一、酸雨是如何形成的
1、酸雨多成于化石燃料(liao)的燃燒:
含有硫的(de)煤燃(ran)燒生成二氧化硫
S+O2=點燃(ran)=SO2
二氧(yang)化(hua)硫和(he)水作用(yong)生成(cheng)亞硫酸
SO2+H2O=H2SO3
亞(ya)硫酸(suan)在空(kong)氣中可氧化成(cheng)硫酸(suan)
2H2SO3+O2→2H2SO4
2、氮氧(yang)化物溶于水形成酸:雷雨(yu)閃電時,大氣中常有少量的二氧(yang)化氮產生(sheng)。
閃電時(shi)氮(dan)氣(qi)與氧氣(qi)化合生成一氧化氮(dan)
N2+O2=放電=2NO
一氧化氮結構上(shang)不(bu)穩定,空氣中(zhong)氧化成二氧化氮
2NO+O2=2NO2
二氧化(hua)氮和水作用生成(cheng)硝酸
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3、酸雨與大理石反應:
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑
CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2
4、此外(wai)還有其他酸性(xing)氣體溶(rong)于水導(dao)致酸雨,例如(ru)氟(fu)化氫,氟(fu)氣,氯氣,硫化氫等其他酸性(xing)氣體。
二、酸雨的危害
1、酸雨可(ke)導致(zhi)土壤酸化(hua)
土壤(rang)中含(han)有大量鋁的(de)氫氧化物(wu)(wu),土壤(rang)酸化后,可加速土壤(rang)中含(han)鋁的(de)原生(sheng)和次(ci)生(sheng)礦物(wu)(wu)風化而釋(shi)放大量鋁離子,形成植物(wu)(wu)可吸收(shou)的(de)形態鋁化合物(wu)(wu)。植物(wu)(wu)長期(qi)和過量的(de)吸收(shou)鋁,會(hui)中毒,甚(shen)至死(si)亡。
2、酸雨能加速土(tu)壤礦物質營養(yang)元素的流失
在酸(suan)雨的(de)(de)(de)(de)作用下(xia),土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中的(de)(de)(de)(de)營養(yang)元素鉀、鈉(na)、鈣、鎂會流(liu)失(shi)出來,并隨著雨水被淋溶掉。所以長期的(de)(de)(de)(de)酸(suan)雨會使土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中大量的(de)(de)(de)(de)營養(yang)元素被淋失(shi),造成土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中營養(yang)元素的(de)(de)(de)(de)嚴重不(bu)足(zu),從而使土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)變(bian)得貧瘠。改變(bian)土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)結(jie)構,導致土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)貧瘠化,影響植物正常發育。此外,酸(suan)雨能使土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中的(de)(de)(de)(de)鋁(lv)從穩定態中釋(shi)放(fang)出來,使活性(xing)鋁(lv)的(de)(de)(de)(de)增加而有機(ji)絡合態鋁(lv)減(jian)少。土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中活性(xing)鋁(lv)的(de)(de)(de)(de)增加能嚴重地抑制(zhi)林木(mu)的(de)(de)(de)(de)生長。
3、酸(suan)雨能誘發(fa)植物病蟲害,使農作物大(da)幅(fu)度減產
特別是(shi)小麥,在酸雨(yu)影響下(xia),可減產13%至34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨(yu)危(wei)害,導(dao)致蛋白(bai)質含量(liang)和產量(liang)下(xia)降。
4、酸雨可抑制(zhi)某(mou)些土壤微(wei)生物的(de)繁(fan)殖,降低酶活性,土壤中的(de)固氮菌(jun)、細菌(jun)和放(fang)線菌(jun)均會(hui)明顯受到(dao)酸雨的(de)抑制(zhi)。
5、酸雨能使非金屬建筑(zhu)材(cai)料(混凝(ning)土、砂(sha)漿和灰砂(sha)磚(zhuan))表面(mian)硬化水泥溶解,出現(xian)空(kong)洞(dong)和裂縫(feng),導致強(qiang)度(du)降低(di),從而損(sun)壞建筑(zhu)物。建筑(zhu)材(cai)料變(bian)臟,變(bian)黑, 影響城市(shi)(shi)市(shi)(shi)容質(zhi)量和城市(shi)(shi)景觀, 被人們稱之為“黑殼”效應。
6、酸雨可使兒童免疫功能(neng)下降,慢性咽炎、支氣(qi)管(guan)哮喘發病率增(zeng)加,同時(shi)可使老人(ren)眼部、呼吸(xi)道患(huan)病率增(zeng)加。
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(de)大(da)氣環境(jing)質量標準,健(jian)全排(pai)污許可證制度,實施(shi)SO2排(pai)放總量控制。
2、經濟刺(ci)激(ji)措施。其手段有征收SO2排污費(fei),排污稅(shui)(shui)費(fei)、產品稅(shui)(shui)(包括燃料稅(shui)(shui))、排放(fang)交易(yi)和(he)一(yi)些經濟補助等(deng),充分運用(yong)經濟手段促進大氣污染的(de)治理。
3、建(jian)立酸雨監(jian)測網絡(luo)和(he)SO2排放監(jian)測網絡(luo),以(yi)便及時(shi)了解酸雨和(he)SO2污染動(dong)態(tai),從(cong)而(er)采取措施(shi),控制污染。
4、推行清潔(jie)生產(chan),強化全程環(huan)境管(guan)理,走(zou)可持續發(fa)展道路。目前我(wo)國的(de)環(huan)境管(guan)理制(zhi)度、法規、政策(ce)和措施(shi)主要以達標為最終要求,在當今的(de)社會(hui)經(jing)濟(ji)發(fa)展條件下(xia)顯然是不合適的(de)。
(二)調整(zheng)能(neng)源(yuan)結(jie)構,改進燃燒技術
1、調(diao)整工業布局,改造污染嚴重的(de)企(qi)業,淘汰落后的(de)工藝與陳(chen)舊的(de)設備,限(xian)制高硫煤(mei)的(de)生產和使用(yong),限(xian)制、淘汰現(xian)有(you)煤(mei)耗高、熱效低、污染重的(de)工業鍋爐(lu)和爐(lu)窯(yao)。
2、使用(yong)(yong)低硫煤(mei)、節(jie)約用(yong)(yong)煤(mei)。減(jian)少SO2排放最簡單的(de)(de)方法就(jiu)是(shi)改用(yong)(yong)低硫煤(mei)。煤(mei)中含(han)硫量一般在0 2~5 5%之間,當(dang)燃(ran)煤(mei)的(de)(de)含(han)硫量大于1 5%時,就(jiu)應加一道洗(xi)煤(mei)工序,以降(jiang)低硫含(han)量。據有關資料介(jie)紹,原煤(mei)經洗(xi)選后(hou),SO2排放量可(ke)減(jian)少30~50%。所謂節(jie)約用(yong)(yong)煤(mei),就(jiu)是(shi)要改進燃(ran)燒方式(shi),提(ti)高煤(mei)的(de)(de)燃(ran)燒效(xiao)率。
3、加大(da)煙(yan)道氣(qi)(qi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)脫(tuo)(tuo)氮(dan)技(ji)術(shu)。對煤(mei)燃燒(shao)后形成(cheng)(cheng)的(de)(de)煙(yan)氣(qi)(qi)在排(pai)放到(dao)大(da)氣(qi)(qi)中(zhong)之前進行煙(yan)氣(qi)(qi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)。流(liu)化床(chuang)燃燒(shao)就是(shi)一種很好的(de)(de)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)方式,新型(xing)的(de)(de)流(liu)化床(chuang)鍋爐(lu)有極高的(de)(de)燃燒(shao)效率(lv),幾(ji)乎達到(dao)99%,而且還能去除80~95%的(de)(de)SO2和(he)NOx。目(mu)前主(zhu)要(yao)用(yong)石灰(hui)法。這種方法用(yong)石灰(hui)石或石灰(hui)漿液在煙(yan)氣(qi)(qi)吸收塔內(nei)(nei)循環,石灰(hui)跟煙(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)SO2發生(sheng)(sheng)反應(ying),生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)亞硫(liu)(liu)酸(suan)鈣(gai),亞硫(liu)(liu)酸(suan)鈣(gai)被爐(lu)膛內(nei)(nei)的(de)(de)氧(yang)氣(qi)(qi)氧(yang)化成(cheng)(cheng)硫(liu)(liu)酸(suan)鈣(gai):
Ca(OH)2+CO2=CaCO3?(1/2)H2O+(1/2)H2O
CaCO3十(shi)SO2十(shi)(1/2)H2O=CaSO3?(1/2)H2O十(shi)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(hui)石法(fa)(fa)脫去二(er)氧化硫(liu)的效(xiao)率(lv)為85%~90%,石灰(hui)法(fa)(fa)的脫硫(liu)反應(ying)比石灰(hui)石法(fa)(fa)快而(er)完(wan)全,脫硫(liu)效(xiao)率(lv)可達95%。
4、型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)固(gu)硫(liu)。型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)是經過成型(xing)(xing)(xing)處理后(hou)的(de)煤(mei)(mei)制品,分為民用(yong)(yong)(yong)(yong)和(he)工(gong)(gong)(gong)業用(yong)(yong)(yong)(yong)兩類。民用(yong)(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)主(zhu)要是煤(mei)(mei)球和(he)蜂窩煤(mei)(mei),工(gong)(gong)(gong)業型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)主(zhu)要鍋(guo)爐、窯爐、蒸(zheng)汽(qi)機(ji)床等采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)各種成型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)制品。所(suo)謂(wei)型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)固(gu)硫(liu),就是在(zai)型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)加工(gong)(gong)(gong)時(shi)加入固(gu)硫(liu)劑,煤(mei)(mei)在(zai)燃(ran)燒時(shi)不排出SO2,從而(er)實現(xian)燃(ran)煤(mei)(mei)固(gu)硫(liu),固(gu)硫(liu)率可達50%左右。目前,民用(yong)(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)固(gu)硫(liu)在(zai)我國已(yi)經開(kai)展,而(er)工(gong)(gong)(gong)業型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)固(gu)硫(liu)則使用(yong)(yong)(yong)(yong)很少。
5、調(diao)整民(min)(min)用燃料(liao)(liao)結構,減輕能源污染。逐漸實現民(min)(min)用燃料(liao)(liao)氣體(ti)化,逐漸實現城市(shi)集中(zhong)供熱。
6、增加無污(wu)(wu)染(ran)或少污(wu)(wu)染(ran)的(de)能源(yuan)比例。開發可(ke)以替代燃(ran)煤的(de)清潔(jie)能源(yuan),如太(tai)陽能、核能、水(shui)能、風(feng)能、地(di)熱能、天(tian)然(ran)氣(qi)等(deng)(deng)清潔(jie)能源(yuan),將會對減排SO2作(zuo)出很大(da)貢(gong)獻(xian)。但目(mu)前的(de)技術水(shui)平還不能保證從太(tai)陽能、風(feng)能、地(di)熱能等(deng)(deng)獲得大(da)規模穩定的(de)工(gong)業電(dian)力。因此,替代能源(yuan)的(de)主(zhu)要開發目(mu)標應當是水(shui)電(dian)和(he)核電(dian)。
(三)改善(shan)交通環境,控制汽車尾氣
1、制訂各類汽(qi)車的廢氣(qi)排放(fang)標準,限制汽(qi)車行駛速度(du),盡快實施機(ji)動(dong)車定期(qi)淘汰(tai)制度(du)。
2、城市要著力(li)發展公共交(jiao)(jiao)通(tong),適當限(xian)制私(si)人(ren)汽車(che)數量,保(bao)證(zheng)交(jiao)(jiao)通(tong)暢(chang)順,才能(neng)減少汽車(che)尾氣的(de)污染(ran)。
3、大力推廣使用無鉛(qian)汽(qi)(qi)油,改進汽(qi)(qi)車發動機技術,安裝尾(wei)氣凈(jing)化器及節(jie)能(neng)裝置。
4、呼吁使用“綠色汽車”,即用天然氣、氫氣、酒精、甲(jia)醇(chun)、電等清潔燃料作為汽車動(dong)力的(de)汽車,可大(da)(da)大(da)(da)降低NOx的(de)排放量(liang)。
(四)加強植樹栽花,擴大(da)綠化面積
植物具有(you)調(diao)節(jie)氣候(hou),保持水(shui)土,吸(xi)收(shou)有(you)毒(du)氣體等(deng)作(zuo)用。因此,根據城市環(huan)境規劃(hua),選擇(ze)種植一些較強吸(xi)收(shou)SO2和(he)粉塵的(de)如石榴、菊花、桑樹、銀杉等(deng)花草樹木,可以凈化空氣,美化城市環(huan)境,這(zhe)也是(shi)防止酸雨(yu)的(de)有(you)效途徑。
(五(wu))區域SO2排放總量控制
既根據地區環境(jing)容量(liang),限制區域(yu)SO2的總排放量(liang)。開展區域(yu)SO2排放量(liang)控制研究,找出酸(suan)沉降控制優化(hua)方案(an)。
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