zhuǎn)化越快降水酸度越大;風(fēng)向和降水量對(duì)酸雨的形成有影響;酸雨的形成于土壤地帶性差異有關(guān),堿性土壤顆粒微粒被風(fēng)吹向空中,對(duì)于水的酸性起到一定的中合作用。某一個(gè)地區(qū)一年中的降水的酸度、破壞程度也有著明顯的季節(jié)性,在旱季降雨量少,因此,降雨中酸性污染物濃度大雨水酸性大破壞力強(qiáng);相反在雨季降雨的酸性則較小。另外,不同季節(jié)酸性物質(zhì)的擴(kuò)散、輸送受到盛
8、行風(fēng)或季風(fēng)的影響,從而影響到地區(qū)降水的酸度?!窘Y(jié)論】