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1、酸雨的成因及防治C.1摘要:當(dāng)今,人類遇到了許多前所未有的挑戰(zhàn),酸雨成為國際社會最為關(guān)注的全球性大氣環(huán)境問題之一。酸雨是化工發(fā)展的產(chǎn)物,有其形成的歷史必然性。但是,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對其形成原因和發(fā)展規(guī)律進(jìn)行研究,采取一定的防治措施,必然會使其得到有效的控制。關(guān)鍵詞:酸雨;SO2;形成原因;危害;防治1.什么是酸雨我們知道,大氣中含有相當(dāng)數(shù)量的二氧化碳,雨水從高空中落下經(jīng)過大氣層時,總要溶解一部分二氧化碳,因此,即使是正常的雨水,也是呈酸性的,但這還不是我們要談的“酸雨”。若大氣被二氧化硫、氮氧化物等物質(zhì)污染了,來自高空的干凈的雨水
2、就會與它們發(fā)生化學(xué)反應(yīng),雨水就會變得很酸。化學(xué)家常用,PH值來表示液體的酸堿度。以7為分界線,,PH值越大,堿性越強(qiáng);,PH值越小,酸性越強(qiáng)。我們所說的酸雨是指受人類活動影響使,PH值降低至5.6以下的酸性降水?!?】2.酸雨的形成原因據(jù)分析,酸雨的化學(xué)成分主要為H+、Cl-、NO3-、NH4+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+等。其來源包括自然來源和人為來源。一般而言,NO3-、SO42-為主要的致酸物質(zhì),由硫氧化物與氮氧化物轉(zhuǎn)化而來。在人為污染排放方面,硫氧化物是大氣中分布廣、影響大的污染物質(zhì),所以常作為大氣污染的主要指標(biāo)。大氣中
3、的SO2主要是人類活動產(chǎn)生的,大部分來自煤和石油的燃燒、石油煉制、有色金屬冶煉和硫酸制備等,全世界每年排放SO2約有1.5×108t其中66.7%來自煤的燃燒,約20%來自石油的燃燒,特別是電廠的排放量約占SO2排放量的50%左右;氮氧化物(主要指NO、NO2)主要源自工廠高溫燃燒過程中由大氣中的氮與氧反應(yīng)生成而又迅速冷卻導(dǎo)致分解的產(chǎn)物。汽車尾氣也是大氣中氮氧化物的另一主要來源。由此可見,酸雨的形成主要有以下幾種人為因素:(1)煤、石油和天然氣等石化燃料燃燒。煤炭中的雜質(zhì)硫在燃燒過程中變成硫氧化物進(jìn)入大氣,石油、天然氣中的氮元素變成氮
4、氧化物進(jìn)入大氣。(2)工業(yè)過程。如金屬冶煉,某些有色金屬的礦石是硫化物,銅、鋁、鋅硫化物礦石在還原為金屬過程中將逸出大量SOx氣體,部分回收成硫酸,部分進(jìn)入了大氣。再如化工生產(chǎn),特別是硫酸生產(chǎn)和硝酸生產(chǎn)分別產(chǎn)生大量的SOx、NOx。(3)交通運(yùn)輸。如汽車尾氣,在發(fā)動機(jī)內(nèi),活塞頻繁打出火花,使N2變成NOx。不同的車型尾氣中NOx的含量有多有少,機(jī)械性能差的或使用壽命已較長的發(fā)動機(jī)尾氣中NOx的濃度高,汽車停在十字路口,不熄火等待通過時,要比正常行車時尾氣中的NOx濃度高。一些發(fā)達(dá)國家城市大氣污染物中氮氧化物約47%來自汽車等污染源。近
5、年來,我國各種汽車數(shù)量猛增,其尾氣對酸雨的增加正在逐年上升。就我國的總體情況而言,酸雨形成的主要物質(zhì)是燃煤中的雜質(zhì)硫,與石油和天然氣相比,煤的消耗量要多得多,一般估計(jì)占石化燃料總消耗量的90%左右。而煤的燃燒排放SOx的數(shù)量除了決定于煤的消耗量外,還決定于煤的含硫量。我國幅員遼闊,煤礦分布十分分散。據(jù)研究,我國南方所產(chǎn)煤含硫量高于北方,特別是西南地區(qū)產(chǎn)煤含硫量高的中小煤礦很多,其煤的含硫量比東北和華北地區(qū)產(chǎn)的煤高3~4倍,當(dāng)?shù)鼐用穹Q之為“臭煤”,一般情況是當(dāng)?shù)叵漠?dāng)?shù)禺a(chǎn)的煤,以減少運(yùn)輸過程的損失和增加成本,這也加速了我國長江以南酸雨區(qū)
6、域的形成。此外,石油和天然氣含硫量一般比煤要低得多,而且它們的年消耗量為煤消耗量的10%左右。因此燃燒煤中的雜質(zhì)硫是我國目前酸雨形成的主要原因?!?】3.酸雨的危害酸雨會對環(huán)境帶來廣泛的危害,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。其危害主要有以下幾個方面:3.1直接危害植物植物對酸雨反應(yīng)最敏感的器官是葉片,葉片受損后光合作用降低,抗病蟲害能力減弱,林木生長緩慢或死亡,農(nóng)作物減產(chǎn)。3.2破壞水環(huán)境當(dāng)pH值降至510以下,魚卵多不能正常孵化。即使孵化,骨骼也常是畸形的;加之河底淤泥中的有毒金屬遇酸溶解,更加速了水生生物的死亡。3.3使土壤酸化影響和破壞土壤
7、微生物的數(shù)量和群落結(jié)構(gòu),抑制了土壤中有機(jī)物的分解和氮的固定,使土壤貧瘠化,導(dǎo)致生長在這里的植物逐步退化。3.4腐蝕文物古跡、建筑物、工業(yè)設(shè)備和通訊電纜等3.5危及人體健康酸雨中含有的甲醛、丙烯酸等對人的眼睛有強(qiáng)烈的刺激作用。硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比SO2要高10倍,其微??汕秩肴梭w的深部組織,引起肺水腫和肺硬化等疾病而導(dǎo)致死亡。當(dāng)空氣中含0.8mg/L硫酸霧時,就會使人難受而致病?;蛘呤侨藗冿嬘盟峄牡孛嫠陀赏寥罎B入金屬含量較高的地下水,食用酸化湖泊和河流的魚類等,一些重金屬元素通過食物鏈逐漸積累進(jìn)入人體,最終對人體造成危害。4.酸
8、雨的防治措施酸雨的危害已引起各國政府和科學(xué)家的重視。我國酸雨中的酸性成分主要是SO42-,而NO3-所占比例不到10%。這說明形成我國酸性降水的主要大氣污染物是SO2。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國20世紀(jì)80年代中期前后SO2年排放量約