一、酸雨是如何形成的
1、酸雨多(duo)成于化(hua)石燃(ran)料(liao)的(de)燃(ran)燒:
含有硫的煤燃燒生成二氧化(hua)硫
S+O2=點(dian)燃(ran)=SO2
二氧(yang)化硫和(he)水作用(yong)生成亞硫酸
SO2+H2O=H2SO3
亞(ya)硫(liu)酸在空氣中可氧化成硫(liu)酸
2H2SO3+O2→2H2SO4
2、氮氧化(hua)(hua)物溶(rong)于水形(xing)成(cheng)酸:雷雨閃(shan)電時(shi),大氣(qi)中(zhong)常有少量的二(er)氧化(hua)(hua)氮產生。
閃電時氮(dan)氣(qi)與氧氣(qi)化合生(sheng)成一(yi)氧化氮(dan)
N2+O2=放(fang)電=2NO
一氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氮結構上(shang)不(bu)穩(wen)定,空氣中氧(yang)(yang)化(hua)(hua)成二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氮
2NO+O2=2NO2
二氧化氮和水作(zuo)用生成硝酸
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3、酸雨與大理(li)石反(fan)應:
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑
CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2
4、此外(wai)還有其(qi)他(ta)酸性氣體溶于水(shui)導致(zhi)酸雨,例如氟化氫(qing),氟氣,氯氣,硫(liu)化氫(qing)等其(qi)他(ta)酸性氣體。
二、酸雨的危害
1、酸(suan)雨可導致土壤酸(suan)化(hua)
土(tu)壤中含(han)有(you)大量鋁的氫氧化物(wu)(wu),土(tu)壤酸化后,可(ke)加速土(tu)壤中含(han)鋁的原生和(he)次(ci)生礦物(wu)(wu)風化而釋放(fang)大量鋁離子(zi),形成植物(wu)(wu)可(ke)吸收的形態鋁化合(he)物(wu)(wu)。植物(wu)(wu)長(chang)期和(he)過(guo)量的吸收鋁,會中毒,甚至死亡(wang)。
2、酸雨能加速(su)土(tu)壤礦物質營養元素的流失
在酸雨(yu)的(de)作用下,土(tu)壤(rang)中(zhong)的(de)營(ying)養(yang)(yang)元(yuan)(yuan)素(su)鉀、鈉、鈣、鎂會流(liu)失出來(lai),并隨(sui)著雨(yu)水被(bei)淋溶掉(diao)。所以長(chang)期的(de)酸雨(yu)會使(shi)土(tu)壤(rang)中(zhong)大量的(de)營(ying)養(yang)(yang)元(yuan)(yuan)素(su)被(bei)淋失,造成土(tu)壤(rang)中(zhong)營(ying)養(yang)(yang)元(yuan)(yuan)素(su)的(de)嚴重(zhong)不足,從而使(shi)土(tu)壤(rang)變得(de)貧瘠。改變土(tu)壤(rang)結構,導致土(tu)壤(rang)貧瘠化(hua),影響(xiang)植物(wu)正常發育。此(ci)外,酸雨(yu)能使(shi)土(tu)壤(rang)中(zhong)的(de)鋁從穩定態中(zhong)釋放出來(lai),使(shi)活性鋁的(de)增(zeng)加(jia)而有機(ji)絡合(he)態鋁減少(shao)。土(tu)壤(rang)中(zhong)活性鋁的(de)增(zeng)加(jia)能嚴重(zhong)地抑制林(lin)木的(de)生(sheng)長(chang)。
3、酸(suan)雨(yu)能誘(you)發植(zhi)物病蟲害,使農作(zuo)物大幅度減產
特別(bie)是小麥,在酸雨影(ying)響下(xia),可減(jian)產(chan)13%至34%。大豆、蔬菜(cai)也容易(yi)受(shou)酸雨危害,導(dao)致蛋白質含量和產(chan)量下(xia)降(jiang)。
4、酸雨(yu)可抑制某些(xie)土(tu)壤微生物的繁殖,降低酶活性,土(tu)壤中的固氮(dan)菌(jun)(jun)、細菌(jun)(jun)和放(fang)線菌(jun)(jun)均會明顯受到酸雨(yu)的抑制。
5、酸雨能使非(fei)金屬建(jian)筑(zhu)材料(混凝土(tu)、砂(sha)漿和(he)灰砂(sha)磚)表面(mian)硬化水泥(ni)溶解,出現(xian)空洞(dong)和(he)裂(lie)縫(feng),導(dao)致(zhi)強度降低,從而(er)損壞建(jian)筑(zhu)物。建(jian)筑(zhu)材料變臟(zang),變黑, 影響城市市容(rong)質量和(he)城市景觀, 被(bei)人們(men)稱之為“黑殼(ke)”效應。
6、酸雨(yu)可使(shi)兒童免疫功能下降,慢性咽炎(yan)、支氣管哮喘(chuan)發(fa)病率(lv)增加(jia),同時可使(shi)老人眼(yan)部(bu)、呼(hu)吸道患病率(lv)增加(jia)。
三、如何預防酸雨
(一)完善環境法規,加強(qiang)監督管理
1、 制(zhi)定嚴(yan)格的大氣環(huan)境質量(liang)(liang)標準,健(jian)全(quan)排污許可證制(zhi)度,實施(shi)SO2排放(fang)總量(liang)(liang)控(kong)制(zhi)。
2、經濟(ji)(ji)(ji)刺激措(cuo)施。其手段(duan)有征收(shou)SO2排污(wu)(wu)費,排污(wu)(wu)稅(shui)費、產品稅(shui)(包括燃料稅(shui))、排放(fang)交易和一些經濟(ji)(ji)(ji)補助等,充分運用經濟(ji)(ji)(ji)手段(duan)促進大(da)氣污(wu)(wu)染的治(zhi)理。
3、建立(li)酸(suan)雨監測網絡(luo)和SO2排放(fang)監測網絡(luo),以便及(ji)時了解酸(suan)雨和SO2污染動(dong)態,從(cong)而采取(qu)措施,控制污染。
4、推(tui)行清潔(jie)生(sheng)產,強化全程環(huan)(huan)境管(guan)理,走可持續發展(zhan)(zhan)道路。目(mu)前我國(guo)的環(huan)(huan)境管(guan)理制度、法規、政(zheng)策和措施(shi)主要以(yi)達標為最終要求(qiu),在當今的社會經濟發展(zhan)(zhan)條件下顯(xian)然(ran)是不合適的。
(二)調(diao)整能源結構,改進燃燒技術
1、調整工(gong)業(ye)布局,改造污染嚴重的(de)企業(ye),淘汰落(luo)后的(de)工(gong)藝與陳舊的(de)設備,限(xian)制(zhi)高硫煤的(de)生產和(he)使用,限(xian)制(zhi)、淘汰現有煤耗高、熱效(xiao)低、污染重的(de)工(gong)業(ye)鍋(guo)爐和(he)爐窯(yao)。
2、使用低硫(liu)(liu)煤(mei)(mei)、節約用煤(mei)(mei)。減(jian)少SO2排放最簡單(dan)的(de)方法(fa)就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)改用低硫(liu)(liu)煤(mei)(mei)。煤(mei)(mei)中含硫(liu)(liu)量一般在0 2~5 5%之(zhi)間,當燃煤(mei)(mei)的(de)含硫(liu)(liu)量大于1 5%時,就(jiu)(jiu)應加一道洗(xi)煤(mei)(mei)工序,以降低硫(liu)(liu)含量。據有(you)關資料介紹,原煤(mei)(mei)經(jing)洗(xi)選后(hou),SO2排放量可減(jian)少30~50%。所謂節約用煤(mei)(mei),就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)要改進燃燒方式,提高煤(mei)(mei)的(de)燃燒效(xiao)率。
3、加大(da)煙(yan)(yan)道(dao)氣(qi)脫硫脫氮技(ji)術。對煤燃(ran)燒后形成(cheng)的(de)(de)(de)煙(yan)(yan)氣(qi)在(zai)排放到大(da)氣(qi)中之前進行煙(yan)(yan)氣(qi)脫硫。流化床燃(ran)燒就(jiu)是一種(zhong)很(hen)好的(de)(de)(de)脫硫方式,新型(xing)的(de)(de)(de)流化床鍋爐有(you)極高的(de)(de)(de)燃(ran)燒效率,幾(ji)乎達(da)到99%,而(er)且還能去除80~95%的(de)(de)(de)SO2和NOx。目前主要用石(shi)灰(hui)法。這種(zhong)方法用石(shi)灰(hui)石(shi)或石(shi)灰(hui)漿液在(zai)煙(yan)(yan)氣(qi)吸收塔內(nei)循環,石(shi)灰(hui)跟煙(yan)(yan)氣(qi)中的(de)(de)(de)SO2發(fa)生(sheng)反應(ying),生(sheng)成(cheng)亞硫酸鈣(gai),亞硫酸鈣(gai)被爐膛(tang)內(nei)的(de)(de)(de)氧氣(qi)氧化成(cheng)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)脫去二(er)氧化硫(liu)的效率(lv)為85%~90%,石灰法(fa)的脫硫(liu)反應比石灰石法(fa)快而(er)完全,脫硫(liu)效率(lv)可達95%。
4、型(xing)煤(mei)固(gu)硫。型(xing)煤(mei)是經(jing)過成型(xing)處理后(hou)的煤(mei)制品(pin),分為民用和工(gong)業(ye)(ye)用兩類。民用型(xing)煤(mei)主(zhu)要是煤(mei)球(qiu)和蜂窩煤(mei),工(gong)業(ye)(ye)型(xing)煤(mei)主(zhu)要鍋爐、窯爐、蒸汽(qi)機(ji)床等(deng)采用的各種(zhong)成型(xing)煤(mei)制品(pin)。所謂(wei)型(xing)煤(mei)固(gu)硫,就是在(zai)型(xing)煤(mei)加工(gong)時(shi)加入固(gu)硫劑,煤(mei)在(zai)燃燒時(shi)不排出SO2,從(cong)而(er)實現燃煤(mei)固(gu)硫,固(gu)硫率可(ke)達50%左右。目前(qian),民用型(xing)煤(mei)固(gu)硫在(zai)我國已(yi)經(jing)開展,而(er)工(gong)業(ye)(ye)型(xing)煤(mei)固(gu)硫則(ze)使(shi)用很少(shao)。
5、調整(zheng)民(min)用燃料(liao)結(jie)構,減輕能源污(wu)染。逐漸實現民(min)用燃料(liao)氣(qi)體化(hua),逐漸實現城(cheng)市集(ji)中供熱。
6、增加無污(wu)染或(huo)少(shao)污(wu)染的能(neng)源比例。開(kai)發可以替代燃(ran)煤的清潔(jie)能(neng)源,如太(tai)陽能(neng)、核能(neng)、水(shui)能(neng)、風(feng)能(neng)、地熱(re)能(neng)、天然氣等清潔(jie)能(neng)源,將會對減排SO2作出很大(da)貢獻。但目(mu)前的技術水(shui)平還不能(neng)保證從太(tai)陽能(neng)、風(feng)能(neng)、地熱(re)能(neng)等獲得大(da)規模穩定的工業電力。因此,替代能(neng)源的主要開(kai)發目(mu)標應(ying)當是水(shui)電和核電。
(三)改善(shan)交(jiao)通環境,控制汽車尾氣
1、制訂各類汽(qi)車的廢氣排放標(biao)準,限制汽(qi)車行駛(shi)速度,盡(jin)快實施機(ji)動車定期淘汰制度。
2、城市(shi)要(yao)著(zhu)力發展公共交(jiao)通,適(shi)當限制私人汽車數量,保證交(jiao)通暢順,才能減少(shao)汽車尾氣的污(wu)染。
3、大力推(tui)廣使(shi)用(yong)無鉛汽油,改進汽車發(fa)動(dong)機(ji)技術,安裝(zhuang)(zhuang)尾(wei)氣凈化器及節能裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)。
4、呼吁使用(yong)“綠色汽車(che)”,即用(yong)天然氣(qi)、氫氣(qi)、酒(jiu)精、甲醇、電等清潔(jie)燃料作為汽車(che)動力的汽車(che),可大大降低NOx的排放量。
(四)加強植樹栽花(hua),擴大綠化面積(ji)
植物具有調節氣(qi)候,保持水土,吸收有毒(du)氣(qi)體等作用。因此,根(gen)據(ju)城市(shi)環境規劃(hua),選擇種植一些較強吸收SO2和粉(fen)塵的(de)如石榴、菊花(hua)(hua)、桑(sang)樹、銀杉等花(hua)(hua)草(cao)樹木,可以凈化空氣(qi),美化城市(shi)環境,這也是防止酸(suan)雨(yu)的(de)有效(xiao)途徑。
(五(wu))區域SO2排放(fang)總量控(kong)制
既根據地區環境容量(liang),限制(zhi)區域SO2的總(zong)排放量(liang)。開(kai)展區域SO2排放量(liang)控(kong)制(zhi)研究,找出酸沉降控(kong)制(zhi)優化方案。
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