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(xué)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(xué)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(xué)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(fù)雜的大氣化學(xué)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(yīng)，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(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)方程式： 4NO++2H2O+3O2＝4HNO3 b.NO2→HNO3 總的化學(xué)反應(yīng)方程式： 4NO2+2H2O+O2＝4HNO3 （*注：元素后的數(shù)字為腳標(biāo)，化學(xué)式前的數(shù)為化學(xué)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(yán)重，降水中硫酸根離子濃度就越高，導(dǎo)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(yīng)，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(fēng)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(fù)雜。主要有煤塵和風(fēng)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(kuò)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(yán)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(jìn)入水中，毒害魚類；加速建筑物和文物古跡的腐蝕和風(fēng)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(rèn)識到，對建筑物、橋梁和設(shè)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(dāng)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(xì)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(xué)洗氣器是可能的補救辦法之一?；瘜W(xué)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(shè)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(xué)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(yán)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(rèn)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(jì)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。《公約》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(jìn)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(jìn)石灰石和白云石，與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，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(jìn)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(dá)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(fēng)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.