酸雨的成因

酸雨的成因
酸雨的成因

酸雨的成因
1、硫氧化物的来源.有自然和人为两个来源,自然排放大约占大气中全部二氧化硫的一半.天然排放源有四类：
（1）海洋雾沫,它们会夹带一些硫酸到空中；
（2）土壤中某些机体,如动物死尸和植物败叶在细菌作用下可分解某些硫化物,继而转化为SOx；
（3）火山爆发,也将喷出可观量的SOx气体；
（4）雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然SOx 排放源,因为树木也含有微量硫.
浙江省衢州市常山县某地地下蕴藏含高硫量的石煤, 开采价值不大, 但原因不明地在地下自燃数年, 通过洞穴和岩缝, 每年逸出大量SOx .既是自燃, 也归属于天然排放源.
安徽省铜陵市铜山铜矿的矿石为富硫的硫化铜矿石, 其含硫量平均为20% , 最高为41.3% , 世间罕见.高硫矿石遇空气可自燃.即: 2 CuS + 3 O2 = 2 CuO + 2 SO2,因此在开采过程中, 能自燃, 形成火灾, 并释放出大量热的SOx ,腐蚀性极大, 污染周边环境.
人为排放的硫大部分来自贮存在煤炭、石油、天然气等化石燃料中的硫,在燃烧时以二氧化硫形态释放出来,其他一部分来自金属冶炼和硫酸生产过程.随着化石燃料消费量的不断增长,全世界人为排放的二氧化硫在不断增加（见下图）,其排放源主要分布在北半球,产生了全部人为排放的二氧化硫的90％.
防治:http://www.kepu.com.cn/gb/earth/weather/pollution/plt015.html
参考资料：http://151.fosu.edu.cn/suanyu/xiaxu/jy_znd/jiany2.htm
早在1872年人类便发现了酸雨.联合国于1977年承认它属于全球性污染问题,1982年6月,在瑞典首都斯德哥尔摩还专门召开了国际会议.当前,酸雨、“温室效应”、“臭氧层空洞”一并被认为是当代人类面临的三大灾难性的环境挑战.
? 一、酸雨的概念界定
? 在正常情况下,由于大气中含有一定的二氧化碳,降雨时二氧化碳溶解在水中,形成酸性很弱的碳酸,因此正常的雨水呈微酸性,PH值约为5.6～5.7.在1982年6月的国际环境会议上,国际上第一次统一将PH值小于5.6的降水（包括雨、雪、霜、雾、雹、霰等）正式定为酸雨.酸雨中的酸绝大部分是硫酸和硝酸,主要来源于工业生产和民用生活中燃烧煤炭排放的硫氧化物、燃烧石油及汽车尾气释放的氮氧化物等酸性物质.
二、酸雨的污染现状
酸雨是工业高度发展而出现的副产物,随着大气污染的日益严重,世界各地均不同程度地出现了酸雨现象,目前酸雨的酸度不断增强,范围日益扩大.在欧洲,据大气化学网近20年的连续观测,整个欧洲都在降酸雨,雨水的酸度每年以10%速度递增,土壤酸度增加了3～5倍；在北美,降落PH值为3～4的强酸雨已司空见惯,美国西弗吉尼亚州曾出现最严重的酸雨记录PH值为1.5；俄罗斯西部地区酸雨的PH值也为4.6～4.3.酸雨亦席卷亚洲,如日本、印度南部和东南亚等国也在降酸雨.以前酸雨仅限于大城市和工业集中地,近年来已发展到中小城市和农村.
由于大气的运动,酸雨的危害是跨地区、跨国界的,其污染是世界性的.各国在接受本国酸性降落物的同时,也接受着邻国的酸性物质.据报道,通过对硫氧化物和氮氧化物进行监测确认,在挪威、瑞典等北欧国家的酸雨是通过盛行西风从英国、法国、德国、荷兰等国工业区的排放源传送过去的,其中瑞典南部大气中的硫,77%是从邻国传播而来的.同样加拿大南部的酸雨,其污染源也有相当一部分源于美国.
我国的酸雨危害亦非常严重,酸雨的污染由“七五”期间的少数地区,目前扩展到约占国土面积的40%,尤其是西南、中南和华东等长江以南一些重酸雨区,酸雨的PH值小于4.5.污染最严重的城市为重庆、贵阳、涪陵、临汾,另外还有宜宾、南昌、赣州、宁波等,这些城市酸雨出现的频率超过80%.重庆市是我国酸雨危害最严重的城市,那里重工业发达,大气污染严重,加上地形、气候因素,风速极低,相对湿度大,污染物难以向外扩散,重庆市每年因酸雨造成的经济损失高达5.48亿元.随着酸雨频率、范围、酸性逐年增大,对环境的影响也越来越明显.
三、酸雨的主要危害
由于酸雨对河湖、植物、土壤等均有影响,破坏了自然生态,势必危及野生动物的生存,乃至整个生态系统的平衡.酸雨直接危害的首先是植物.植物对酸雨反应最敏感的器官是叶片,叶片受损后光合作用降低,抗病虫害能力减弱,林木生长缓慢或死亡,农作物减产.1982年6月18日重庆因一场酸雨,市郊的1300公顷水稻叶片突然枯黄,好像火烤过一样,几天后局部枯死.其次,酸雨可破坏水土环境,引起经济损失,危及生态平衡.当PH值降至5.0以下,鱼卵多不能正常孵化,即使孵化,骨骼也常是畸形的；加之河底淤泥中的有毒金属遇酸溶解,更加速了水生生物的死亡.如在瑞典的9万个湖泊中,已有2万多个遭到酸雨危害,4000多个成为无鱼湖.美国和加拿大许多湖泊成为死水,鱼类、浮游生物、甚至水草和藻类均一扫而光.同样,酸雨也使土壤酸化,影响和破坏土壤微生物的数量和群落结构,抑制了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、锌等营养元素,使土壤贫瘠化,导致生长在这里的植物逐步退化.正因为这些,酸雨被冠以“空中死神”、“空中恶魔”、“空中杀手”等令人诅咒的名字.
另外,酸雨对文物古迹、建筑物、工业设备和通讯电缆等的腐蚀也令人心痛.许多刚落成或装饰一新的建筑在几场酸雨之后变得暗淡无光,如具有2000多年历史的雅典古城的大理石建筑和雕塑已千疮百孔,层层剥落.重庆嘉陵江大桥,其腐蚀速度为每年0.16毫米,用于钢结构的维护费每年达20万元以上.也有人就北京的汉白玉石雕做过研究,认为近30年来其受侵蚀的厚度已超过1厘米,比在自然状态下快几十倍.
酸雨还可能危及人体健康.含酸性物质的空气能使人的呼吸道疾病加重.酸雨中含有的甲醛、丙烯酸等对人的眼睛有强烈的刺激作用.硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比SO?2要高10倍,其微粒可侵入人体的深部组织,引起肺水肿和肺硬化等疾病而导致死亡.当空气中含0.8mg/L硫酸雾时,就会使人难受而致病.或者是人们饮用酸化的地面水和由土壤渗入金属含量较高的地下水,食用酸化湖泊和河流的鱼类等,一些重金属元素通过食物链逐渐积累进入人体,最终对人体造成危害.
四、酸雨的成因及防治
当前,酸雨的危害日益严重.现已确认,大气中的二氧化硫和氧化氮是形成酸雨的主要物质.美国测定的酸雨成分中,硫酸占60%,硝酸占32%,盐酸占6%,其余是碳酸和少量有机酸.大气中的二氧化硫和氧化氮主要来源于煤和石油天然气的燃烧,它们在空气中缓慢氧化,分别形成硫酸和硝酸.在我国主要是硫酸型酸雨,从酸雨取样分析来看,硝酸的含量只有硫酸的1/10,这是因为我国能源结构以煤为主,二氧化硫排放量的90%来源于燃煤.据统计,全球每年排入大气的二氧化硫约为1亿吨,二氧化氮约5000万吨,无疑,酸雨主要是人类生产活动和生活造成的.
因此,防治酸雨最根本的措施是减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放.实现这一目标有两个途径：一是调整以矿物燃料为主的能源结构,增加无污染或少污染的能源比例,发展太阳能、核能、水能、风能、地热能等不产生酸雨污染的能源.二是加强技术研究,减少废气排放,积极开发利用煤炭的新技术,推广煤炭的净化技术、转化技术,改进燃煤技术,改进污染物控制技术,采取烟气脱硫、脱氮技术等重大措施.1980年至1986年间,法国发电量增加了4%,二氧化硫排放量却减少了一半,大气质量明显改善,主要原因是其核电比重由24%上升到了70%.由于二氧化硫是我国酸雨的祸根,国家环保总局已在全国范围对二氧化硫超标区和酸雨污染区进行了严格控制（两控区）.控制高硫煤的开采、运输、销售和使用,同时采取有效措施发展脱硫技术,推广清洁能源技术.
同时,作为政府职能部门应制定严格的大气环境质量标准,调整工业布局,改造污染严重的企业,加强大气污染的监测和科学研究,及时掌握大气中的硫氧化物和氮氧化物的排放和迁移状况,了解酸雨的时空变化和发展趋势,以便及时采取对策.
在酸雨的防治过程中,生物防治可作为一种辅助手段.在污染重的地区可栽种一些对二氧化硫有吸收能力的植物,如垂山楂、洋槐、云杉、桃树、侧柏等