一、酸雨是如何形成的
1、酸雨多成于化石燃料的(de)燃燒:
含有硫(liu)的煤燃燒(shao)生成(cheng)二氧化硫(liu)
S+O2=點燃=SO2
二氧化(hua)硫(liu)和水作(zuo)用生成亞(ya)硫(liu)酸
SO2+H2O=H2SO3
亞硫(liu)酸在空(kong)氣中可(ke)氧化(hua)成硫(liu)酸
2H2SO3+O2→2H2SO4
2、氮氧(yang)化物溶于水形成酸(suan):雷(lei)雨閃電時(shi),大(da)氣中常有少量的二氧(yang)化氮產生。
閃電時氮氣(qi)與氧(yang)氣(qi)化(hua)合生成一氧(yang)化(hua)氮
N2+O2=放電=2NO
一氧化(hua)氮(dan)結構上不(bu)穩(wen)定(ding),空氣中氧化(hua)成二氧化(hua)氮(dan)
2NO+O2=2NO2
二氧化氮和水作用生(sheng)成硝酸(suan)
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3、酸雨與大理石(shi)反應:
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑
CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2
4、此外還有其(qi)他酸(suan)性氣體(ti)溶于水導致酸(suan)雨(yu),例如(ru)氟(fu)化氫(qing),氟(fu)氣,氯氣,硫(liu)化氫(qing)等其(qi)他酸(suan)性氣體(ti)。
二、酸雨的危害
1、酸(suan)雨可導致土壤酸(suan)化
土壤中(zhong)含有大(da)量(liang)(liang)鋁的(de)(de)氫氧化(hua)物(wu)(wu),土壤酸化(hua)后(hou),可(ke)加速土壤中(zhong)含鋁的(de)(de)原生和次生礦物(wu)(wu)風化(hua)而釋放大(da)量(liang)(liang)鋁離子,形成植物(wu)(wu)可(ke)吸收(shou)的(de)(de)形態(tai)鋁化(hua)合物(wu)(wu)。植物(wu)(wu)長期和過量(liang)(liang)的(de)(de)吸收(shou)鋁,會中(zhong)毒,甚至死亡。
2、酸雨能加速土(tu)壤礦物質營養元素的流(liu)失(shi)
在酸雨(yu)的(de)(de)(de)(de)作用下,土(tu)(tu)壤中(zhong)的(de)(de)(de)(de)營(ying)養(yang)元素鉀、鈉、鈣、鎂會流失出來(lai),并隨著雨(yu)水被淋溶掉。所以長(chang)期(qi)的(de)(de)(de)(de)酸雨(yu)會使(shi)土(tu)(tu)壤中(zhong)大量的(de)(de)(de)(de)營(ying)養(yang)元素被淋失,造成土(tu)(tu)壤中(zhong)營(ying)養(yang)元素的(de)(de)(de)(de)嚴(yan)重(zhong)不(bu)足(zu),從(cong)而使(shi)土(tu)(tu)壤變(bian)得貧瘠(ji)。改(gai)變(bian)土(tu)(tu)壤結構(gou),導致土(tu)(tu)壤貧瘠(ji)化,影響(xiang)植物正(zheng)常發育。此(ci)外(wai),酸雨(yu)能(neng)使(shi)土(tu)(tu)壤中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鋁(lv)從(cong)穩定態中(zhong)釋放出來(lai),使(shi)活(huo)(huo)性(xing)鋁(lv)的(de)(de)(de)(de)增加而有機(ji)絡(luo)合態鋁(lv)減(jian)少。土(tu)(tu)壤中(zhong)活(huo)(huo)性(xing)鋁(lv)的(de)(de)(de)(de)增加能(neng)嚴(yan)重(zhong)地抑制(zhi)林木的(de)(de)(de)(de)生長(chang)。
3、酸(suan)雨能誘發植物(wu)病蟲(chong)害,使(shi)農作物(wu)大(da)幅度減產
特別是小(xiao)麥(mai),在酸雨影響(xiang)下(xia),可減產(chan)13%至34%。大豆、蔬菜也容(rong)易受酸雨危(wei)害,導致蛋白質含量和產(chan)量下(xia)降。
4、酸雨可抑(yi)(yi)制某些土壤微生物的繁殖(zhi),降低酶(mei)活性,土壤中(zhong)的固氮菌、細菌和放線(xian)菌均會明(ming)顯(xian)受(shou)到酸雨的抑(yi)(yi)制。
5、酸(suan)雨能使非金(jin)屬建(jian)筑(zhu)(zhu)材(cai)料(混凝(ning)土、砂漿和灰(hui)砂磚)表面硬化水泥溶解,出現(xian)空洞和裂縫,導致強(qiang)度(du)降低,從(cong)而(er)損壞建(jian)筑(zhu)(zhu)物。建(jian)筑(zhu)(zhu)材(cai)料變臟(zang),變黑, 影響城(cheng)市市容質量和城(cheng)市景觀(guan), 被人們(men)稱(cheng)之為“黑殼”效應。
6、酸雨可使兒童(tong)免疫(yi)功(gong)能下降(jiang),慢性(xing)咽炎、支氣管(guan)哮(xiao)喘發病率增加(jia),同時可使老人眼部、呼吸道(dao)患病率增加(jia)。
三、如何預防酸雨
(一(yi))完善(shan)環境法(fa)規,加強(qiang)監(jian)督管(guan)理
1、 制定嚴格的大氣環境質量(liang)標準,健全排污許可證制度,實施SO2排放(fang)總量(liang)控制。
2、經濟刺激措施。其(qi)手(shou)段(duan)有征收(shou)SO2排污(wu)費(fei),排污(wu)稅(shui)費(fei)、產品稅(shui)(包(bao)括燃料(liao)稅(shui))、排放交(jiao)易和一些(xie)經濟補(bu)助等,充分(fen)運用經濟手(shou)段(duan)促進大氣(qi)污(wu)染的治理。
3、建立酸雨(yu)監測網絡和(he)(he)SO2排放監測網絡,以便及(ji)時了解酸雨(yu)和(he)(he)SO2污(wu)染(ran)動態,從(cong)而采(cai)取(qu)措施,控制污(wu)染(ran)。
4、推行(xing)清潔生產,強化全程環境管(guan)理(li),走可持(chi)續發展(zhan)道路。目前我國的(de)環境管(guan)理(li)制度、法規、政策和措施主要以達標為最(zui)終要求,在當今的(de)社會(hui)經濟(ji)發展(zhan)條(tiao)件下顯然是(shi)不合適的(de)。
(二)調整能源結構,改進(jin)燃燒(shao)技術
1、調整工(gong)業布局,改(gai)造(zao)污染嚴重的企業,淘(tao)汰落后的工(gong)藝與陳舊(jiu)的設備,限制高(gao)硫(liu)煤(mei)的生(sheng)產和(he)使用,限制、淘(tao)汰現有煤(mei)耗高(gao)、熱效低、污染重的工(gong)業鍋爐和(he)爐窯。
2、使用(yong)(yong)低(di)硫煤(mei)(mei)、節約用(yong)(yong)煤(mei)(mei)。減少(shao)SO2排放(fang)最簡單的方法就(jiu)是(shi)改(gai)用(yong)(yong)低(di)硫煤(mei)(mei)。煤(mei)(mei)中(zhong)含(han)硫量(liang)一般在0 2~5 5%之間(jian),當燃(ran)煤(mei)(mei)的含(han)硫量(liang)大于(yu)1 5%時,就(jiu)應加(jia)一道洗煤(mei)(mei)工序,以降低(di)硫含(han)量(liang)。據(ju)有關資料介紹(shao),原煤(mei)(mei)經洗選后,SO2排放(fang)量(liang)可減少(shao)30~50%。所謂節約用(yong)(yong)煤(mei)(mei),就(jiu)是(shi)要(yao)改(gai)進燃(ran)燒(shao)方式,提高煤(mei)(mei)的燃(ran)燒(shao)效(xiao)率。
3、加大煙(yan)道氣(qi)(qi)(qi)脫硫(liu)(liu)(liu)(liu)脫氮技術。對煤燃(ran)燒后形成的(de)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)在排(pai)放(fang)到(dao)大氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)之前進(jin)行煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)脫硫(liu)(liu)(liu)(liu)。流(liu)化(hua)床燃(ran)燒就是(shi)一種很好(hao)的(de)脫硫(liu)(liu)(liu)(liu)方(fang)式,新型(xing)的(de)流(liu)化(hua)床鍋爐有極高(gao)的(de)燃(ran)燒效率(lv),幾乎達到(dao)99%,而且還(huan)能去(qu)除80~95%的(de)SO2和(he)NOx。目前主要用石(shi)灰(hui)(hui)法。這種方(fang)法用石(shi)灰(hui)(hui)石(shi)或石(shi)灰(hui)(hui)漿液在煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)吸(xi)收塔內(nei)循(xun)環,石(shi)灰(hui)(hui)跟(gen)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)SO2發生反(fan)應(ying),生成亞硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鈣,亞硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鈣被爐膛內(nei)的(de)氧氣(qi)(qi)(qi)氧化(hua)成硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鈣:
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(shi)灰(hui)石(shi)法脫去二氧化硫(liu)的(de)效率(lv)(lv)為85%~90%,石(shi)灰(hui)法的(de)脫硫(liu)反應比石(shi)灰(hui)石(shi)法快而(er)完全,脫硫(liu)效率(lv)(lv)可達95%。
4、型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)固(gu)(gu)硫(liu)(liu)(liu)。型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)是(shi)經過成(cheng)型(xing)(xing)(xing)處理后的煤(mei)(mei)(mei)制品,分為民用和工(gong)業(ye)用兩(liang)類。民用型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)主要是(shi)煤(mei)(mei)(mei)球和蜂窩煤(mei)(mei)(mei),工(gong)業(ye)型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)主要鍋爐(lu)、窯(yao)爐(lu)、蒸汽機(ji)床(chuang)等采(cai)用的各種成(cheng)型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)制品。所謂型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)固(gu)(gu)硫(liu)(liu)(liu),就是(shi)在(zai)(zai)型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)加工(gong)時(shi)加入固(gu)(gu)硫(liu)(liu)(liu)劑,煤(mei)(mei)(mei)在(zai)(zai)燃燒時(shi)不排出SO2,從而實現燃煤(mei)(mei)(mei)固(gu)(gu)硫(liu)(liu)(liu),固(gu)(gu)硫(liu)(liu)(liu)率(lv)可(ke)達(da)50%左右。目前,民用型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)固(gu)(gu)硫(liu)(liu)(liu)在(zai)(zai)我(wo)國已(yi)經開(kai)展,而工(gong)業(ye)型(xing)(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)固(gu)(gu)硫(liu)(liu)(liu)則使用很少。
5、調整(zheng)民(min)用燃(ran)料(liao)結構,減輕(qing)能(neng)源污染。逐(zhu)漸實現民(min)用燃(ran)料(liao)氣體化,逐(zhu)漸實現城市集中(zhong)供熱(re)。
6、增加(jia)無污染或少污染的能(neng)源比例。開發(fa)可(ke)以替(ti)代燃煤的清(qing)潔(jie)能(neng)源,如太(tai)陽能(neng)、核能(neng)、水能(neng)、風能(neng)、地熱能(neng)、天然氣等(deng)(deng)清(qing)潔(jie)能(neng)源,將會對減排SO2作出很大貢獻。但目前的技術水平還(huan)不能(neng)保證從太(tai)陽能(neng)、風能(neng)、地熱能(neng)等(deng)(deng)獲得(de)大規模穩定的工業電(dian)力。因此(ci),替(ti)代能(neng)源的主要(yao)開發(fa)目標應當是水電(dian)和核電(dian)。
(三)改(gai)善交通環境,控制汽車尾氣
1、制訂各(ge)類汽車的廢氣(qi)排放標準,限制汽車行駛速度,盡(jin)快(kuai)實施機(ji)動車定(ding)期淘(tao)汰(tai)制度。
2、城市(shi)要著力發展公(gong)共交通,適(shi)當限制(zhi)私人汽車(che)數量(liang),保證交通暢順,才能減少汽車(che)尾氣的污染。
3、大力(li)推(tui)廣使用無鉛汽(qi)油(you),改進汽(qi)車發(fa)動機技術,安裝(zhuang)尾氣凈化器及節能(neng)裝(zhuang)置。
4、呼吁使用“綠色汽車(che)(che)”,即(ji)用天然氣、氫(qing)氣、酒(jiu)精、甲醇、電等清潔燃料作為汽車(che)(che)動(dong)力的汽車(che)(che),可大大降低(di)NOx的排放量。
(四)加強(qiang)植樹(shu)栽花(hua),擴大綠化面積
植物(wu)具(ju)有調(diao)節(jie)氣候(hou),保持(chi)水土,吸收(shou)有毒(du)氣體等(deng)作用。因(yin)此,根據(ju)城市環境規劃,選擇種植一些較強吸收(shou)SO2和(he)粉塵的如石榴、菊花、桑(sang)樹(shu)、銀杉等(deng)花草樹(shu)木,可以凈化空氣,美化城市環境,這也是(shi)防止酸雨的有效(xiao)途徑。
(五)區域SO2排(pai)放總量(liang)控制
既根(gen)據地區環境(jing)容量(liang)(liang),限制區域SO2的總排放(fang)量(liang)(liang)。開(kai)展區域SO2排放(fang)量(liang)(liang)控(kong)制研究(jiu),找出酸沉降控(kong)制優化方案。
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