一、酸雨是如何形成的
1、酸雨多成于(yu)化石(shi)燃料的(de)燃燒:
含有硫(liu)的煤燃燒(shao)生成二氧(yang)化硫(liu)
S+O2=點燃(ran)=SO2
二氧化硫(liu)和水作用生成亞硫(liu)酸
SO2+H2O=H2SO3
亞(ya)硫(liu)酸在(zai)空氣中可(ke)氧化成硫(liu)酸
2H2SO3+O2→2H2SO4
2、氮氧(yang)化(hua)(hua)物溶(rong)于水形成(cheng)酸:雷雨閃電時(shi),大(da)氣中(zhong)常有(you)少量的二氧(yang)化(hua)(hua)氮產生。
閃電時(shi)氮氣(qi)與(yu)氧氣(qi)化合(he)生成一氧化氮
N2+O2=放電=2NO
一(yi)氧化(hua)氮(dan)結構(gou)上不穩(wen)定,空氣中(zhong)氧化(hua)成二氧化(hua)氮(dan)
2NO+O2=2NO2
二氧化氮和水(shui)作用生成硝(xiao)酸
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3、酸雨與大理(li)石反(fan)應:
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑
CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2
4、此外還有其他酸(suan)性氣體溶(rong)于水導(dao)致酸(suan)雨,例(li)如(ru)氟化氫,氟氣,氯氣,硫化氫等其他酸(suan)性氣體。
二、酸雨的危害
1、酸雨(yu)可導致土(tu)壤酸化
土壤中含有(you)大量鋁(lv)的氫氧化(hua)物(wu),土壤酸化(hua)后,可加(jia)速土壤中含鋁(lv)的原生和次生礦(kuang)物(wu)風化(hua)而釋(shi)放(fang)大量鋁(lv)離(li)子,形成植物(wu)可吸收(shou)的形態鋁(lv)化(hua)合物(wu)。植物(wu)長期(qi)和過量的吸收(shou)鋁(lv),會中毒,甚至死亡。
2、酸雨(yu)能加速土壤礦物質營養元素的(de)流失
在酸(suan)雨(yu)(yu)的(de)作用(yong)下,土(tu)壤(rang)(rang)(rang)中(zhong)(zhong)的(de)營(ying)養元素(su)鉀、鈉(na)、鈣(gai)、鎂會(hui)流(liu)失(shi)出來,并(bing)隨著雨(yu)(yu)水被淋(lin)溶掉(diao)。所以長(chang)期的(de)酸(suan)雨(yu)(yu)會(hui)使土(tu)壤(rang)(rang)(rang)中(zhong)(zhong)大量的(de)營(ying)養元素(su)被淋(lin)失(shi),造成(cheng)土(tu)壤(rang)(rang)(rang)中(zhong)(zhong)營(ying)養元素(su)的(de)嚴(yan)(yan)重不(bu)足,從而使土(tu)壤(rang)(rang)(rang)變得貧瘠(ji)(ji)。改變土(tu)壤(rang)(rang)(rang)結構,導致土(tu)壤(rang)(rang)(rang)貧瘠(ji)(ji)化,影響(xiang)植物正常發育(yu)。此外,酸(suan)雨(yu)(yu)能使土(tu)壤(rang)(rang)(rang)中(zhong)(zhong)的(de)鋁(lv)從穩定態(tai)中(zhong)(zhong)釋(shi)放出來,使活(huo)性鋁(lv)的(de)增加(jia)而有機絡合態(tai)鋁(lv)減(jian)少(shao)。土(tu)壤(rang)(rang)(rang)中(zhong)(zhong)活(huo)性鋁(lv)的(de)增加(jia)能嚴(yan)(yan)重地抑制林木的(de)生長(chang)。
3、酸雨能誘發植物(wu)病蟲害,使(shi)農作物(wu)大幅度減產(chan)
特(te)別(bie)是小麥,在酸雨影響下(xia),可減產13%至34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害(hai),導(dao)致蛋白質含量和(he)產量下(xia)降。
4、酸雨可(ke)抑(yi)制某些(xie)土(tu)壤(rang)微生物的繁殖,降低酶活性(xing),土(tu)壤(rang)中(zhong)的固氮菌(jun)、細菌(jun)和放線菌(jun)均會明(ming)顯受(shou)到(dao)酸雨的抑(yi)制。
5、酸(suan)雨能使非(fei)金屬建(jian)筑材料(混(hun)凝土(tu)、砂(sha)漿和(he)灰砂(sha)磚)表面硬化(hua)水泥溶解,出現空洞和(he)裂縫,導致強度(du)降低(di),從而損(sun)壞(huai)建(jian)筑物。建(jian)筑材料變(bian)臟,變(bian)黑, 影響城(cheng)市市容質量和(he)城(cheng)市景觀, 被人們稱之為“黑殼”效應(ying)。
6、酸雨可(ke)使兒童免疫功能下降,慢性(xing)咽炎、支氣(qi)管哮(xiao)喘發病率(lv)增加(jia),同時可(ke)使老(lao)人眼部、呼吸道患病率(lv)增加(jia)。
三、如何預防酸雨
(一)完善環境法規,加強監督管理
1、 制定嚴(yan)格的大(da)氣(qi)環境(jing)質(zhi)量(liang)標準,健全排污許可證制度,實施SO2排放總量(liang)控制。
2、經濟刺激(ji)措施。其手段(duan)有征收SO2排(pai)污(wu)費,排(pai)污(wu)稅(shui)費、產品稅(shui)(包括燃(ran)料稅(shui))、排(pai)放交(jiao)易和一(yi)些經濟補助(zhu)等,充分運用經濟手段(duan)促進大氣(qi)污(wu)染的治理。
3、建立酸(suan)雨監(jian)(jian)測網(wang)絡和SO2排放監(jian)(jian)測網(wang)絡,以便及(ji)時了解酸(suan)雨和SO2污(wu)染(ran)動態,從而采取措施,控制污(wu)染(ran)。
4、推行清(qing)潔(jie)生產,強化全(quan)程環境(jing)管(guan)理,走可持續發展道(dao)路。目前我國的(de)環境(jing)管(guan)理制度、法(fa)規、政策和措施主要以達(da)標為最終要求,在當(dang)今的(de)社(she)會(hui)經(jing)濟發展條件下(xia)顯然(ran)是不(bu)合適的(de)。
(二)調整(zheng)能源結構,改進燃燒技術
1、調整工(gong)業(ye)布局(ju),改造污染嚴重的(de)(de)(de)企業(ye),淘汰落后的(de)(de)(de)工(gong)藝與陳舊的(de)(de)(de)設備,限(xian)制高硫煤(mei)的(de)(de)(de)生產和(he)使用,限(xian)制、淘汰現有煤(mei)耗高、熱效(xiao)低(di)、污染重的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)鍋爐(lu)和(he)爐(lu)窯(yao)。
2、使(shi)用(yong)低硫煤(mei)、節約(yue)用(yong)煤(mei)。減(jian)少(shao)(shao)SO2排(pai)放(fang)最簡(jian)單的方(fang)法就(jiu)(jiu)是改(gai)用(yong)低硫煤(mei)。煤(mei)中(zhong)含硫量一般在0 2~5 5%之間(jian),當燃煤(mei)的含硫量大于(yu)1 5%時,就(jiu)(jiu)應加一道洗煤(mei)工序,以(yi)降低硫含量。據(ju)有關(guan)資料介紹,原煤(mei)經洗選(xuan)后,SO2排(pai)放(fang)量可減(jian)少(shao)(shao)30~50%。所謂(wei)節約(yue)用(yong)煤(mei),就(jiu)(jiu)是要改(gai)進燃燒方(fang)式,提高(gao)煤(mei)的燃燒效率。
3、加大煙道氣(qi)(qi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)脫(tuo)(tuo)氮技術。對煤燃(ran)燒后形成(cheng)的煙氣(qi)(qi)在排放到(dao)大氣(qi)(qi)中(zhong)之前進行煙氣(qi)(qi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)。流化床燃(ran)燒就是一(yi)種很好的脫(tuo)(tuo)硫(liu)方式,新型的流化床鍋爐有(you)極高的燃(ran)燒效率,幾乎(hu)達到(dao)99%,而且還(huan)能去除80~95%的SO2和NOx。目前主要用石(shi)(shi)灰(hui)(hui)法。這(zhe)種方法用石(shi)(shi)灰(hui)(hui)石(shi)(shi)或石(shi)(shi)灰(hui)(hui)漿液(ye)在煙氣(qi)(qi)吸(xi)收塔內循環,石(shi)(shi)灰(hui)(hui)跟煙氣(qi)(qi)中(zhong)的SO2發(fa)生(sheng)反(fan)應,生(sheng)成(cheng)亞硫(liu)酸鈣,亞硫(liu)酸鈣被爐膛內的氧(yang)氣(qi)(qi)氧(yang)化成(cheng)硫(liu)酸鈣:
Ca(OH)2+CO2=CaCO3?(1/2)H2O+(1/2)H2O
CaCO3十SO2十(1/2)H2O=CaSO3?(1/2)H2O十CO2
CaSO3?(1/2)H2O+SO2+(1/2)H2O=Ca(HSO3)2
2CaSO3?(1/2)H2O+O2+3H2O=2CaSO4?2H2O
Ca(HSO3)2+O2+H2O→CaSO4?2H2O+SO2
石(shi)灰(hui)石(shi)法脫(tuo)(tuo)去(qu)二(er)氧化硫(liu)的效率為(wei)85%~90%,石(shi)灰(hui)法的脫(tuo)(tuo)硫(liu)反應比石(shi)灰(hui)石(shi)法快(kuai)而完全,脫(tuo)(tuo)硫(liu)效率可達95%。
4、型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)固(gu)(gu)硫(liu)。型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)是(shi)經(jing)過成(cheng)型(xing)(xing)(xing)處理后的煤(mei)(mei)(mei)制品,分為民(min)用(yong)和(he)工業(ye)用(yong)兩(liang)類。民(min)用(yong)型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)主要是(shi)煤(mei)(mei)(mei)球和(he)蜂窩煤(mei)(mei)(mei),工業(ye)型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)主要鍋爐、窯爐、蒸(zheng)汽機床等采(cai)用(yong)的各種成(cheng)型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)制品。所(suo)謂型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)固(gu)(gu)硫(liu),就是(shi)在型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)加(jia)工時(shi)加(jia)入固(gu)(gu)硫(liu)劑,煤(mei)(mei)(mei)在燃燒(shao)時(shi)不排出SO2,從而實(shi)現(xian)燃煤(mei)(mei)(mei)固(gu)(gu)硫(liu),固(gu)(gu)硫(liu)率可達(da)50%左右。目前,民(min)用(yong)型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)固(gu)(gu)硫(liu)在我(wo)國已(yi)經(jing)開(kai)展,而工業(ye)型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)固(gu)(gu)硫(liu)則(ze)使用(yong)很少。
5、調整(zheng)民(min)用燃料(liao)結構,減輕能源污染。逐(zhu)漸(jian)(jian)實現民(min)用燃料(liao)氣體化(hua),逐(zhu)漸(jian)(jian)實現城市(shi)集(ji)中供(gong)熱(re)。
6、增加無污(wu)染(ran)(ran)或少(shao)污(wu)染(ran)(ran)的(de)能(neng)(neng)(neng)源比例。開發(fa)可以替代燃煤的(de)清潔能(neng)(neng)(neng)源,如太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)、核能(neng)(neng)(neng)、水(shui)(shui)能(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)、地熱(re)能(neng)(neng)(neng)、天然氣等清潔能(neng)(neng)(neng)源,將會對減排SO2作出很(hen)大貢獻。但目前的(de)技術(shu)水(shui)(shui)平(ping)還不能(neng)(neng)(neng)保證從太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)、地熱(re)能(neng)(neng)(neng)等獲(huo)得(de)大規(gui)模穩定的(de)工業電力(li)。因(yin)此,替代能(neng)(neng)(neng)源的(de)主要開發(fa)目標應當是(shi)水(shui)(shui)電和核電。
(三(san))改善(shan)交通(tong)環境,控制汽車尾氣
1、制訂各類汽車的(de)廢(fei)氣排放標(biao)準,限制汽車行駛速度,盡(jin)快(kuai)實施機動車定期淘(tao)汰制度。
2、城市(shi)要著力發展公共交(jiao)通,適當限(xian)制私人汽車(che)數量,保證交(jiao)通暢順,才能減少(shao)汽車(che)尾(wei)氣(qi)的污(wu)染。
3、大力推廣(guang)使用無鉛汽油,改進汽車發動機(ji)技術,安裝尾(wei)氣凈化器及(ji)節(jie)能裝置。
4、呼吁使(shi)用(yong)“綠色(se)汽車(che)”,即用(yong)天然氣、氫氣、酒精、甲醇、電等清潔燃(ran)料作(zuo)為汽車(che)動力的汽車(che),可大大降低(di)NOx的排放量。
(四)加(jia)強植樹栽花,擴大綠化面積(ji)
植物具有(you)調節(jie)氣候,保持水(shui)土,吸收(shou)有(you)毒氣體(ti)等(deng)(deng)作用(yong)。因(yin)此(ci),根(gen)據(ju)城市環境規劃(hua),選擇種植一些較強吸收(shou)SO2和粉(fen)塵的如(ru)石榴、菊花(hua)、桑樹、銀杉等(deng)(deng)花(hua)草樹木,可以凈化空氣,美化城市環境,這也是防止酸雨的有(you)效途徑。
(五(wu))區域SO2排放總量控制
既根據地區(qu)環境容(rong)量(liang),限(xian)制區(qu)域(yu)SO2的總排(pai)放量(liang)。開展(zhan)區(qu)域(yu)SO2排(pai)放量(liang)控制研(yan)究,找(zhao)出酸沉降控制優化方案。
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