下酸雨的原因
酸雨正式的名稱是為酸性沉降,指pH值小于5.6的雨水、凍雨、雪、雹、露等大氣降水。為什么下酸雨,以下就是學(xué)習(xí)啦小編做的整理,希望對你們有用。
下酸雨的原因
酸雨形成的原因是大氣化學(xué)和大氣物理的現(xiàn)象,酸雨中含有多種無機(jī)酸和有機(jī)酸,絕大部分是硫酸和硝酸。
酸雨形成的主要原因——自然因素
海洋霧沫,它們會夾帶一些硫酸到空中,而硫酸是引起酸雨的主要?dú)怏w之一。
土壤中某些機(jī)體,如動(dòng)物死尸和植物敗葉在細(xì)菌作用下可分解某些硫化物,繼而轉(zhuǎn)化為二氧化硫 。
火山爆發(fā)噴出可觀量的二氧化硫氣體。
雷電和干熱引起的森林火災(zāi)也是一種天然硫氧化物排放源,因?yàn)闃淠疽埠形⒘苛颉?/p>
高空雨云閃電,有很強(qiáng)的能量,能使空氣中的氮?dú)夂脱鯕獠糠只仙梢谎趸?繼而在對流層中被氧化為二氧化氮 N₂+O₂==放電==2NO 2NO+O₂======2NO₂ 氮氧化物即為一氧化氮和二氧化氮之和,與空氣中的水蒸氣反映生成硝酸。
細(xì)菌分解
過肥的土壤也含有微量的硝酸鹽,土壤硝酸鹽在土壤細(xì)菌的幫助下可分解出一氧化氮,二氧化氮和氮?dú)獾葰怏w。
酸雨形成的主要原因——人為因素
如汽車尾氣,在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi),活塞頻繁打出火花,象天空中的閃電,氮?dú)庾兂啥趸2煌能囆?,氮氧化合物的濃度有多有少,但近年來,我國各種汽車數(shù)量猛增,它的尾氣對酸雨的貢獻(xiàn)正在逐年上升,不能掉以輕心。
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。由于我國多燃煤,所以的酸雨是硫酸型酸雨。而多燃石油的國家下硝酸雨。
無論是煤,或石油,燃燒過程中會生成大量二氧化硫,此外煤燃燒過程中的高溫使空氣中的氮?dú)夂脱鯕饣蠟橐谎趸?,繼而轉(zhuǎn)化為二氧化氮,造成酸雨。
工業(yè)過程,如金屬冶煉:某些有色金屬的礦石是硫化物、銅、鉛、鋅便是如此,將銅、鉛、鋅硫化物礦石還原為金屬過程中將溢出大量二氧化硫氣體,部分回收為硫酸,部分進(jìn)入大氣。再如化工生產(chǎn),特別是硫酸生產(chǎn)和硝酸生產(chǎn)可分別產(chǎn)生可觀量二氧化硫和二氧化氮,再如石油煉制等,也能產(chǎn)生一定量得二氧化硫和二氧化氮。
酸雨形成的主要原因其實(shí)還是得歸結(jié)于我們?nèi)祟悓ψ匀坏牟粩嗬?,不斷開發(fā),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,也排放酸性氣體NOx。它們在高空中為雨雪沖刷,與水結(jié)合形成了PH值小于7的液體,形成了酸雨。
酸雨的治理措施
1.原煤脫硫技術(shù),可以除去燃煤中大約40%一60%的無機(jī)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。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(fèi)錢。例如,在火力發(fā)電廠安裝煙氣脫硫裝置的費(fèi)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,但是技術(shù)不夠成熟,如果使用會造成新污染,且消耗費(fèi)用十分高.
我國酸雨的情形
我國的酸雨形式
中國從八十年代開始對酸雨污染進(jìn)行觀測調(diào)查研究。在八十年代,中國的酸雨主要發(fā)生在重慶,貴陽和柳州為代表的西南地區(qū),酸雨的面積約為170萬平方公里。到九十年代中期,酸雨已發(fā)展到長江以南,青藏高原以東及四川盆地的廣大地區(qū),酸雨地區(qū)面積擴(kuò)大了100多萬平方公里。以長沙,贛州,南昌,懷化為代表的華中酸雨區(qū)現(xiàn)在已經(jīng)成為全國酸雨污染最嚴(yán)重的地區(qū),其中心區(qū)平均降水pH值低于4.0,酸雨的頻率高達(dá)90%以上,已達(dá)到了“逢雨必酸”的程度。以南京,上海,杭州,福州和廈門為代表的華東沿海地區(qū)也成為我國主要的酸雨地區(qū)。值得注意的是,華北的京津,東北的丹東,圖們等地區(qū)也頻頻出現(xiàn)酸性降水。年均pH值低于5.6的區(qū)域面積已占我國國土面積的40%左右。我國的酸雨化學(xué)特征是pH值低,硫酸根(SO42-),銨(NH4+),和鈣(Ca2+)離子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于歐美,而硝酸根(NO3-)濃度則低于歐美。研究表明,我國酸性降水中硫酸根與硝酸根的摩爾之比大約為6.4:1,因此,中國的酸雨是硫酸型的,主要是人為排放SO2造成的。所以,治理好我國的SO2排放對我國的酸雨的治理有著決定性的作用。
我國酸雨的防治
綜合我國酸雨的情況,我國要治理好酸雨就必須從源頭上控制SO2的治理和排放。而二氧化硫主要是通過化石燃料的燃燒釋放到大氣當(dāng)中。燃燒前脫硫技術(shù)主要是指燃料的脫硫技術(shù),對于以燃煤為主要能源的我國來說,又主要指煤的脫硫技術(shù)。煤的脫硫主要有化學(xué)法,物理發(fā),和微生物法,工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的是煤的重力分選法,其他脫硫方法如浮選法,微波脫硫法,磁力脫硫法,微生物脫硫法,以及煤的氣化,液化等,仍處于實(shí)驗(yàn)室到半工業(yè)階段。煤中的硫可分為有機(jī)硫和無機(jī)硫,其中有機(jī)硫又可分為原生有機(jī)硫和次生有機(jī)硫兩大類。有機(jī)硫與煤中的有機(jī)物質(zhì)形成復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu),采用機(jī)械破碎,重力分選等物理方法不能將它脫除,需用化學(xué)方法或電磁輻射破壞碳硫間的化學(xué)鍵后才能脫除,成本較高。而無機(jī)硫主要由硫化鐵硫,單質(zhì)硫,硫酸鹽硫組成,可用物理方法(如重力分選法)脫除40%~90%的硫。應(yīng)用最廣泛的燃燒中脫硫技術(shù)是型煤固硫技術(shù)和循環(huán)流化床脫硫技術(shù)。對于型煤固硫技術(shù)主要方法如下1.在鈣基固硫劑中添加鋼渣。2.采用化學(xué)處理方法。3.添加硅酸鹽。4.采用“定向開花”技術(shù)。5.研制復(fù)合固硫劑。6.生物質(zhì)工業(yè)型煤.而循環(huán)流化床脫硫技術(shù)是在床內(nèi)加入廉價(jià)的脫硫劑(通常用石灰石或白云石),在800~900.C的低溫燃燒過程中,脫除煙氣中SO2和SO3,以達(dá)到固硫的目的。我國的循環(huán)流化床的容量較小,研制大容量循環(huán)流化床鍋爐仍有許多問題有待解決。
隨著科技的進(jìn)步,脫硫技術(shù)將進(jìn)一步趨向于成熟,我國的酸雨問題有望從根本上得到解決。
酸雨能破壞農(nóng)作物和森林,受到酸雨侵蝕的農(nóng)作物葉子,葉綠素含量降低,由于光合作用受阻,引起葉子萎縮和畸形,使產(chǎn)量下降。我國重慶地區(qū)在1982年入夏后連降酸雨,6月13日夜,雨后的2萬畝水稻,葉子突然枯黃,狀如火烤,幾天后枯死。我國柳州地區(qū)因酸雨災(zāi)害嚴(yán)重,這幾年竟出現(xiàn)了“下雨天澆菜”的怪事。下完雨后,農(nóng)民們趕緊用潔凈的水把菜再澆一遍,不然菜就會黃葉、爛根、死苗。酸雨還會破壞森林,命名森林生長緩慢,甚至凋謝。世界上有1/4的森林程度不同地受到酸雨的侵襲,每年價(jià)值數(shù)百萬美元的林木被毀壞。酸雨能抵制土壤中有機(jī)物的分解和氮的固定,淋洗掉鈣、鎂、鉀等養(yǎng)分,使土壤日益酸化、貧瘠化,影響植物的生長。當(dāng)土壤中的鋁被酸雨“解放”出來,成為可溶態(tài)的鋁時(shí),就會危害植物的根毛,影響?zhàn)B分的吸收。酸化的土壤還會影響土壤微生物的活性,使土壤生物群落發(fā)生混亂和變化,從而危害農(nóng)作物和其他作物的生長。酸雨對湖泊的危害也是很嚴(yán)重的,由于降落地表的酸雨在徑流過程中得不到地表物質(zhì)的中和,湖水的酸度增加很快。在加拿大,酸雨毀滅了1.4萬多個(gè)湖泊,另有4000多個(gè)湖泊也瀕臨“死亡”;歐洲有數(shù)千個(gè)美麗的湖泊毫無生氣,聽不到蛙鳴,見不到魚躍;酸雨給美國北部許多湖泊、河流和池塘帶來了一種奇怪的結(jié)晶,這種可怕的結(jié)晶殺死了所有的魚類和其他微小生物,迫使那里靠捕魚為生的漁民不得不含淚棄舟登岸,另謀生路。
酸雨對人體健康能產(chǎn)生一定的危害。作為水源的湖泊和地下水酸化后,由于金屬的溶出,對飲用者會產(chǎn)生危害。很多國家由于酸雨的影響,地下水中的鉛、銅、鋅、鎘的濃度已上升到正常值的10~100倍。含酸的空氣使多種呼吸道疾病增加,巴西的庫巴坦市,由于酸雨的毒害,有20%的居民患有氣喘病、支氣管炎或鼻炎,其中5歲以下兒童患病率竟高達(dá)38%。1980年,美國和加拿大有5萬多人因受酸雨影響而死亡,酸雨特別是在形成硫酸霧的情況下,其微粒侵入人體肺部,可引起肺水腫和肺硬化等疾病而導(dǎo)致死亡。酸雨的腐蝕力很強(qiáng),大大加速了建筑物、金屬、紡織品、皮革、紙張、油漆、橡膠等物質(zhì)的腐蝕速度。美國每年因酸雨造成的損失達(dá)250億美元。酸雨還是摧殘文物古跡的元兇,使人類幾千年來創(chuàng)造的藝術(shù)瑰寶黯然失色。降落到建筑物表面的酸雨跟碳酸鈣發(fā)生反應(yīng),生成能溶于水的硫酸鈣,被雨水沖刷掉。這種過程可以進(jìn)行到很深的部位,造成建筑物石料的成層剝落。在地中海沿岸的歷史名城雅典,保存著許多古希臘時(shí)代遺留下來的金屬和石雕像,近10多年來已被慢慢腐蝕。英國倫敦英王查理一世的塑像、德國慕尼黑的古畫廊、科倫大教堂,已被腐蝕得面目全非。我國柳州的柳江鐵橋,由于酸雨影響,1年就需防腐一次,而在沒有酸雨的60年代,3~4年才作一次防腐處理;重慶曾家?guī)r八路軍辦事處舊址門前矗立的周恩來全身銅像,已被酸雨蝕去本色,令慕名而來的瞻仰者心中黯然。
酸雨是一種超越國境的污染物,它可以隨同大氣轉(zhuǎn)移到1000km以外甚至更遠(yuǎn)的地區(qū)??茖W(xué)家在人們通常認(rèn)為地球上最潔凈的北極圈內(nèi)冰雪層中,也檢測出濃度相當(dāng)高的酸雨物質(zhì)。因此,酸雨問題已經(jīng)不再是一個(gè)局部環(huán)境問題,它正在發(fā)展成為國與國之間的一個(gè)日益尖銳的政治矛盾。據(jù)報(bào)道,在挪威、瑞典等北歐國家降的酸雨,大部分是從西歐國家工業(yè)區(qū)的排放源傳送過去的,其中瑞典南部大氣中的硫有77%是“偷越國境”進(jìn)來的。加拿大南部的酸雨,則是從北部工業(yè)區(qū)越境傳播而來的。所以,瑞典和加拿大兩國,都通過各種途徑,堅(jiān)決反對污染輸出。
各國采取的防治對策主要有:一是調(diào)整能源戰(zhàn)略,一方面節(jié)約能源,減少煤炭、石油的消耗量,以減少二氧化硫、氮氧化物等大氣污染物的排放量;另一方面開發(fā)新能源,盡快地利用無污染或少污染的新能源,如太陽能、核能。
被稱為“空中惡魔”的酸雨已成為一種范圍廣泛、[4]跨越國界的大氣污染現(xiàn)象。埃及金字塔前有一座著名的獅身人面像,它叫司芬克司。司芬克司在金字塔前穩(wěn)坐了幾千年,可卻在近幾十年坐不住了??罩心跛嵊?有一陣沒一陣地下,腐蝕了司芬克司的臉,獅身女妖就像被刻意毀容者潑了一瓢又一瓢硫酸,臉上坑坑洼洼,大斑連著小斑,有的地方還一塊一塊地往下掉,又臟又黑,可丑陋啦!
酸雨不僅在非洲肆虐,羞辱司芬克司,還在美洲興風(fēng)作浪,使美國的自由之神像和其他文物蒙上黑斑。為了修復(fù)被酸雨破壞的文物,美國每年大約要花去50億美元?,F(xiàn)在酸雨正轉(zhuǎn)向肆虐美國人口稠密地區(qū)和自然保護(hù)區(qū),把美國人搞得惶煌不可終日,哀嘆道:“整個(gè)西部寶貴的水資源、林業(yè)資源、11個(gè)國家森林公園和數(shù)百萬畝的自然正處在酸雨的淫威之下。”
在歐洲,酸雨的危害也日益嚴(yán)重。以森林湖泊眾多著稱的瑞典有15000個(gè)湖泊酸化。在意大利北部,有9000多公頃的森林毀于酸雨。
據(jù)普查統(tǒng)計(jì),我國有22個(gè)省、自治區(qū)、直轄市遭遇了酸雨,遭遇酸雨的面積占國土面積的6.8%。酸雨主要在我國南方地區(qū)肆虐。重慶、自貢、貴陽、柳卅、南寧等城市受害最深,使這些地方的水稻、小麥死苗,土壤酸化肥力減退,土壤中有害重金屬活力增加,對森林和作物危害極大。
酸雨是人類活動(dòng)造成的。大氣中的工業(yè)污染物二氧化硫、氮氧化物等酸性氧化物是酸雨之源。這些酸性氧化物和云中的水作用,就演變?yōu)樗嵊杲德涞孛?“撒下人間都是怨”。酸性氧化物則是在煤和石油燃燒、金屬冶煉中形成的。由于大氣流動(dòng)沒有國界,此地污染空氣物質(zhì)排放可能使彼地的無辜者受害。加拿大和美國這兩個(gè)十分友好的鄰國就曾因酸雨發(fā)生過糾紛。由于美國工業(yè)污染造成的酸雨不時(shí)“侵入”近鄰加拿大的領(lǐng)空,降落到加拿大的國土上,使加拿大的幾百個(gè)湖泊因?yàn)樗峄鴼纾€另外有幾千個(gè)湖泊瀕臨死亡,并使這些湖泊中的水生生物難逃覆滅的危運(yùn)。難怪加拿大政府要撕破臉皮與美國倫理了。因此,居住在地球村里的居民,只有采取跨國的聯(lián)合行動(dòng),才能阻遏空中魔王━酸雨的危害。
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