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酸雨的形成及危害
大气是人类生存的重要环境,大气污染最直接地影响人们的生活和工作。进入大气的
主要污染物有一氧化碳、烃类、氮氧化物、二氧化硫、悬浮颗粒等,其中二氧化硫和氮氧
化物是酸雨的主要来源。
酸雨是指PH值小于5.6的酸性降雨,比较纯净的雨水因溶有二氧化碳(CO2)而其PH值
约为5.6。大多数酸雨中的酸性物质最主要的是硫酸(可占65%-70%),其次是硝酸(可占
25%-30%)。
人们曾经认为,空气中的SO2主要来自铜、铅、锌等有色金属冶炼厂和硫酸厂。事实上
空气中二氧化硫(SO2)最主要的来源是燃烧含硫的燃料。据估测,大气中的SO2有70%来
源于工业燃煤,12%来源于工业燃油,其余则来源于生活燃煤等。进入大气中的SO2气体在
氮氧化物或悬浮颗粒中的某些过渡金属元素的化合的催化下,部分地被空气中的氧气等氧
化为三氧化硫(SO3),降水时形成硫酸(H2SO4)而降下酸雨。
燃料的高温燃烧是大气中氮氧化物的主要来源。主要来自汽车尾气和供热供电用燃料
燃烧的产物。在1200℃或更高温度(内燃机内部能达到的温度可超过2000℃),空气中的
N2(氮气)和O2(氧气)可生成可检出量的NO(一氧化氮),后者慢慢与氧气反应而生成
NO2(二氧化氮),降水时形成硝酸(HNO3)而进入水中形成酸雨。
自然界对酸性有一定抵御能力,如土壤中的碳酸钙,大气中的氧化钙、碳酸钙微粒
(风沙天气时更多),大气中天然和人为来源的氨等,碱性物质可与酸雨起中和作用,但
超过其抵御能力,就会出现种种灾害。酸雨酸化水体可导致水生生物减少甚至绝迹,另一
方面,底泥中沉积的某些重金属元素化合物会溶出,进入鱼、贝体中的有毒重金属元素通
过食物链而危害人体健康;酸化土壤则使其中钙、镁等元素溶出流失,使土壤的肥力下降,
酸雨对某些建筑材料的腐蚀性比海水还强,大理石、汉白玉、砂岩、板岩都能被腐蚀,因
此而损失一些建筑物和文物。如古埃及方尖碑在埃及的亚历山大三千多年能保存完好,但
移至伦敦只有八十年就面目全非。酸雨还加速金属材料的腐蚀,对暴露的油漆、涂料及橡
胶等产生破坏作用,导致使用寿命缩短。
酸雨的形成以及危害
有硫酸型和硝酸型。
硫酸型酸雨的形成:SO2+H2O=H2SO3 2H2SO3+O2=2H2SO4
硝酸型酸雨的形成:2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
一、对水生系统的危害,会丧失鱼类和其它生物群落,改变营养物和有毒物的循环,使有毒金属溶解到水中,并进入食物链,使物种减少和生产力下降。据报道,“千湖之国”瑞典因酸雨,从七十年代初到八十年代中,有1.8万个湖泊酸化。国内报道重庆南山等地水体酸化,PH值小于4.7,鱼类不能生存,农户多次养鱼,均无收获。
二、对陆地生态系统的危害,重点表现在土壤和植物。对土壤的影响包括抑制有机物的分解和氮的固定,淋洗钙、镁、钾等营养元素,使土壤贫瘠化。对植物,酸雨损害新生的叶芽,影响其生长发育,导致森林生态系统的退化。据报道,欧洲每年有6500万公顷森林受害,在意大利有9000公顷森林因酸雨而死亡。我国重庆南山1800公顷松林因酸雨已死亡过半。
三、对人体的影响。一是通过食物链使汞、铅等重金属进入人体,诱发癌症和老年痴呆;二是酸雾侵入肺部,诱发肺水肿或导致死亡;三是长期生活在含酸沉降物的环境中,诱使产生过多氧化脂,导致动脉硬化、心梗等疾病概率增加。
四、对建筑物、机械和市政设施的腐蚀。
酸雨是怎样形成的,它对人类有什么危害
酸雨是指PH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。
雨、雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质,形成了pH低于5.6的、含有硫酸或/和硝酸的酸性降水。这些硫和氮的氧化物主要是主要是大量燃烧含硫量高的煤和其他矿物燃料产生的。因而,中国的酸雨主要是硫酸雨,少数是硝酸雨。
此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
危害主要有:
1、导致土壤酸化。影响农作物生长和产量,诱发病虫害。
2、破坏森林和植被。造成树木、植物死亡。
3、缩短建筑物使用年限。酸雨加快金属物质腐蚀,非金属物质(石质、水泥、混凝土等)溶解,使建筑物形成空洞,破坏了建筑物结构。对古建筑物破坏更加严重。
4、影响人类健康,增加患病的机会。
酸雨的形成、危害及应对策略
酸雨是工业高度发展而出现的副产物,由于人类大量使用煤、石油、天然气等化石燃料,燃烧后产生的硫氧化物或氮氧化物,在大气中经过复杂的化学反应,形成硫酸或硝酸气溶胶,或为云、雨、雪、雾捕捉吸收,降到地面成为酸雨。
危害:
1、酸雨能诱发植物病虫害,使农作物大幅度减产,特别是小麦,在酸雨影响下,可减产 13% 至 34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害,导致蛋白质含量和产量下降。
2、酸雨对森林的影响在很大程度上是通过对土壤的物理化学性质的恶化作用造成的。
3、酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖,降低酶活性,土壤中的固氮菌、细菌和放线菌均会明显受到酸雨的抑制。
策略:
1、开发新能源,如氢能,太阳能,水能,潮汐能,地热能等。
2、使用燃煤脱硫技术,减少二氧化硫排放。
3、工业生产排放气体处理后再排放。
4、少开车,多乘坐公共交通工具出行。
酸雨为酸性沉降中的湿沉降,酸性沉降可分为「湿沉降」与「干沉降」两大类,前者指的是所有气状污染物或粒状污染物,随着雨、雪、雾或雹等降水形态而落到地面者,后者则是指在不下雨的日子,从空中降下来的落尘所带的酸性物质而言。
扩展资料:
雨、雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质,形成了pH低于5.6的酸性降水。
酸雨主要是人为的向大气中排放大量酸性物质所造成的。中国的酸雨主要因大量燃烧含硫量高的煤而形成的,多为硫酸雨,少为硝酸雨,此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,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,最后降落在地面上,形成了酸雨。由于我国多燃煤,所以我国的酸雨是硫酸型酸雨。而多燃石油的国家下硝酸雨。
参考资料来源:百度百科——酸雨
简述酸雨的成因,危害,提出防治的措施
成因: 被大气中存在的酸性气体污染,pH值小于5.65的酸性降水叫酸雨。酸雨主要是人为地向大气中排放大量酸性物质造成的。我国的酸雨主要是因大量燃烧含硫量高的煤而形成的,此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
危害:
(1)对水生系统的危害,会影响鱼类和其他生物群落,改变营养物和有毒物的循环,使有毒金属溶解到水中,并进入食物链,使物种减少和生产力下降。
(2)对陆地生态系统的危害,重点表现在土壤和植物。对土壤的影响包括抑制有机物的分解和氮的固定,淋洗钙、镁、钾等营养元素,使土壤贫瘠化。对植物,酸雨损害新生的叶芽,影响其生长发育,导致森林生态系统退化。
(3)对人体的影响。一是通过食物链使汞、铅等重金属进入人体,诱发癌症和老年痴呆;二是酸雾侵入肺部,诱发肺水肿或导致死亡;三是长期生活在含酸沉降物的环境中,诱使产生过多的氧化脂,导致动脉硬化、心肌梗塞等疾病概率增加。
(4)对建筑物、机械和市政设施的腐蚀。
防治措施:
1、原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%一60%的无机硫。
2、优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等。
3、改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石,与二氧化硫发生反应,生成硫酸钙随灰渣排出。
4、对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。目前主要用石灰法,可以除去烟气中85%一90%的二氧化硫气体。不过,脱硫效果虽好但十分费钱。例如,在火力发电厂安装烟气脱硫装置的费用,要达电厂总投资的25%之多。这也是治理酸雨的主要困难之一。
5、开发新能源,如太阳能,风能,核能,可燃冰等,但是目前技术不够成熟,如果使用会造成新污染,且消耗费用十分高.
扩展资料:
大气中的硫和氮的氧化物大部分是人类活动造成的,其中燃烧矿物燃料(煤炭、石油、天然气)产生的二氧化硫和氮氧化物是造成酸雨的主要原因。
自然污染源:火山喷发、地震等自然现象放出大量酸性气体。
人为污染源:工矿企业、交通工具、家庭炉灶燃烧煤、石油、天然气,向大气中排放酸性气体,有色冶金工业排放酸性气体
我国酸雨主要是硫酸型,我国三大酸雨区分别为:
1.西南酸雨区:是仅次于华中酸雨区的降水污染严重区域。
2.华中酸雨区:目前它已成为全国酸雨污染范围最大,中心强度最高的酸雨污染区。
3.华东沿海酸雨区:它的污染强度低于华中、西南酸雨区。
全球三大酸雨区是:西欧、北美、东南亚。
目前世界上减少二氧化硫排放量的主要措施有:
1.原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%一60%的无机硫。
2.优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等。
3.改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石,与二氧化硫发生反应,生成硫酸钙随灰渣排出。
4.对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。目前主要用石灰法,可以除去烟气中85%一90%的二氧化硫气体。不过,脱硫效果虽好但十分费钱。例如,在火力发电厂安装烟气脱硫装置的费用,要达电厂总投资的25%之多。这也是治理酸雨的主要困难之一。
5.开发新能源,如太阳能,风能,核能,可燃冰等。
6.生物防治:1993年在印度召开的"无害环境生物技术应用国际合作会议"上,专家们提出了利用生物技术预防、阻止和逆转环境恶化,增强自然资源的持续发展和应用,保持环境完整性和生态平衡的措施。
目前,科学家已发现能脱去黄铁矿中硫的微生物还有氧化亚铁硫杆菌和氧化硫杆菌等。日本财团法人电力中央研究所最近开发出的利用微生物胶硫的新技术,可除去70%的无机硫,还可减少60%的粉尘。
这种技术原理简单,设备价廉,特别适合无力购买昂贵脱硫设备的发展中国家使用。生物技术脱硫符合“源头治理”和“清洁生产”的原则,因而是一种极有发展前途的治理方法,越来越受到世界各国的重视。
酸性影响因素
1.酸性污染物的排放及转换条件。一般说来,某地SO2污染越严重,降水中硫酸根离子浓度就越高,导致ph值越低。
2.大气中的氨(NH3)对酸雨形成是非常重要的。氨是大气中唯一的常见气态碱。由于它的水溶性,能与酸性气溶胶或雨水中的酸反应,起中和作用而降低酸度。土壤的氨的挥发量随着土壤pH值的上升而增大。
京津地区土壤pH值为7~8以上,而重庆、贵阳地区则一般为5~6,这是大气氨水平北高南低的重要原因之一。土壤偏酸性的地方,风沙扬尘的缓冲能力低。这两个因素合在一起,至少在目前可以解释中国酸雨多发生在南方的分布状况。
3.颗粒物酸度及其缓冲能力
大气中的污染物除酸性气体SO2和NO2外,还有一个重要成员——颗粒物。颗粒物的来源很复杂。主要有煤尘和风沙扬尘。后者在北方约占一半,在南方估计约占三分之一。
颗粒物对酸雨的形成有两方面的作用,一是所含的催化金属促使SO2氧化成酸;二是对酸起中和作用。但如果颗粒物本身是酸性的,就不能起中和作用,而且还会成为酸的来源之一。目前中国大气颗粒物浓度水平普遍很高,在酸雨研究中自然是不能忽视的。
4.天气形势的影响
如果气象条件和地形有利于污染物的扩散,则大气中污染物浓度降低,酸雨就减弱,反之则加重(如逆温现象)。
参考资料:百度百科——酸雨
酸雨产生的原因和危害介绍
酸雨形成的原因
1.由污染源排放的气态SO₂、NO经气相反应生成H₂SO₄、HNO3或硫酸盐、硝酸盐气溶胶;
2.云形成时,SO₄2⁻和NO₃﹣的气溶胶粒子以凝结核的形式进入降水;
3.云滴吸收了SO₂、NO气体,在水相氧化形成SO₄2⁻和NO3-;
4.云滴成为雨滴,降落时吸收了含有SO₄2⁻和NO₃﹣的气溶胶;
5.雨滴下降时吸收SO₂、NO,再在水相中转化成SO₄2⁻和NO3-。
氮氧化物以及硫氧化物是形成酸雨的主要酸性氧化物,在国外酸雨中硫酸和硝酸之比约为2∶1,而我国降水中硫酸和硝酸之比约10:1。这说明,我国的酸雨主要是大气中的二氧化硫造成的。这与两区能源结构的差别有关:美国加强风能、太阳能、风能等可再生资源的利用,同时减少煤、石油、天然气的使用,使其大气中含硫的氧化物较少;然而中国的在风能、太阳能、风能等可再生资源的利用上普遍较低,仍然以煤、石油、天然气为主要能源,使我国大气中含硫的氧化物较多。
当前世界最严重的三大酸雨区是西北欧、北美和中国。我国酸雨分布:覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏和青岛等省市部分地区,面积达200多万平方公里的酸雨区。
从化学角度看,大气中的酸性物质增加或碱性物质减少,或两者同时发生都将导致降水酸化。
酸雨的危害
1.酸雨可导致土壤酸化。我国南方土壤本来多呈酸性,再经酸雨冲刷,加速了酸化过程;我国北方土壤呈碱性,对酸雨有较强缓冲能力,一时半时酸化不了。土壤中含有大量铝的氢氧化物,土壤酸化后,可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子,形成植物可吸收的形态铝化合物。植物长期和过量的吸收铝,会中毒,甚至死亡。酸雨尚能加速土壤矿物质营养元素的流失;改变土壤结构,导致土壤贫瘠化,影响植物正常发育;酸雨还能诱发植物病虫害,使农作物大幅度减产,特别是小麦,在酸雨影响下,可减产 13% 至 34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害,导致蛋白质含量和产量下降。 酸雨对森林的影响在很大程度上是通过对土壤的物理化学性质的恶化作用造成的。在酸雨的作用下,土壤中的营养元素钾、钠、钙、镁会释放出来,并随着雨水被淋溶掉。
所以长期的酸雨会使土壤中大量的营养元素被淋失,造成土壤中营养元素的严重不足,从而使土壤变得贫瘠。此外,酸雨能使土壤中的铝从稳定态中释放出来,使活性铝的增加而有机络合态铝减少。土壤中活性铝的增加能严重地抑制林木的生长。 酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖,降低酶活性,土壤中的固氮菌、细菌和放线菌均会明显受到酸雨的抑制。
酸雨可对森林植物产生很大危害。根据国内对 105 种木本植物影响的模拟实验,当降水pH 值小于 3.0 时,可对植物叶片造成直接的损害,使叶片失绿变黄并开始脱落。叶片与酸雨接触的时间越长,受到的损害越严重。野外调查表明,在降水PH 值小于 4.5 的地区,马尾松林、华山松和冷杉林等出现大量黄叶并脱落,森林成片地衰亡。例如重庆奉节县的降水PH 值小于 4.3 的地段,20 年生马尾松林的年平均高生长量降低 50%。 酸雨还可使森林的病虫害明显增加。在四川,重酸雨区的马尾松林的病情指数为无酸雨区的 2.5 倍。 酸雨对中国森林的危害主要是在长江以南的省份。根据初步的调查统计,四川盆地受酸雨危害的森林面积最大,约为 28 万公顷,占有林地面积的 32%。贵州受害森林面积约为 14 万公顷。根据某些研究结果,仅西南地区由于酸雨造成森林生产力下降,共损失木材 630 万立方米,直接经济损失达 30 亿元(按 1988 年市场价计算)。对南方 11 个省的估计,酸雨造成的直接经济损失可达 44 亿元。
大多数专家认为,森林的生态价值远远超过它的经济价值。虽然对森林的生态价值的计算 方法 还有一些争议,计算出来的数字还不能得到社会的普遍承认,但森林的生态价值超过它的经济价值,这几乎是一致的。根据这些计算结果,森林的生态价值是它经济价值的 2-8 倍。如果按照这个比例来计算,酸雨对森林危害造成的经济损失是极其巨大的。
2.酸雨能使非金属建筑材料(混凝土、砂浆和灰砂砖)表面硬化水泥溶解,出现空洞和裂缝,导致强度降低,从而建筑物损坏。建筑材料变脏, 变黑, 影响城市市容质量和城市景观, 被人们称之为 “黑壳”效应。我国酸雨正呈蔓延之势,是继欧洲、北美之后世界第三大重酸雨区。80 年代,我国的酸雨主要发生在以重庆、贵阳和柳州为代表的川贵两广地区,酸雨区面积为 170 万平方公里。到 90 年代中期,酸雨已发展到长江以南、青藏高原以东及四川盆地的广大地区,酸雨面积扩大了 100 多万平方公里。以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨区现已成为全国酸雨污染最严重的地区,其中心区年降酸雨频率高于 90%,几乎到了逢雨必酸的程度。以南京、上海、杭州、福州、青岛和厦门为代表的华东沿海地区也成为我国主要的酸雨区。华北、东北的局部地区也出现酸性降水。
1998 年,全国一半以上的城市,其中 70% 以上的南方城市及北方城市中的西安、铜川,图们和青岛都下了酸雨。酸雨在我国已呈燎原之势,覆盖面积已占国土面积的 30% 以上。 酸雨危害是多方面的,包括对人体健康、生态系统和建筑设施都有直接和潜在的危害。
酸雨可使 儿童 免疫功能下降,慢性咽炎、支气管哮喘发病率增加,同时可使老人眼部、呼吸道患病率增加。十多年来,由于二氧化硫和氮氧化物的排放量日渐增多,酸雨的问题越来越突出。中国已是仅次于欧洲和北美的第三大酸雨区。 我国酸雨主要分布地区是长江以南的四川盆地、贵州、湖南、湖北、江西,以及沿海的福建、广东等省。在华北,很少观测到酸雨沉降,其原因可能是北方的降水量少,空气湿度低,土壤酸度低。然而值得注意的是北方如侯马、京津、丹东、图们等地区现在也出现了酸性降水。
酸雨的防治方法
1.原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%一60%的无机硫。
2.优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等。
3.改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石,与二氧化硫发生反应,生成硫酸钙随灰渣排出。
4.对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。主要用石灰法,可以除去烟气中85%一90%的二氧化硫气体。不过,脱硫效果虽好但十分费钱。例如,在火力发电厂安装烟气脱硫装置的费用,要达电厂总投资的25%之多。这也是治理酸雨的主要困难之一。