酸雨的形成机制
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酸雨的形成机制与防治措施1. 引言酸雨是指大气中含有过量的酸性物质,降下于地面的降水。
它不仅对环境产生了很大的危害,也直接威胁到人类和动植物的生存。
为了保护生态环境和人类健康,我们需要深入了解酸雨的形成机制和采取有效的防治措施。
2. 酸雨的形成机制酸雨的形成主要是由大气中的污染物所致,主要包括硫化物和氮氧化物。
以下是酸雨形成的主要机制:2.1 硫化物的排放与转化当煤炭、石油等含硫化合物的化石燃料燃烧时,会释放大量二氧化硫(SO2)气体。
这些气体进入大气后,在一系列化学反应中转化为硫酸和硫酸根离子,然后与水蒸气结合形成硫酸溶液,最终成为了酸雨的主要成分。
2.2 氮氧化物的来源与反应氮氧化物主要来自于工业生产过程中的高温燃烧以及机动车辆尾气排放等。
其中,一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)进入大气后,在光化学反应作用下转化为硝酸和硝酸根离子,进而形成了构成酸雨的一部分。
2.3 大气扩散与沉降在大气中,SO2和NOx通过湿式沉降或干式沉降方式被带到地面。
湿式沉降是指降水中含有硫酸和硝酸根离子随着水滴降落到地面;干式沉降则是指污染物直接由大气悬浮态转移到地表。
3. 酸雨对环境的危害酸雨造成了严重的环境问题,以下是几个主要方面:3.1 水体污染酸雨通过降水入渗到土壤中,溶解其中金属离子并带走有机质,从而使得土壤趋向于酸性,导致土壤质量下降、水质污染。
3.2 植被伤害酸雨对植被造成直接和间接伤害。
直接伤害体现在叶片表面因为反应物质沉积而褪色、灼伤、枯萎等。
间接伤害则是通过土壤中铝离子释放增加引起根系受损。
3.3 建筑材料腐蚀酸雨中的硫酸和硝酸与建筑材料中的钙、镁等金属产生反应,破坏了建筑材料的结构稳定性,导致建筑物老化、腐蚀加剧。
4. 防治措施4.1 科技手段减少污染物排放利用高效低污染的能源替代传统高污染能源,例如使用清洁能源替代传统燃料;引入先进节能技术,减少工业生产过程中的废弃物、尾气排放等。
4.2 排放源治理措施加强工业企业排放标准管理,实行强制性减排措施;推广大规模精细燃烧技术以及湿法石膏法等污染减排技术。
酸雨的形成机制与防治措施酸雨是环境问题中的一个重要方面,它对大气、水体、土壤等环境产生严重影响。
本文将对酸雨的形成机制和防治措施进行详细介绍,以增进人们对酸雨问题的认识,促进环境保护工作的开展。
酸雨的形成机制大气污染物排放酸雨的主要形成原因之一是大气中污染物的排放。
包括二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)等。
这些污染物在大气中与水蒸气、氧气等发生一系列复杂的化学反应,最终形成硫酸和硝酸等物质,从而导致降雨时出现酸性降水。
大气循环大气循环也是酸雨形成的重要原因之一。
当污染物排放后,它们将随着大气的运动扩散至不同地区,甚至跨越国界,从而造成酸性沉降影响范围广泛。
化学反应大气中的化学反应也对酸雨形成起着至关重要的作用。
二氧化硫和氮氧化物与大气中其他化合物发生复杂的化学反应,最终产生酸性物质并随着降水沉淀到地表,造成土壤和水体的酸化。
酸雨的影响生态系统破坏酸雨对生态系统造成了严重破坏。
酸性降水直接影响了许多树木和植被的生长,对森林构成了威胁。
土壤酸化长期受酸雨侵蚀会导致土壤酸化,许多农作物无法正常生长。
同时,土壤中可溶性有害金属元素会被释放出来,对生态环境和人体健康造成潜在危害。
水体污染酸雨将使得地表水体和地下水体变得更加酸性,影响其中栖息的生物及相关生态系统。
防治措施减少尾气排放减少工业企业等排放二氧化硫和氮氧化物的数量是最为直接有效的防治措施。
采用洁净燃烧技术、脱硫装置等技术手段来减少尾气排放,可以有效降低污染物向大气中释放的程度。
发展清洁能源发展清洁能源也是防治酸雨的重要举措之一。
减少对传统化石燃料的依赖,采用更加清洁环保的风能、太阳能等替代能源,有助于降低污染物排放量。
加强国际合作由于污染物易于在大气中传播扩散并具有区域性和全球性影响,因此加强国际合作,共同应对全球变暖和空气污染问题至关重要。
唯有共同制定及执行严格环保标准,并共享清洁技术及管理经验才能真正有效解决这一全球性挑战。
结语酸雨问题是一个涉及多方面领域的复杂环境问题,在解决过程中需要政府、企业和公众共同努力。
酸雨的形成机制与防治措施酸雨是指大气中雨水和降水中的酸性物质含量超过自然界正常水平的一种降水现象。
酸雨对环境和人类健康带来了严重的影响。
本文将探讨酸雨的形成机制以及一些防治措施。
酸雨的形成机制酸雨主要是由于大气中的氮氧化物和硫氧化物与水蒸气反应形成的。
这些氮氧化物和硫氧化物是由于人类活动和自然过程而释放到大气中的。
例如,化石燃料的燃烧、工业排放、交通运输以及农业活动等都会产生大量的氮氧化物和硫氧化物。
当这些氮氧化物和硫氧化物进入大气中后,它们与水蒸气、氧气和其他大气成分发生化学反应。
其中,氮氧化物会与大气中的氧气反应生成二氧化氮,进一步与水蒸气反应形成硝酸和硝酸盐,最终降落到地面。
而硫氧化物则与水蒸气反应形成二氧化硫,之后与氧气反应生成三氧化硫,再进一步与水蒸气反应形成硫酸和硫酸盐。
这些酸性物质随着降水沉降到地面,导致土壤和水体的酸化。
酸雨不仅对土壤和水体的生态系统造成损害,还对建筑物、文化遗产等造成腐蚀。
酸雨的防治措施为了减少和防治酸雨带来的影响,人类需要采取一系列的措施。
以下是一些有效的防治措施:1.治理大气污染源治理大气污染源是减少酸雨的关键。
政府应该加强对工业、交通和农业等领域的污染物排放的监管和控制。
推广清洁能源,提高工业和交通运输的能源利用效率,减少污染排放。
2.提倡节能减排减少能源消耗和排放是酸雨防治的重要方法之一。
人们应该意识到节能减排的重要性,采取措施减少家庭和企业的能源消耗。
例如,使用高效节能的设备和灯具,选择公共交通工具而非私人汽车等。
3.加强环境教育提高公众的环境意识和环境保护意识是酸雨防治的长期有效手段。
政府、学校、媒体等应该加强环境教育,宣传酸雨的危害和防治措施,激发公众的保护环境的热情。
4.推动国际合作酸雨是一个全球性的环境问题,需要通过国际合作来解决。
各国应加强合作,分享经验和技术,制定共同的减排目标,共同应对酸雨的挑战。
酸雨是由氮氧化物和硫氧化物在大气中的化学反应形成的。
酸雨:形成机制、影响与减少途径酸雨是指大气中含有酸性物质的降水形式,它对环境和人类健康产生着极大的影响。
本文将详细介绍酸雨的形成机制、影响以及减少途径。
一、酸雨的形成机制:1. 主要成因:酸雨的形成主要与大气中的污染物有关,主要包括硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)。
这些污染物主要来自工厂的废气排放、机动车尾气和燃煤等。
2. 大气化学反应:SOx和NOx进入大气层后,与水蒸气和氧气发生化学反应,形成硫酸和硝酸,降水中的酸性物质增加。
3.扩散范围:酸雨通常出现在污染源附近,但由于大气环流的作用,酸雨的影响范围可以扩散到数百公里之外。
二、酸雨对环境的影响:1. 植被受损:酸雨的酸性物质直接影响植物叶片表面,阻碍植物光合作用,导致植物的生长受阻,甚至死亡。
2. 土壤酸化:酸雨中的酸性物质与土壤中的矿物质反应,使土壤变得酸性,破坏土壤结构,降低土壤的肥力。
3. 水体污染:酸雨降水中的酸性物质会直接流入水体,导致水体的酸化,破坏水生生物的生存环境。
4. 建筑物腐蚀:酸雨中的酸性物质腐蚀建筑物表面,损坏建筑物的外观和结构,增加维护和修缮成本。
三、减少酸雨的途径:1. 控制污染源:通过减少工厂排放、加强机动车尾气治理等措施来控制酸雨污染源的排放,是减少酸雨的关键。
2.使用清洁能源:推广使用清洁能源,如风能、太阳能等,减少燃煤对大气的污染。
3.固体废弃物处理:妥善处理工业固体废弃物,避免废弃物通过焚烧或其他方式排放污染物质。
4.环境教育宣传:通过加强环境教育,提高公众对酸雨形成机制和影响的认识,倡导环保行为,减少个人在生活中对环境的污染。
5.国际合作:酸雨是一个跨国界的环境问题,各国应加强合作,共同制定和执行减少酸雨的政策和法规。
总结:酸雨的形成机制主要与大气中的污染物有关,其对环境以及人类健康产生负面影响。
减少酸雨的途径包括控制污染源、使用清洁能源、妥善处理固体废弃物、加强环境教育宣传以及国际合作等。
只有通过全球合作和每个人的努力,才能为我们的环境创造更加清洁和健康的未来。
环境化学酸雨的形成与影响环境化学酸雨是指大气中酸性物质含量过高以致落到地表的降雨,它的形成与人类活动相关,对环境和生态系统造成了很大的危害。
本文将从酸雨的形成机制及其对环境的影响两个方面进行分析。
一、酸雨的形成机制酸雨的形成主要是由于大气污染物的排放和非自然源的排放引起的。
大气污染物排放主要包括二氧化硫、氮氧化物等,它们与大气水汽结合形成酸性物质。
非自然源的排放主要包括火山喷发、沙尘暴等,它们所排放的物质也是致使大气中出现酸性物质的主要原因之一。
其中二氧化硫是造成酸雨的主要物质之一。
二氧化硫排放源头主要来自于燃料的燃烧,如燃煤、石油和天然气等。
二氧化硫可以转化为硫酸、硫酸酐和亚硫酸等,进而在水中形成硫酸根离子,导致降雨酸化。
相对来说,氮氧化物产生酸雨的能力要小于二氧化硫,但是由于氮氧化物排放量的增加,它对酸雨的贡献在不断增加。
二、酸雨对环境的影响地球上的许多动植物以及生态系统都必须维持一定的PH值才能生存,物种对于PH值的宽容度不尽相同。
酸雨的降落直接影响到了环境中的PH值,使得一些生态系统的平衡被破坏。
酸雨导致的环境问题主要有以下三个方面:1. 水体污染酸雨的降落会使得水体的PH值下降,导致水质变差。
在水中,酸性物质进一步与重金属离子结合形成毒性离子物质,对水体的污染更加严重。
特别是对于水生生物而言,它们必须生活在水中的酸碱环境中,受到的威胁更加严重。
2. 土地退化酸性降雨会在土壤中残留过量的盐分,超过土壤自身容许的限度,使得土壤酸化。
土壤酸度的增加会大幅度下降农业作物的产量,影响农业的生产。
同时,这些酸性盐分也会对植物的生长产生很大的影响,导致植物长势不佳,产量减少。
3. 影响生态系统平衡酸雨会影响生态系统各种营养物质的流动,不适宜和不喜欢酸性环境的物种在酸雨环境中的生存能力会受到影响,长期下来这将导致生态系统平衡被破坏,动植物种类数量减少,整个生态系统遭受无法挽回的损失。
结论环境化学酸雨是一种极具危害性的大气污染物,长期下来会给我们的环境和生态系统带来极其严重的影响。
酸雨的形成机制和对生态的影响酸雨是一种常见的环境问题,会对生态系统和人类健康造成较大的影响。
本文将从酸雨的形成机制和对生态的影响两个方面进行详细探讨。
一、酸雨的形成机制:1. 大气污染物排放:主要源自工厂、汽车尾气等排放出的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)。
2. 大气化学反应:SO2和NOx进入大气层后,受到阳光、水汽等因素作用,经过一系列复杂的化学反应转化成二氧化硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。
3. 气溶胶形成:H2SO4和HNO3与大气水蒸气结合形成酸性气溶胶,通过大气循环,随着雨水和气溶胶下沉,最终形成酸雨降落。
二、酸雨对生态的影响:1. 水体污染:酸雨降落后,蓄积在地表及水域中,使得湖泊、江河、水源等水体酸化,对其中的鱼类和其他水生生物造成伤害,破坏生态平衡。
2. 土壤退化:酸雨中的酸性物质与土壤中的有机物质及矿物质反应,导致土壤酸化,剥夺了植物所需的营养元素,破坏了土壤结构,降低了农作物产量。
3. 植物受损:酸雨降落在树叶上,通过溶解营养物质和密封气孔,使树叶受到腐蚀,影响光合作用,导致植物生长发育异常,甚至死亡。
4. 生物多样性下降:酸雨对生物多样性造成负面影响,许多敏感的昆虫、水生生物和微生物无法适应酸性环境,导致部分物种灭绝或减少。
三、应对酸雨的措施:1. 减少大气污染物排放:加强环境法规和标准的制定和执行,提升工业和交通尾气的治理水平,减少SO2和NOx的排放。
2. 促进清洁能源使用:推广可再生能源和清洁能源,如风能、太阳能等,减少化石燃料的使用,降低排放物产生。
3. 加强环境监测和预警:建立全面而准确的环境监测体系,及时掌握大气质量和酸性物质排放情况,提前预警并采取相应的环境保护措施。
4. 推动国际合作:跨国合作,共同应对全球性的酸雨问题,分享科学研究成果、技术经验和治理方案,共同保护地球生态环境。
总结起来,酸雨的形成机制与人类活动的密切关系,对生态系统产生了深远的影响。
酸雨是如何形成的酸雨是一种在大气中形成的酸性降水。
它主要是由于大气中的氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)和其他有害气体与水蒸气和氧气反应产生的。
酸雨通常具有pH值低于5.6,会对生态系统、水源、土壤和建筑物等造成严重的危害。
其次,自然因素也会对酸雨的形成产生一定的影响。
火山喷发和地下腐蚀等自然现象释放的气体,如硫化物和盐酸,也会加重酸雨的程度。
此外,自然界中的植物在吸收大气中的氮氧化物时也会释放一部分酸性物质。
酸雨形成的机制主要有两个:气候和大气传输。
气候因素包括降水量、降水频率、大气湿度和温度等。
这些因素会影响酸雨的PH值和浓度。
例如,在湿度高、温度低的环境中,降水量较大,酸雨的形成就会变得更加严重。
大气传输是指酸性气体经由空气中的气流扩散和传播的过程。
气体的传输会受到大气环流、风向、降水和地形等因素的影响。
以上这些因素的综合作用,会导致气体在远距离传输过程中逐渐混合,并进一步与水蒸气和氧气反应,产生酸性物质。
酸雨的影响主要体现在三个方面:对生态系统的危害、对水源的污染和对建筑物和文化遗产的腐蚀。
首先,酸雨对植物的生长和发育产生了很大的影响。
酸性降水通过酸化土壤影响了重要的土壤营养元素的可利用性,削弱了植物的营养摄取能力,导致植物的枯萎和死亡。
其次,酸雨还对水体产生了污染,使得水中的鱼类和其他水生生物受到了毒害。
最后,酸雨还会导致建筑物和文化遗产的腐蚀和损坏。
经过长时间的酸性降水,建筑物表面的石头和金属会逐渐被侵蚀,文化遗产受到永久性的破坏。
为了减少酸雨的形成,需要采取一系列的措施。
首先,减少二氧化硫和氮氧化物的排放是最重要的措施之一、工厂和电厂应当采用更清洁的燃料,汽车应使用可再生能源或更环保的燃料。
其次,应当鼓励植被的种植,植物能够吸收大气中的氮氧化物,减少其形成。
此外,应加强环保宣传教育,提高公众的环境意识,促使人们减少对环境的污染。
总而言之,酸雨的形成是由于大气中的氮氧化物和硫氧化物与水蒸气和氧气反应产生的。
酸雨形成的原理
酸雨形成的原理是大气中的污染物排放与化学反应的结果。
酸雨主要是由氮氧化物和硫化物在大气中与水蒸气、氧气等发生一系列复杂的化学反应生成硫酸和硝酸而形成。
首先,车辆和工厂的燃烧过程中,产生的废气中含有大量的氮氧化物(NOx)和硫化物(SOx)。
这些气体在排放到大气中后与空气中的氧气发生反应,形成二氧化氮(NO2)和二氧化硫(SO2)。
随着大气中水蒸气和氧气的存在,这些二氧化氮和二氧化硫会进一步与水蒸气反应,形成亚硝酸和亚硫酸。
这些化合物进一步与氧气反应,生成硝酸和硫酸。
当这些硝酸和硫酸溶解在大气中的水蒸气中时,形成酸性的溶液。
这些酸性溶液随着大气中的气流下降,与地表的水体如雨水、雪等结合,形成了酸雨。
酸雨对环境和生态系统造成了严重的危害。
它可以导致土壤酸化,破坏植物生长环境;对水体中的水生生物产生毒性影响;对建筑物、桥梁等基础设施造成腐蚀等。
酸雨的形成机制摘要:酸雨是大气污染的产物。
人类在生产和生活活动中,燃烧煤、石油等燃料时候生成的二氧化硫和氮氧化物进入大气中后,在阳光、尘埃、水蒸气的作用下发生一系列的物理、化学反应,生成了硫酸、硝酸及其相应的盐,漂浮在大气中,经过“云内成雨的过程”,即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成较大雨滴,最终降落到地面,形成pH值小于5.6的酸雨。
由此可见,酸雨形成的基本原因是由于大气中存在过多的酸性物质,并进入降水之中。
酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸,各种酸的比例在不同地区和不同条件下会有所差异。
人们烧煤和石油等燃料后,产生的二氧化硫和氮氧化合物等污染物质进入大气,并随空气流动而扩散,可飘离几百千米甚至几千千米,导致酸雨在远离污染源的远方也有发生。
关键词:酸雨形成化学反应前言:酸雨是我国及世界各国备受关注的重大环境问题,是人类活动对大气环境直接影响的结果。
早在19世纪,人们就记录了酸雨对农业和森林的破坏。
1852年,英国化学家罗伯特•安格斯•史密斯做的一次演讲的题目是《论曼彻斯特的空气和雨》,他提到处于曼彻斯特下风向地区的雨比其他地方的雨酸性大,并且离城市越远,酸性越小。
这是有关酸雨的最早的参考文献。
1977年秋,联合国会议承认酸雨是一个全球性的污染问题。
调查结果表明,我国仅两广、川、贵四省区由酸雨造成的直接和间接经济损失,每年就达160亿元。
在过去的50年中,越来越多的科学家开始注意到人类活动可能会对地球大气层的成分产生深刻的影响。
其中之一是,由于工厂和电力生产部门排放到空气中的废气经过一系列化学反应后会以酸性很强的酸雨的形式落到地面,从而对植物和动物的生命造成危害。
酸雨最早发生在东欧各国,在亚洲,日本、韩国对东北亚酸雨的跨界传输问题较为关注,并进行了较长期的观测。
酸雨的形成原因和减轻酸雨的方法酸雨是一种常见的环境问题,对生态系统和人类健康都有负面影响。
酸雨的形成原因复杂多样,包括人类活动和自然因素共同作用。
本文将详细介绍酸雨的形成原因和减轻酸雨的方法。
一、酸雨的形成原因1. 大气污染物排放:工厂的燃煤和汽车尾气等排放物中的氧化物、硫化物和氮氧化物等,经过大气中化学反应,形成硫酸和硝酸,与降水结合形成酸性降水。
2. 燃煤和石油的使用:大量燃烧化石燃料产生的二氧化硫和氮氧化物是酸雨的主要来源。
燃煤发电、工业生产以及交通运输等都会导致大量污染物排放到大气中。
3. 森林砍伐和土地利用:大面积森林砍伐和土地利用变化导致土壤暴露在大气中,降低了土壤的酸碱平衡能力,增加了酸雨的形成概率。
4. 长距离传输:污染物随风传输,经由大气扩散到达较远地区,造成酸雨在非污染源地区的沉降。
二、减轻酸雨的方法1. 治理工业和汽车尾气:加强工厂和汽车尾气排放治理,采用清洁能源替代传统能源,提高能源利用效率,减少大气污染物排放。
2. 优化能源结构:发展和推广清洁能源,如太阳能、风能和水能等,在能源生产和使用过程中减少二氧化硫和氮氧化物的排放。
3. 加强大气污染监测:建立完善的监测体系,密切关注空气质量指数和污染物排放情况,及时采取措施减少污染物排放。
4. 推广绿色出行和减排意识:提倡公共交通和非机动交通的使用,减少汽车尾气排放。
开展节能减排宣传教育,提高广大人民群众的环保意识。
5. 发展环保技术和生态建设:研发和应用环保技术,如烟气脱硫、脱氮和除尘等工艺,减少大气污染物的排放。
加强森林保护和恢复工作,提高森林的酸碱平衡能力。
6. 国际合作和全球治理:加强国际间的环境问题合作,共同应对酸雨等全球性环境挑战。
参与并推动国际环境公约,通过全球治理促进酸雨问题的解决。
总之,酸雨的形成原因是复杂的,需要从源头上采取减排措施。
减轻酸雨的方法包括治理工业和汽车尾气、优化能源结构、加强大气污染监测、推广绿色出行和减排意识、发展环保技术和生态建设,以及加强国际合作和全球治理。
酸雨的形成机理·危害及消除污染的对策摘要通过确定酸雨的涵义、特点,在分析工业化时期酸雨形成机制的基础上,介绍不同地区酸雨的控制目标。
指出酸雨对人类的生产和生活产生严重危害,提出不断完善环境法规建设,加强环保执法力度;调整能源结构,优化能源质量;加快二氧化硫治理技术研究,加速设备的国产化进程等治理酸雨的措施。
关键词酸雨;形成机理;危害;消除污染的对策目前我国酸雨呈蔓延之势正在不断扩大,酸雨区面积已占国土面积的 30%,已成为继欧洲、北美之后的世界第三大重酸雨区[1]。
酸雨是跨越国界的全球性灾害,素有“空中死神”之称,已被列为目前人类面临的主要环境问题(酸雨肆虐水危机土地荒漠化、臭氧层遭破坏、温室效应、水土流失、森林锐减、物种灭绝和有毒化学品污染)之中[2]。
我国经济正快速发展,特别是电力和钢铁工业的迅速发展,致使二氧化硫排放量增大,造成了日趋严重的大气污染。
因此,控制二氧化硫排放量以及酸雨的形成,已成为我国环境污染治理工作的中心内容[3]。
为此,笔者总结介绍酸雨的形成机制、危害,并提出相应的治理措施。
1 酸雨的涵义、形成机制、控制指标及特点。
1.1 涵义1872年,英国化学家史密斯在《空气和降雨:化学气候学的开端》一书中首次提出“酸雨”这一术语。
“酸雨”通常指在自然气候条件下,包括雨、雪、霜、雾和露等各种pH<5.6的降水[4]。
1.2 形成机理随着工业的发展,特别是钢铁和电力的快速发展,导致自然降落的酸雨中含有多种无机酸和有机酸,其中无机酸中的硫酸和硝酸占很大比例。
该时期酸雨的形成是一种复杂的大气物理和化学过程。
工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的一氧化硫和二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“成云聚雨”,即水气吸附在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;在降水过程中,不断合并吸附其他含酸雨滴和含酸气体,形成体积较大的雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨。
酸雨的形成过程,可用以下 2种类型的化学反应来表示[5]。
1.2.1 硫酸型酸雨的形成过程S+O2(点燃)=SO2SO 2+H 2O=H 2SO 3 (亚硫酸)2H 2SO 3+O 2=2H 2SO 4 (硫酸)总的化学反应方程式:S+O 2 (点燃)=SO 22SO 2+2H 2O+O 2=2H 2SO41.2.2 硝酸型酸雨的形成过程氮的氧化物溶于水形成酸:(1)NO→HNO3(硝酸)2NO+O 2=2NO2 3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO总的化学反应方程式:4NO+2H2O+3O2=4HNO3(2)NO2→HNO3总的化学反应方程式:4NO2+2H2O+O2=4HNO3由此可见,酸雨中关键性离子组分是 SO 4 2- 和 NH 4 +。
SO 4 2- 作为酸指标,主要来源于煤炭燃烧排放的二氧化硫。
从酸雨分布地区的差异和形成原因来看,目前二氧化硫主要是人为造成。
有研究表明,我国的酸雨是典型的硫酸型酸雨。
酸雨形成的大概过程还有相态的参于1.气相光化学氧化大气中的二氧化硫在波长为2900一 7000埃光的作用下发生光化学反应形成三氧化硫 ,其反应式为 : 5 0 : 一5 0 : * 5 0 : * + O : 一5 0 3 + [O 〕 5 0 。
+ H 2 0 一H 之5 0 ‘式中 5 0 :”—5 0:的第一激发态(三重态) 2 .液相催化氧化大气中有充足的氧、水份和微粒(包括各种金属元素微粒) ,在这种条件下,一些还原性污染物质在金属触媒下,发生液相催化氧化作用,即. F e 、 M 。
一一5 0 { 5 0 2 十 H Z O 一H Z S O 4 l 空气中的湿度和气温越高,生成硫酸和硝酸的反应越快。
3 . 固体粒子表面氧化被空气中的固体粒子吸附和氧化而形成硫酸烟雾。
随着对环境污染研究的深入,美国科学家发现,酸雨和烟雾起反应后形成的酸雾,其酸度更高,酸雾的酸性是酸雨100倍 ,其危害更大。
酸雾和酸雨一样,起初都是由于火力发电厂排放的污染物和汽车排出的废气造成的。
当污染物与近地面的水燕汽混合时,就形成酸雾。
其过程为:它先结在粒径很小的烟粒子上,形成飞沫,并不断从潮湿的空气中吸收水分,使尚未反应的硫也继续转变为硫酸。
当飞沫增加到一定数量时,就形成酸雾。
有的专家认为前二种是形成硫酸烟雾的主要途径。
{ g ] 但美国环保局环境研究所的一位专家 (A 以s h u l 民 r ) 则认为:气相光化学氧化对整个硫声炭盐的生成并不重要。
如气相光化学反应是二氧化硫转化为硫酸盐的唯一途径,则冬季的硫酸盐似乎应当为夏季的十分之一,因为冬季的光照比夏季少得多,但实际减少还不到一半。
因此,他认为非均相氧化反应‘可能见勺重要 , 「”〕 l专家认为: 排放到夕如二氧化硫、氧、臭氧或过氧一氢扩故到板滴中发生液相反应。
也有的丈气中多种一次污染物之间的相互作用影响很大。
这些物质可能在云层、雨滴中转化,也可在沉降后转化。
详细的过程并不清楚。
还有的专家认为: 以往对酸雨的研究,多注意二氧化硫在大量水溶液中的反应,而不是在微小的液滴上,这种研究不能代表大气的实际情况。
对于氮氧化物形成酸雨的机理,人们了解得很少。
虽然以往对氮形成光化学烟雾已做过广泛研究,但对它的均相反应化学,几乎全然无知。
有的专家认为其部分原因是硝酸盐的常见颗粒物—硝酸铰极易挥发,在测定过程中容易从过滤介质中损失掉。
使用惰性材料滤能收集硫酸钱,亦能捕集硝酸,因而分不清是均相反应还是非均相反应。
f“l 综上所述,可知环境科学工作者对酸雨的形成的机理仍需进行深入研究。
由上述可知,雨的酸性来源于燃料燃烧时产生的二氧化硫和氮氧化物等。
但以何为主因地而异。
此外,雨的酸度和组分还因季节和地区的不同而有明显的区别, 如有的地区的酸雨分析表明, 硫酸占总酸量的60%,硝酸约40% 。
美国东北部的酸雨 , 65%是硫酸的 ,30%是硝酸的,5%是盐酸的;而日本的酸雨,除含有硫酸和硝酸外,还含有R C H O 等刺激物质。
日本称这种物质为湿性大气污染。
在我国下的酸雨,绝大多数是硫酸型的。
伟灾爪赢燕露犷蛋一1‘大气中未污染的雨水,稍带酸性,因为在雨雪降落过程中,由于吸收并溶解了溶解于空气中的二氧化碳而转化为碳酸的缘故。
在气液相相平衡时,雨水的pH值5.65 。
所以 ,专家们给酸雨下了一个定义 : 任何p H 值低于5.65的降雨均称为酸雨。
1.3 控制指标1.3.1 降水酸度控制指标降水pH是一种降水酸度的度量方法。
人们通常认为,雨水的“天然”pH为 5.6,并将该值作为判断降水是否受到人为污染的标示值[6]。
研究表明,酸雨对农作物和森林生态的影响存在阈值。
从长江以南的酸雨和酸雨与二氧化硫复合污染对不同敏感性树种在生长期的伤害阈值的模拟结果可看出,即使是敏感性树种,在酸雨与二氧化硫复合污染的条件下,其伤害阈值仍为雨水pH≥4.5,二氧化硫浓度为2.14 mg/m 3。
由此可见,从酸雨对树木伤害的角度分析,将长江以南地区雨水pH等于或小于5.0看作是酸性降水也是适合的。
而长江以北地区,由于植物和土壤多呈碱性,因此,对酸雨更为敏感,酸雨的标准pH应定为5.5。
因此,从我国酸雨对农作物的影响来看,以长江为界,长江以南将酸雨定为 pH小于5.0,长江以北地区将酸雨定为 pH小于5.5较合适。
1.3.2 硫和氮沉降量控制指标硫和氮的沉降量是重要的酸沉降指标[7],这与人类活动密切相关,控制二氧化硫和二氧化氮排放量就是降低硫和氮干沉降量和湿沉降量。
由于我国的酸沉降属于硫酸型,因此我国酸沉降控制主要是控制硫沉降量。
我国地域广阔,各地气候、生态及土壤存在明显差异,不可能规定一个统一的硫沉降量控制指标。
为此,引入了临界负荷值概念。
所谓临界负荷值,指的是生态系统所能忍受的最大酸性物质沉降量,若实际酸性物质沉降量超过该值,生态系统将逐渐酸化,改变生态系统的整体特性,使生态系统受到损害,破坏原来的生态系统。
1.4特点酸雨的特点是污染范围很广。
它可以迁移扩散达100 一1000公里以上,造成越国污染。
[ “ j 采用模拟试验和测量学测定对二氧化硫和氮氧化物进行的监测, 确认英国、法国、德国、波兰和荷兰的排放源是造成斯堪的纳维亚酸雨问题的“罪犯”。
i ‘。
l 酸雨是全球污染的一个典型实例,也是当今世界上最严重的环境污染问题之一。
2 酸雨的危害2.1 对林业和农业发展的危害酸雨(雾)对林业和农业发展的危害,主要表现在对树木和农作物的破坏方面[8- 9]。
酸雨(雾)损害阔叶、针叶植物的表面,降低植株抵抗灾害(如干旱、疾病、虫害和寒冷)的能力,抑制其生长和再生长。
土壤长期受到酸雨的侵蚀会失去有价值的养分。
弱酸性降水可溶解地面土壤中的矿物质,如硫和氮等;酸度过高,会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定,淋洗与土壤粒子结合的钙、镁和钾等营养元素,而土壤中Ca2+、Mg2+盐基离子比K+、Na+对酸雨更为敏感[10- 11],使土壤趋于贫瘠化。
同时,铝的浓度增加,使林木和农作物的养分输送混乱、生长迟缓或完全停止,继而破坏整个森林和农田生态系统,阻碍林业和农业的正常发展。
当酸雨落到植物上,则危害更大。
酸雨直接损害植物叶表面的蜡质保护层 ,而其根部在土壤里得不到营养而中毒。
由于干扰蒸腾作用和气体交换,使植物枯萎。
酸雨对蔬莱和果树生长都有很大影响,如日本静冈、山梨两县下的酸雨,就使茄子、黄瓜等农作物上部叶片枯萎,产量降低。
据美国环保局实验室实验,用pH 值为3的水浇灌菠莱和红罗卜时,其收成分别减少15 %和50 % 。
拍82 年 5 一 7 月在我国四川省江北县、巴县和重庆市下的几场酸雨(pH值为3 .8一4 .6),使水佑叶片迅速变成亦已,夕以日火烤,几天内全部死亡。
田边豆类、野草也发生枯死现象。
四季豆和芋头也受到危害。
仅巴县某公社的水稻就因酸雨而减产 80万斤。
苏州1980年5月13日降的一场 pH为4 .7的酸雨,使某公社的西瓜藤全部枯死 ,西瓜无收。
森林土壤由于过量酸的沉降 ,使土壤中微量元素钙、镁、钠、铝、铜减少, 改变了土壤中其他钙性物质的含量,以致破坏了土壤中营养成份的平衡 ,使森林生长迅速降低、或枯萎乃至死亡。
据报道 ,北欧东北部的森林,由于酸雨的影响, 生长量减少了,特别是在瑞典,1950年一1965年,森林的生长量减少了2 一 7 % 。
在西德 ,其危害更为显著,已有1500公顷的常青树林死于酸雨,另有8 公顷的冷松林受到严重威胁。
其树木的死亡量占其收获量的一半。
东德也有一半森林受到酸雨污染。
法国森林受害也相当严重。
2.2 对生物生存环境的危害生物生存环境主要包括水生环境和陆生环境。
酸雨的沉降可造成水质酸化,水质酸化造成鱼类和其他水生物群落的生存环境发生改变,改变营养物等物质的循环。