一、酸雨是如何形成的
1、酸雨多成于(yu)化石(shi)燃料的燃燒:
含有硫(liu)的(de)煤燃燒生成二氧化硫(liu)
S+O2=點燃=SO2
二氧化硫和(he)水作用生(sheng)成亞硫酸
SO2+H2O=H2SO3
亞(ya)硫(liu)酸(suan)在空氣中可(ke)氧化成硫(liu)酸(suan)
2H2SO3+O2→2H2SO4
2、氮(dan)氧化(hua)物溶(rong)于水形成酸(suan):雷雨(yu)閃電時,大(da)氣(qi)中常有少量的(de)二氧化(hua)氮(dan)產生。
閃電(dian)時氮(dan)氣(qi)與氧氣(qi)化合生成一氧化氮(dan)
N2+O2=放電=2NO
一氧(yang)化氮(dan)結(jie)構上不(bu)穩(wen)定,空(kong)氣中氧(yang)化成(cheng)二氧(yang)化氮(dan)
2NO+O2=2NO2
二氧化氮和水作用生成硝酸
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3、酸(suan)雨與(yu)大理石(shi)反(fan)應:
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑
CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2
4、此外還有其(qi)他酸性氣(qi)體溶于水導致酸雨,例如氟化(hua)氫,氟氣(qi),氯氣(qi),硫化(hua)氫等其(qi)他酸性氣(qi)體。
二、酸雨的危害
1、酸(suan)雨可導致土壤酸(suan)化
土(tu)(tu)壤(rang)中含有大(da)量(liang)鋁(lv)(lv)的氫氧化(hua)物(wu)(wu)(wu),土(tu)(tu)壤(rang)酸(suan)化(hua)后,可(ke)加速土(tu)(tu)壤(rang)中含鋁(lv)(lv)的原生(sheng)和次生(sheng)礦物(wu)(wu)(wu)風化(hua)而釋放大(da)量(liang)鋁(lv)(lv)離子,形成植(zhi)物(wu)(wu)(wu)可(ke)吸收的形態鋁(lv)(lv)化(hua)合物(wu)(wu)(wu)。植(zhi)物(wu)(wu)(wu)長期和過量(liang)的吸收鋁(lv)(lv),會(hui)中毒,甚至死亡。
2、酸雨能加速土壤礦物質營養(yang)元(yuan)素的流失
在酸(suan)(suan)雨(yu)的(de)(de)作用下,土(tu)壤中(zhong)(zhong)的(de)(de)營(ying)養(yang)元素(su)鉀(jia)、鈉、鈣(gai)、鎂會流失出來(lai),并隨著(zhu)雨(yu)水被淋溶掉。所(suo)以長(chang)(chang)期的(de)(de)酸(suan)(suan)雨(yu)會使(shi)土(tu)壤中(zhong)(zhong)大量的(de)(de)營(ying)養(yang)元素(su)被淋失,造成土(tu)壤中(zhong)(zhong)營(ying)養(yang)元素(su)的(de)(de)嚴重不足,從(cong)而使(shi)土(tu)壤變(bian)得(de)貧(pin)瘠(ji)。改變(bian)土(tu)壤結(jie)構,導(dao)致土(tu)壤貧(pin)瘠(ji)化,影響植(zhi)物正常(chang)發育(yu)。此外,酸(suan)(suan)雨(yu)能使(shi)土(tu)壤中(zhong)(zhong)的(de)(de)鋁從(cong)穩定態中(zhong)(zhong)釋(shi)放出來(lai),使(shi)活性鋁的(de)(de)增加而有機絡合(he)態鋁減少。土(tu)壤中(zhong)(zhong)活性鋁的(de)(de)增加能嚴重地抑(yi)制林(lin)木的(de)(de)生長(chang)(chang)。
3、酸雨能誘發植物(wu)病蟲(chong)害,使農作(zuo)物(wu)大幅度(du)減產
特別是小麥,在酸雨影響下(xia),可減(jian)產(chan)13%至34%。大(da)豆、蔬菜也容易受酸雨危(wei)害(hai),導致蛋白質(zhi)含量和產(chan)量下(xia)降(jiang)。
4、酸雨可抑制(zhi)某些土壤(rang)微生物的繁殖,降低酶活性,土壤(rang)中的固氮菌、細(xi)菌和放線菌均會明顯受到(dao)酸雨的抑制(zhi)。
5、酸(suan)雨能使非金屬建(jian)筑材(cai)料(混凝土(tu)、砂漿和(he)(he)灰砂磚)表面硬化水泥(ni)溶(rong)解,出(chu)現空(kong)洞和(he)(he)裂縫,導(dao)致強度降低,從而損壞建(jian)筑物(wu)。建(jian)筑材(cai)料變臟,變黑, 影響(xiang)城市市容質量和(he)(he)城市景(jing)觀, 被人們稱之為(wei)“黑殼”效應。
6、酸雨(yu)可(ke)使(shi)兒(er)童免(mian)疫功能下降,慢性咽炎、支氣管(guan)哮喘發病率增加(jia),同時可(ke)使(shi)老(lao)人眼部、呼吸道患病率增加(jia)。
三、如何預防酸雨
(一)完(wan)善(shan)環境法規(gui),加強監督管理
1、 制定嚴格(ge)的(de)大氣環境質量(liang)標準,健全排(pai)污(wu)許可證制度,實施SO2排(pai)放總量(liang)控制。
2、經(jing)濟刺激措(cuo)施。其手段(duan)有征收(shou)SO2排污費(fei)(fei),排污稅費(fei)(fei)、產品(pin)稅(包(bao)括燃料(liao)稅)、排放交易(yi)和一(yi)些經(jing)濟補助等,充分運用經(jing)濟手段(duan)促進(jin)大氣污染的(de)治理。
3、建立酸雨監測網(wang)絡(luo)和SO2排放監測網(wang)絡(luo),以便(bian)及時了解酸雨和SO2污(wu)染(ran)動態(tai),從而采取措(cuo)施,控(kong)制污(wu)染(ran)。
4、推(tui)行(xing)清潔生產(chan),強化(hua)全(quan)程環(huan)境管(guan)理(li),走可持續發展(zhan)道路。目前我國的環(huan)境管(guan)理(li)制度、法規、政策和措施主(zhu)要(yao)(yao)以(yi)達標為最終(zhong)要(yao)(yao)求,在當今的社會經(jing)濟(ji)發展(zhan)條(tiao)件下顯(xian)然是不(bu)合適(shi)的。
(二(er))調整能源結構,改進燃燒(shao)技術
1、調整工業(ye)布局,改造污染嚴重的(de)企業(ye),淘汰落后的(de)工藝(yi)與陳舊的(de)設(she)備,限制(zhi)高(gao)硫(liu)煤的(de)生產和使用,限制(zhi)、淘汰現有煤耗(hao)高(gao)、熱效低、污染重的(de)工業(ye)鍋爐和爐窯。
2、使用(yong)低(di)硫(liu)(liu)煤(mei)(mei)(mei)、節約(yue)用(yong)煤(mei)(mei)(mei)。減(jian)少(shao)SO2排放最簡單的方法就(jiu)(jiu)是(shi)改(gai)用(yong)低(di)硫(liu)(liu)煤(mei)(mei)(mei)。煤(mei)(mei)(mei)中含(han)硫(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)一般在(zai)0 2~5 5%之間,當燃(ran)(ran)煤(mei)(mei)(mei)的含(han)硫(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)大(da)于1 5%時(shi),就(jiu)(jiu)應加一道洗煤(mei)(mei)(mei)工序,以降低(di)硫(liu)(liu)含(han)量(liang)(liang)(liang)。據有關資料介紹,原煤(mei)(mei)(mei)經洗選(xuan)后,SO2排放量(liang)(liang)(liang)可減(jian)少(shao)30~50%。所(suo)謂(wei)節約(yue)用(yong)煤(mei)(mei)(mei),就(jiu)(jiu)是(shi)要改(gai)進燃(ran)(ran)燒(shao)方式(shi),提高煤(mei)(mei)(mei)的燃(ran)(ran)燒(shao)效(xiao)率。
3、加(jia)大煙道(dao)氣(qi)(qi)脫硫(liu)(liu)(liu)(liu)脫氮(dan)技(ji)術(shu)。對煤燃燒(shao)后形成的煙氣(qi)(qi)在排放(fang)到大氣(qi)(qi)中之前(qian)(qian)進行煙氣(qi)(qi)脫硫(liu)(liu)(liu)(liu)。流化床(chuang)燃燒(shao)就是(shi)一種(zhong)很(hen)好(hao)的脫硫(liu)(liu)(liu)(liu)方(fang)式(shi),新型的流化床(chuang)鍋爐有極高的燃燒(shao)效率,幾乎達到99%,而且還能去除80~95%的SO2和NOx。目(mu)前(qian)(qian)主要用石(shi)灰法。這種(zhong)方(fang)法用石(shi)灰石(shi)或石(shi)灰漿液在煙氣(qi)(qi)吸收塔內循環,石(shi)灰跟(gen)煙氣(qi)(qi)中的SO2發生反應(ying),生成亞硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸鈣(gai)(gai),亞硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸鈣(gai)(gai)被爐膛內的氧氣(qi)(qi)氧化成硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸鈣(gai)(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(shi)(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)(shi)法(fa)脫去(qu)二(er)氧(yang)化硫的效(xiao)率(lv)為85%~90%,石(shi)(shi)(shi)灰(hui)法(fa)的脫硫反(fan)應(ying)比石(shi)(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)(shi)法(fa)快而完全,脫硫效(xiao)率(lv)可達(da)95%。
4、型(xing)煤(mei)固(gu)(gu)硫。型(xing)煤(mei)是(shi)經過成(cheng)型(xing)處理(li)后的(de)煤(mei)制(zhi)品,分為民(min)用(yong)(yong)和(he)工(gong)(gong)(gong)業用(yong)(yong)兩類。民(min)用(yong)(yong)型(xing)煤(mei)主(zhu)要是(shi)煤(mei)球和(he)蜂窩煤(mei),工(gong)(gong)(gong)業型(xing)煤(mei)主(zhu)要鍋爐、窯爐、蒸汽機(ji)床等采用(yong)(yong)的(de)各種(zhong)成(cheng)型(xing)煤(mei)制(zhi)品。所謂(wei)型(xing)煤(mei)固(gu)(gu)硫,就是(shi)在(zai)(zai)型(xing)煤(mei)加工(gong)(gong)(gong)時(shi)(shi)加入固(gu)(gu)硫劑,煤(mei)在(zai)(zai)燃(ran)燒時(shi)(shi)不排出SO2,從而實現燃(ran)煤(mei)固(gu)(gu)硫,固(gu)(gu)硫率可達50%左(zuo)右。目前,民(min)用(yong)(yong)型(xing)煤(mei)固(gu)(gu)硫在(zai)(zai)我國已經開展,而工(gong)(gong)(gong)業型(xing)煤(mei)固(gu)(gu)硫則使用(yong)(yong)很少(shao)。
5、調整民(min)用(yong)燃料(liao)(liao)結構,減輕能源污染。逐漸實(shi)現民(min)用(yong)燃料(liao)(liao)氣體化,逐漸實(shi)現城市集中供(gong)熱。
6、增(zeng)加無(wu)污染或(huo)少(shao)污染的能(neng)源(yuan)比例。開(kai)發(fa)可以替(ti)代(dai)燃煤(mei)的清潔(jie)能(neng)源(yuan),如(ru)太陽能(neng)、核能(neng)、水能(neng)、風能(neng)、地熱(re)能(neng)、天(tian)然氣等清潔(jie)能(neng)源(yuan),將會對減排SO2作出很(hen)大(da)貢獻。但(dan)目前(qian)的技術水平還(huan)不(bu)能(neng)保證從太陽能(neng)、風能(neng)、地熱(re)能(neng)等獲得(de)大(da)規模(mo)穩(wen)定的工業(ye)電力。因此(ci),替(ti)代(dai)能(neng)源(yuan)的主要開(kai)發(fa)目標應(ying)當是(shi)水電和核電。
(三)改善交通環境,控制汽(qi)車尾(wei)氣
1、制(zhi)訂各類汽(qi)車(che)(che)的(de)廢氣(qi)排(pai)放標準(zhun),限制(zhi)汽(qi)車(che)(che)行駛速(su)度(du),盡快實施機動(dong)車(che)(che)定期(qi)淘汰制(zhi)度(du)。
2、城市(shi)要著力發展公共交(jiao)通,適當限制私人(ren)汽(qi)車數量,保(bao)證交(jiao)通暢順,才能減(jian)少汽(qi)車尾氣的污染(ran)。
3、大力推廣使用無(wu)鉛汽油,改進(jin)汽車發動機(ji)技術,安裝尾氣凈化器及節能裝置。
4、呼吁使(shi)用“綠色(se)汽(qi)車(che)”,即(ji)用天然氣(qi)、氫(qing)氣(qi)、酒(jiu)精、甲醇、電等清潔燃料作(zuo)為汽(qi)車(che)動力的汽(qi)車(che),可大(da)大(da)降低(di)NOx的排放量。
(四)加強植樹栽花,擴大綠化面積(ji)
植物具有調節(jie)氣(qi)(qi)候(hou),保持水土,吸收有毒氣(qi)(qi)體等(deng)作用。因此,根據(ju)城市(shi)環境規劃,選擇種植一些較強(qiang)吸收SO2和粉塵的如石榴、菊花、桑樹、銀杉等(deng)花草樹木,可以凈化(hua)空(kong)氣(qi)(qi),美化(hua)城市(shi)環境,這也是防止酸雨(yu)的有效(xiao)途(tu)徑。
(五)區域SO2排(pai)放總量(liang)控制
既根據地區(qu)環境容量,限制區(qu)域(yu)SO2的總排放(fang)量。開展區(qu)域(yu)SO2排放(fang)量控制研究,找(zhao)出酸沉降控制優化(hua)方(fang)案。
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