一、酸雨是如何形成的
1、酸雨多成于(yu)化石燃料的燃燒:
含(han)有硫的煤燃燒生成二氧化硫
S+O2=點燃=SO2
二氧化硫和水作(zuo)用生成亞硫酸
SO2+H2O=H2SO3
亞(ya)硫(liu)酸(suan)在(zai)空氣中可氧化成硫(liu)酸(suan)
2H2SO3+O2→2H2SO4
2、氮氧化(hua)物溶于水(shui)形成酸:雷雨閃(shan)電時,大氣(qi)中常有少量的二(er)氧化(hua)氮產生(sheng)。
閃電時氮氣與(yu)氧氣化合(he)生成一氧化氮
N2+O2=放電=2NO
一氧(yang)(yang)化(hua)氮結構(gou)上不穩定,空氣中(zhong)氧(yang)(yang)化(hua)成二氧(yang)(yang)化(hua)氮
2NO+O2=2NO2
二氧化(hua)氮(dan)和水作用(yong)生(sheng)成(cheng)硝酸
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3、酸雨與(yu)大理石(shi)反應:
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑
CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2
4、此(ci)外還有其他酸(suan)(suan)性氣體(ti)溶(rong)于水導致(zhi)酸(suan)(suan)雨,例如氟(fu)化氫,氟(fu)氣,氯氣,硫化氫等其他酸(suan)(suan)性氣體(ti)。
二、酸雨的危害
1、酸(suan)雨可導致土壤酸(suan)化(hua)
土壤中(zhong)含(han)有大(da)量(liang)鋁的氫(qing)氧化物,土壤酸化后,可加速土壤中(zhong)含(han)鋁的原生和次生礦物風化而釋放(fang)大(da)量(liang)鋁離子(zi),形(xing)成植物可吸收的形(xing)態(tai)鋁化合物。植物長期和過量(liang)的吸收鋁,會中(zhong)毒,甚至死亡。
2、酸雨能加速土壤礦物(wu)質(zhi)營養元(yuan)素的流失
在酸雨(yu)的(de)作(zuo)用下,土(tu)(tu)壤中(zhong)(zhong)的(de)營養(yang)元素(su)(su)鉀、鈉、鈣(gai)、鎂會(hui)流失(shi)出來(lai),并隨著雨(yu)水被淋(lin)溶(rong)掉。所以(yi)長期(qi)的(de)酸雨(yu)會(hui)使土(tu)(tu)壤中(zhong)(zhong)大量(liang)的(de)營養(yang)元素(su)(su)被淋(lin)失(shi),造成土(tu)(tu)壤中(zhong)(zhong)營養(yang)元素(su)(su)的(de)嚴重(zhong)不足,從而使土(tu)(tu)壤變得貧瘠。改變土(tu)(tu)壤結(jie)構,導致土(tu)(tu)壤貧瘠化,影響植物正(zheng)常(chang)發育。此外,酸雨(yu)能使土(tu)(tu)壤中(zhong)(zhong)的(de)鋁(lv)(lv)從穩定態中(zhong)(zhong)釋放出來(lai),使活(huo)性鋁(lv)(lv)的(de)增加而有機絡合態鋁(lv)(lv)減(jian)少。土(tu)(tu)壤中(zhong)(zhong)活(huo)性鋁(lv)(lv)的(de)增加能嚴重(zhong)地抑制(zhi)林(lin)木(mu)的(de)生長。
3、酸雨能誘發植物(wu)病蟲害,使農作物(wu)大幅(fu)度(du)減產
特別是小麥,在酸雨影響下(xia),可減(jian)產13%至34%。大豆、蔬菜(cai)也容(rong)易受酸雨危害(hai),導致蛋白(bai)質(zhi)含量(liang)和產量(liang)下(xia)降。
4、酸(suan)雨(yu)可(ke)抑制某些土壤微生物的繁殖,降低酶活性,土壤中的固氮菌(jun)(jun)、細菌(jun)(jun)和放線(xian)菌(jun)(jun)均會明顯(xian)受(shou)到酸(suan)雨(yu)的抑制。
5、酸雨能使(shi)非金屬建筑材料(liao)(liao)(混凝土(tu)、砂漿和(he)灰砂磚)表面硬(ying)化(hua)水泥溶解,出現空洞和(he)裂縫,導致強度降低,從而損(sun)壞建筑物(wu)。建筑材料(liao)(liao)變(bian)(bian)臟,變(bian)(bian)黑, 影響城市市容質量和(he)城市景觀, 被人們稱之(zhi)為“黑殼(ke)”效應。
6、酸雨(yu)可使兒童免疫功(gong)能下降,慢性(xing)咽炎、支氣(qi)管哮喘發病率(lv)增加(jia),同時可使老人眼部、呼(hu)吸道(dao)患病率(lv)增加(jia)。
三、如何預防酸雨
(一)完善環境法(fa)規,加(jia)強(qiang)監督管理
1、 制定嚴格的大氣環境質量標準,健全(quan)排(pai)污許可證制度,實施SO2排(pai)放總量控制。
2、經濟刺激措施。其(qi)手(shou)段有征收SO2排污費,排污稅(shui)(shui)費、產品稅(shui)(shui)(包括燃(ran)料稅(shui)(shui))、排放交易和一些(xie)經濟補助等,充分運用經濟手(shou)段促進(jin)大氣(qi)污染的治(zhi)理。
3、建立(li)酸(suan)雨(yu)監測網(wang)絡(luo)和(he)SO2排(pai)放(fang)監測網(wang)絡(luo),以便及時了解酸(suan)雨(yu)和(he)SO2污(wu)染動態,從而采取(qu)措(cuo)施,控(kong)制(zhi)污(wu)染。
4、推行清(qing)潔生產,強化全程環境管(guan)理(li),走可持(chi)續發展道路。目前我國(guo)的(de)環境管(guan)理(li)制度、法規、政(zheng)策和措(cuo)施主要以(yi)達標為最終要求,在當(dang)今的(de)社會(hui)經(jing)濟(ji)發展條(tiao)件下(xia)顯然是不合適的(de)。
(二)調整能源結構,改進燃燒技術
1、調整工業布局,改(gai)造污染(ran)嚴重的企業,淘汰(tai)落后的工藝與陳舊的設備,限制高(gao)硫煤的生產和使用,限制、淘汰(tai)現有煤耗(hao)高(gao)、熱效低、污染(ran)重的工業鍋爐和爐窯。
2、使用(yong)低硫(liu)(liu)煤(mei)(mei)、節(jie)約用(yong)煤(mei)(mei)。減少SO2排放(fang)最簡單的方(fang)法就是(shi)改(gai)用(yong)低硫(liu)(liu)煤(mei)(mei)。煤(mei)(mei)中(zhong)含硫(liu)(liu)量(liang)一般(ban)在(zai)0 2~5 5%之間,當(dang)燃煤(mei)(mei)的含硫(liu)(liu)量(liang)大于1 5%時,就應(ying)加(jia)一道洗煤(mei)(mei)工(gong)序,以降低硫(liu)(liu)含量(liang)。據有關(guan)資料(liao)介紹,原煤(mei)(mei)經洗選后,SO2排放(fang)量(liang)可減少30~50%。所謂節(jie)約用(yong)煤(mei)(mei),就是(shi)要改(gai)進燃燒(shao)方(fang)式(shi),提高煤(mei)(mei)的燃燒(shao)效(xiao)率(lv)。
3、加大煙(yan)道氣脫(tuo)(tuo)硫脫(tuo)(tuo)氮技(ji)術。對煤燃燒(shao)(shao)后形成的(de)煙(yan)氣在(zai)排放到大氣中(zhong)之前進行煙(yan)氣脫(tuo)(tuo)硫。流化(hua)床燃燒(shao)(shao)就是一種很(hen)好的(de)脫(tuo)(tuo)硫方式,新型的(de)流化(hua)床鍋(guo)爐(lu)有極高的(de)燃燒(shao)(shao)效率,幾乎達到99%,而(er)且還(huan)能(neng)去除(chu)80~95%的(de)SO2和NOx。目前主要(yao)用(yong)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)法。這種方法用(yong)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)或石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)漿(jiang)液在(zai)煙(yan)氣吸收塔內(nei)循環(huan),石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)跟煙(yan)氣中(zhong)的(de)SO2發生(sheng)(sheng)反應,生(sheng)(sheng)成亞硫酸鈣(gai),亞硫酸鈣(gai)被爐(lu)膛內(nei)的(de)氧(yang)氣氧(yang)化(hua)成硫酸鈣(gai):
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
石灰石法(fa)脫(tuo)去二氧化硫(liu)的效率(lv)為85%~90%,石灰法(fa)的脫(tuo)硫(liu)反應比(bi)石灰石法(fa)快而完全,脫(tuo)硫(liu)效率(lv)可達(da)95%。
4、型(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)固(gu)硫。型(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)是(shi)經(jing)過成(cheng)型(xing)(xing)處理后(hou)的煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)制品(pin),分為民用(yong)(yong)(yong)和工業(ye)用(yong)(yong)(yong)兩類(lei)。民用(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)主(zhu)要(yao)是(shi)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)球和蜂(feng)窩(wo)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei),工業(ye)型(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)主(zhu)要(yao)鍋爐、窯(yao)爐、蒸汽機床(chuang)等采用(yong)(yong)(yong)的各(ge)種(zhong)成(cheng)型(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)制品(pin)。所謂(wei)型(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)固(gu)硫,就是(shi)在型(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)加(jia)工時加(jia)入固(gu)硫劑,煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)在燃燒(shao)時不排出SO2,從(cong)而實現燃煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)固(gu)硫,固(gu)硫率可達50%左右。目前(qian),民用(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)固(gu)硫在我國已經(jing)開(kai)展(zhan),而工業(ye)型(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)固(gu)硫則使用(yong)(yong)(yong)很(hen)少(shao)。
5、調整民用燃料結構,減(jian)輕能源污染。逐(zhu)(zhu)漸(jian)實(shi)(shi)現(xian)民用燃料氣體化,逐(zhu)(zhu)漸(jian)實(shi)(shi)現(xian)城市集(ji)中(zhong)供熱。
6、增加無污染或少污染的(de)能(neng)源比例(li)。開發可以替代(dai)燃煤(mei)的(de)清潔(jie)能(neng)源,如太陽能(neng)、核能(neng)、水(shui)能(neng)、風能(neng)、地(di)熱能(neng)、天然氣等清潔(jie)能(neng)源,將會(hui)對減排(pai)SO2作出很(hen)大貢獻(xian)。但目前的(de)技術水(shui)平(ping)還不能(neng)保證從太陽能(neng)、風能(neng)、地(di)熱能(neng)等獲得大規模(mo)穩定的(de)工業電力。因(yin)此(ci),替代(dai)能(neng)源的(de)主要開發目標應當是水(shui)電和核電。
(三)改善(shan)交通環境(jing),控制汽車尾氣
1、制(zhi)訂各類汽(qi)車(che)的廢(fei)氣排(pai)放(fang)標(biao)準(zhun),限制(zhi)汽(qi)車(che)行(xing)駛速(su)度,盡快實施機動車(che)定期(qi)淘汰制(zhi)度。
2、城市(shi)要著(zhu)力發展公共(gong)交通,適當(dang)限制(zhi)私人汽車數量,保(bao)證交通暢順,才能減少汽車尾氣(qi)的污染。
3、大力推廣使(shi)用無鉛汽油,改進汽車(che)發動機技術,安裝尾氣凈(jing)化(hua)器及節能裝置。
4、呼吁使用(yong)“綠色汽車”,即用(yong)天然氣、氫氣、酒精、甲醇、電(dian)等清潔燃料作為(wei)汽車動(dong)力(li)的(de)汽車,可大大降低NOx的(de)排放量。
(四)加強植樹栽花,擴大綠化面積(ji)
植物(wu)具有(you)調節氣(qi)候(hou),保(bao)持水土,吸收(shou)有(you)毒氣(qi)體等作用。因此,根(gen)據城市(shi)環境規劃(hua),選擇種植一些較強吸收(shou)SO2和粉塵的如石榴(liu)、菊花、桑樹、銀杉等花草樹木,可以凈化空氣(qi),美化城市(shi)環境,這也是防止酸雨的有(you)效途(tu)徑。
(五)區域(yu)SO2排(pai)放總(zong)量控制
既根(gen)據地區(qu)環境容量(liang),限(xian)制區(qu)域SO2的(de)總排(pai)放量(liang)。開(kai)展區(qu)域SO2排(pai)放量(liang)控制研究(jiu),找出酸(suan)沉降控制優化方案。
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