酸雨有關(guān)資料

【專家解說】：酸雨的發(fā)現(xiàn) 近代工業(yè)革命，從蒸汽機開始，鍋爐燒煤，產(chǎn)生蒸汽，推動機器；而后火力電廠星羅齊布，燃煤數(shù)量日益猛增。遺憾地是，煤含雜質(zhì)硫，約百分之一，在燃燒中將排放酸性氣體 SO2；燃燒產(chǎn)生的高溫尚能促使助燃的空氣發(fā)生部分化學變化，氧氣與氮氣化合，也排放酸性氣體NOx。它們在高空中為雨雪沖刷，溶解，雨成為了酸雨；這些酸性氣體成為雨水中雜質(zhì)硫酸根、硝酸根和銨離子。1872年英國科學家史密斯分析了倫頓市雨水成份，發(fā)現(xiàn)它呈酸性，且農(nóng)村雨水中含碳酸銨，酸性不大；郊區(qū)雨水含硫酸銨，略呈酸性；市區(qū)雨水含硫酸或酸性的硫酸鹽，呈酸性。于是史密斯首先在他的著作《空氣和降雨：化學氣候?qū)W的開端》中提出“酸雨”這一專有名詞。 酸雨的成因 酸雨的成因是一種復雜的大氣化學和大氣物理的現(xiàn)象。酸雨中含有多種無機酸和有機酸，絕大部分是硫酸和硝酸。工業(yè)生產(chǎn)、民用生活燃燒煤炭排放出來的二氧化硫，燃燒石油以及汽車尾氣排放出來的氮氧化物，經(jīng)過“云內(nèi)成雨過程”，即水汽凝結(jié)在硫酸根、硝酸根等凝結(jié)核上，發(fā)生液相氧化反應，形成硫酸雨滴和硝酸雨滴；又經(jīng)過“云下沖刷過程”，即含酸雨滴在下降過程中不斷合并吸附、沖刷其他含酸雨滴和含酸氣體，形成較大雨滴，最后降落在地面上，形成了酸雨。我國的酸雨是硫酸型酸雨。 酸雨多成于化石燃料的燃燒： ⑴S→H2SO4 S+O2（點燃）＝SO2 SO2+H2O＝H2SO3（亞硫酸） 2H2SO3+O2＝2H2SO4（硫酸） 總的化學反應方程式： S+O2（點燃）＝SO2 2SO2+2H2O+O2＝2H2SO4 ⑵氮的氧化物溶于水形成酸： a.NO→HNO3（硝酸） 2NO+O2＝2NO2 3NO2+H2O＝2HNO3+NO 總的化學反應方程式： 4NO++2H2O+3O2＝4HNO3 b.NO2→HNO3 總的化學反應方程式： 4NO2+2H2O+O2＝4HNO3 （*注：元素后的數(shù)字為腳標，化學式前的數(shù)為化學計量數(shù)。） 酸雨形成的影響因素 1.酸性污染物的排放及轉(zhuǎn)換條件 一般說來，某地SO2污染越嚴重，降水中硫酸根離子濃度就越高，導致ph值越低。 2. 大氣中的氨 大氣中的氨（NH3）對酸雨形成是非常重要的。氨是大氣中唯一的常見氣態(tài)堿。由于它的水溶性，能與酸性氣溶膠或雨水中的酸反應，起中和作用而降低 酸度。大氣中氨的來源主要是有機物的分解和農(nóng)田施用的氮肥的揮發(fā)。土壤的氨的揮發(fā)量隨著土壤pH值的上升而增大。京津地區(qū)土壤pH值為7~8以上，而重 慶、貴陽地區(qū)則一般為5~6，這是大氣氨水平北高南低的重要原因之一。土壤偏酸性的地方，風沙揚塵的緩沖能力低。這兩個因素合在一起，至少在目前可以解釋 我國酸雨多發(fā)生在南方的分布狀況。 3. 顆粒物酸度及其緩沖能力 大氣中的污染物除酸性氣體SO2和NO2外，還有一個重要成員——顆粒物。顆粒物的來源很復雜。主要有煤塵和風沙揚塵。后者在北方約占一半，在南 方估計約占三分之一。顆粒物對酸雨的形成有兩方面的作用，一是所含的催化金屬促使SO2氧化成酸；二是對酸起中和作用。但如果顆粒物本身是酸性的，就不能 起中和作用，而且還會成為酸的來源之一。目前我國大氣顆粒物濃度水平普遍很高，為國外的幾倍到十幾倍，在酸雨研究中自然是不能忽視的。 4.天氣形勢的影響 如果氣象條件和地形有利于污染物的擴散，則大氣中污染物濃度降低，酸雨就減弱，反之則加重（如逆溫現(xiàn)象）。 酸雨的危害 硫和氮是營養(yǎng)元素。弱酸性降水可溶解地面中礦物質(zhì)，供植物吸收。如酸度過高，pH值降到5.6以下時，就會產(chǎn)生嚴重危害。它可以直接使大片森林死亡，農(nóng)作物枯萎；也會抑制土壤中有機物的分解和氮的固定，淋洗與土壤離子結(jié)合的鈣、鎂、鉀等營養(yǎng)元素，使土壤貧瘠化；還可使湖泊、河流酸化，并溶解土壤和水體底泥中的重金屬進入水中，毒害魚類；加速建筑物和文物古跡的腐蝕和風化過程；可能危及人體健康。 酸性雨水的影響在歐洲和美國東北部最明顯，而且被大力宣傳，但受威脅的地區(qū)還包括加拿大，也許還有加利福尼亞州塞拉地區(qū)、洛基山脈和中國。在某些地方，偶爾觀察到降下的雨水像醋那樣酸。酸雨影響的程度是一個爭論不休的主題。對湖泊和河流中水生物的危害是最初人們注意力的焦點，但現(xiàn)在已認識到，對建筑物、橋梁和設備的危害是酸雨的另一些代價高昂的后果。污染空氣對人體健康的影響是最難以定量確定的。 受到最大危害的是那些緩沖能力很差的湖泊。當有天然堿性緩沖劑存在時，酸雨中的酸性化合物(主要是硫酸、硝酸和少量有機酸)就會被中和。然而，處于花崗巖(酸性)地層上的湖泊容易受到直接危害，因為雨水中的酸能溶解鋁和錳這些金屬離子。這能引起植物和藻類生長量的減少，而且在某些湖泊中，還會引起魚類種群的衰敗或消失。由這種污染形式引起的對植物的危害范圍，包括從對葉片的有害影響直到細根系的破壞。 在美國東北部地區(qū)，減少污染物的主要考慮對象是那些燃燒高含硫量的煤發(fā)電廠。能防止污染物排放的化學洗氣器是可能的補救辦法之一?；瘜W洗氣器是一種用來處理廢氣、或溶解、或沉淀、或消除污染物的設備。催化劑能使固定源和移動源的氮氧化物排放量減少，又是化學在改善空氣質(zhì)量方面能起作用的另一個實例。 酸雨的治理措施 控制酸雨的根本措施是減少二氧化硫和氮氧化物的排放。 治理措施 世界上酸雨最嚴重的歐洲和北美許多國家在遭受多年的酸雨危害之后，終于都認識到，大氣無國界，防治酸雨是一個國際性的環(huán)境問題，不能依靠一個國家單獨解決，必須共同采取對策，減少硫氧化物和氮氧化物的排放量。經(jīng)過多次協(xié)商，1979年11月在日內(nèi)瓦舉行的聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會的環(huán)境部長會議上，通過了《控制長距離越境空氣污染公約》，并于1983年生效?！豆s》規(guī)定，到1993年底，締約國必須把二氧化硫排放量削減為1980年排放量的70％。歐洲和北美(包括美國和加拿大)等32個國家都在公約上簽了字。為了實現(xiàn)許諾，多數(shù)國家都已經(jīng)采取了積極的對策，制訂了減少致酸物排放量的法規(guī)。例如，美國的《酸雨法》規(guī)定，密西西比河以東地區(qū)，二氧化硫排放量要由1983年的2000萬噸／年，經(jīng)過10年減少到1000萬噸／年；加拿大二氧化硫排放量由1983年的470萬噸／年，到1994年減少到230萬噸／年，等等。目前世界上減少二　　氧化硫排放量的主要措施有： 1、原煤脫硫技術(shù)，可以除去燃煤中大約40％一60％的無機硫。 2、優(yōu)先使用低硫燃料，如含硫較低的低硫煤和天然氣等。 3、改進燃煤技術(shù)，減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液態(tài)化燃煤技術(shù)是受到各國歡迎的新技術(shù)之一。它主要是利用加進石灰石和白云石，與二氧化硫發(fā)生反應，生成硫酸鈣隨灰渣排出。 4、對煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進行煙氣脫硫。目前主要用石灰法，可以除去煙氣中85％一90％的二氧化硫氣體。不過，脫硫效果雖好但十分費錢。例如，在火力發(fā)電廠安裝煙氣脫硫裝置的費用，要達電廠總投資的25％之多。這也是治理酸雨的主要困難之一。 5.開發(fā)新能源，如太陽能，風能，核能，可燃冰等，但是目前技術(shù)不夠成熟，如果使用會造成新污染，且消耗費用十分高.