硫酸型酸雨是如何形成的?小編分析如下:
酸雨的形成是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理的現(xiàn)象。酸雨中含有多種無機(jī)酸和有機(jī)酸,無機(jī)酸中絕大部分是硫酸和硝酸,從而形成硫酸型酸雨和硝酸型酸雨兩種。
工業(yè)生產(chǎn)、民用生活燃燒煤炭排放出來的二氧化硫,燃燒石油以及汽車尾氣排放出來的氮氧化物,經(jīng)過云內(nèi)成雨過程,即水氣凝結(jié)在硫酸根、硝酸根等凝結(jié)核上,發(fā)生液相氧化反應(yīng),形成硫酸雨滴和硝酸雨滴。又經(jīng)過云下沖刷過程,即含酸雨滴在下降過程中不斷合并吸附、沖刷其他含酸雨滴和含酸氣體,形成較大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨,我國的酸雨是硫酸型酸雨。
我國的酸雨主要是大氣中的二氧化硫造成的,這與兩區(qū)能源結(jié)構(gòu)的差別有關(guān):美國加強(qiáng)風(fēng)能、太陽能、風(fēng)能等可再生資源的利用,同時(shí)減少煤、石油、天然氣的使用,使其大氣中含硫的氧化物較少;然而中國的在風(fēng)能、太陽能、風(fēng)能等可再生資源的利用上普遍較低,仍然以煤、石油、天然氣為主要能源,使我國大氣中含硫的氧化物較多。
酸雨污染對人類最嚴(yán)重的影響就是呼吸方面的問題,二氧化硫和二氧化氮會引起例如哮喘、干咳、頭痛、和眼睛、鼻子、喉嚨的過敏。酸雨間接的影響就是它會溶解在水中的有毒金屬被水果、蔬菜和動物的組織吸收,雖然不直接影響,但是吃下這些東西卻對人類的健康產(chǎn)生嚴(yán)重影響。雖然人體的抗酸能力高于抗堿能力,但是人體某些部位對酸類還是十分敏感的。尤其是眼角膜和呼吸道粘膜,若遇酸,這些器官有明顯刺激作用,導(dǎo)致紅眼病和支氣管炎,咳嗽不止,尚可誘發(fā)肺病,這是酸雨對人體健康的直接影響。
同時(shí),作為水源的湖泊和地下水酸化后,由于金屬的溶出,對飲用者會產(chǎn)生危害。很多國家由于酸雨的影響,地下水中的鉛、銅、鋅、鎘的濃度已上升到正常值的10~100倍。含酸的空氣使多種呼吸道疾病增加,巴西的庫巴坦市,由于酸雨的毒害,有20%的居民患有氣喘病、支氣管炎或鼻炎,其中5歲以下兒童患病率竟高達(dá)38%。1980年,美國和加拿大有5萬多人因受酸雨影響而死亡,酸雨特別是在形成硫酸霧的情況下,其微粒侵入人體肺部,可引起肺水腫和肺硬化等疾病而導(dǎo)致死亡。
我們都知道,在化學(xué)上定義水之pH(酸堿)值等于七為中性,小于則是酸性。自然大氣中含有大量二氧化碳,二氧化碳在常溫時(shí)溶解于雨水中并達(dá)到氣液相平衡后,雨水之酸堿值約為5.6,因此大自然的雨水是酸的;但是,在大自然中,仍存在其他致酸的物質(zhì),例如,火山爆發(fā)所噴出的硫化氫,海洋所釋放出的甲硫醚,高空閃電所導(dǎo)致之氮氧化物等,均會使雨水進(jìn)一步酸化,而酸堿值會降至5.0左右。因此,在1980年代后期以來,許多國內(nèi)外研究者,已將所謂酸雨認(rèn)知為當(dāng)雨水酸堿值在5.0以下時(shí),即確定受到人為酸性污染物的影響。在環(huán)保署研究報(bào)告中,已統(tǒng)一雨水酸堿值達(dá)5.6以下時(shí),正式定義為“酸雨”。例如,若以環(huán)保署臺北酸雨監(jiān)測站1990-1998年之有效雨水化學(xué)分析資料為準(zhǔn),顯示約九成降水天數(shù)的雨水pH值在5.6以下,而酸雨發(fā)生機(jī)率則為七成五左右。
酸雨的成因是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理的現(xiàn)象。酸雨中含有多種無機(jī)酸和有機(jī)酸,絕大部分是硫酸和硝酸。工業(yè)生產(chǎn)、民用生活燃燒煤炭排放出來的二氧化硫,燃燒石油以及汽車尾氣排放出來的氮氧化物,經(jīng)過“云內(nèi)成雨過程”,即水氣凝結(jié)在硫酸根、硝酸根等凝結(jié)核上,發(fā)生液相氧化反應(yīng),形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又經(jīng)過“云下沖刷過程”,即含酸雨滴在下降過程中不斷合并吸附、沖刷其他含酸雨滴和含酸氣體,形成較大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨。主要原因是二氧化硫(SO2),氮的氧化物(如一氧化氮(NO),二氧化氮(NO2),三氧化二氮(N2O3),四氧化二氮(N2O4))等氣體的排放,在大氣中會轉(zhuǎn)化為2SO2+O2=SO3(塵埃做催化劑)SO3+H2O=H2SO4(硫酸)2NO+O2=2NO2(常溫常壓下即可)3NO2+H2O=2HNO3(硝酸)+NO酸雨就這樣形成了。
導(dǎo)致酸雨的物質(zhì)是什么?小編總結(jié)如下:
造成酸雨的主要物質(zhì)是二氧化硫和氮氧化物,酸雨是指PH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落過程中,吸收并溶解了空氣中的二氧化硫、氮氧化合物等物質(zhì),形成了pH低于5.6的酸性降水。酸雨主要是人為的向大氣中排放大量酸性物質(zhì)所造成的。中國的酸雨主要因大量燃燒含硫量高的煤而形成的,多為硫酸雨,少為硝酸雨,此外,各種機(jī)動車排放的尾氣也是形成酸雨的重要原因。
酸雨是工業(yè)高度發(fā)展而出現(xiàn)的副產(chǎn)物,由于人類大量使用煤、石油、天然氣等化石燃料,燃燒后產(chǎn)生的硫氧化物或氮氧化物,在大氣中經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),形成硫酸或硝酸氣溶膠。或?yàn)樵?、雨、雪、霧捕捉吸收,降到地面成為酸雨。
防治酸雨的有效措施有哪些?小編分析如下:
1、原煤脫硫技術(shù),可以除去燃煤中大約40%一60%的無機(jī)硫。
2、優(yōu)先使用低硫燃料,如含硫較低的低硫煤和天然氣等。
3、改進(jìn)燃煤技術(shù),減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液態(tài)化燃煤技術(shù)是受到各國歡迎的新技術(shù)之一。它主要是利用加進(jìn)石灰石和白云石,與二氧化硫發(fā)生反應(yīng),生成硫酸鈣隨灰渣排出。
4、對煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進(jìn)行煙氣脫硫。目前主要用石灰法,可以除去煙氣中85%一90%的二氧化硫氣體。不過,脫硫效果雖好但十分費(fèi)錢。例如,在火力發(fā)電廠安裝煙氣脫硫裝置的費(fèi)用,要達(dá)電廠總投資的25%之多。這也是治理酸雨的主要困難之一。
5、開發(fā)新能源,如太陽能,風(fēng)能,核能,可燃冰等。
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