酸雨的缓解及应对方案
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酸雨的缓解及应对方案
一、酸雨简介
酸雨正式的名称是为酸性沉降,它可分为“湿沉降”与“干沉降”两大类。前者指的是所有气状污染物或粒状污染物,随着雨、雪、雾或冰雹等降水形态而落到地面者;后者则是指在不下雨的日子,从空中降下来的落尘所带的酸性物质。酸雨(acid rain),即是指PH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化物等物质,形成了pH低于5.6的酸性降水。
酸雨是工业高度发展而出现的副产物,由于人类大量使用煤、石油、天然气等化石燃料,燃烧后产生的硫氧化物或氮氧化物,在大气中经过复杂的化学反应,形成硫酸或硝酸气溶胶,或为云、雨、雪、雾捕捉吸收,降到地面成为酸雨。如果形成酸性物质时没有云雨,则酸性物质会以重力沉降等形式逐渐降落在地面上,这叫做干性沉降,以区别于酸雨、酸雪等湿性沉降。干性沉降物在地面遇水时复合成酸。酸云和酸雾中的酸性由于没有得到直径大得多的雨滴的稀释,因此它们的酸性要比酸雨强得多。高山区由于经常有云雾缭绕,因此酸雨区高山上森林受害最重,常成片死亡。硫酸和硝酸是酸雨的主要成分,约占总酸量的90%以上,我国酸雨中硫酸和硝酸的比例约为10∶1。
酸雨的天然排放源
1. 海洋:海洋雾沫,它们会夹带一些硫酸到空中。
2. 生物:土壤中某些机体,如动物死尸和植物败叶在细菌作用下可分解某些硫化物,继而转化为二氧化硫。
3. 火山爆发:喷出可观量的二氧化硫气体。
4. 森林火灾:雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然硫氧化物排放源,因为树木也含有微量硫。
5. 闪电:高空雨云闪电,有很强的能量,能使空气中的氮气和氧气部分化合生成一氧化氮,继而在对流层中被氧化为二氧化氮。氮氧化物即为一氧化氮和二氧化氮之和,与空气中的水蒸气反应生成硝酸。
6. 细菌分解:即使是未施过肥的土壤也含有微量的硝酸盐,土壤硝酸盐在土壤细菌的帮助下可分解出一氧化氮,二氧化氮和氮气等气体。
酸雨的人工排放源
1. 煤、石油和天然气等化石燃料燃烧。
2. 工业过程,如金属冶炼、化工生产、石油炼制等。
3. 交通运输,如汽车尾气。
工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成较大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨。由于我国多燃煤,所以我国的酸雨是硫酸型酸雨。而多燃石油的国家下硝酸雨。
二、酸雨的危害
1. 对人体健康的直接危害,硫酸和硫酸盐雾的毒性比SO2大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死。
2. 酸雨可以使河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长。在美国和加拿大已有几千条河流和湖泊“死亡”(即水生动植物绝迹)。
3. 酸雨破坏土壤、植被、森林。在酸雨的作用下,土壤中的钙、镁、钾等养分大量流失,导致土壤日趋酸化,贫瘠化,影响植物生长。酸雨还会影响固氮菌的活动,造成土壤徽生物群体发生生态系统的混乱,抵御氮的固定,严重影响植物生长。
4. 酸雨能加速土壤矿物质营养元素的流失改变土壤结构,导致土壤贫瘠化,影响植物正常发育。酸雨还能诱发植物病虫害,使作物减产。
5. 酸雨腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品和含碳酸钙的建筑材料。
三、酸雨防治措施
酸雨的危害日趋严重,如果任其发展将会使人类生存的环境进一步恶化,甚至带来无法弥补的灾难。对酸雨的防治目前已成为一个全球性的问题,减小和杜绝酸雨已迫在眉睫。人们只有改变生产和生活方式,调整能源结构,节约能源,采用新技术,开发新能源,才能从根本上消除酸雨的危害。当务之急是要采取有效措施发展脱硫新技术,以控制二氧化硫的排放量,同时要加大环保力度,控制使用高耗能、低效率的小锅炉,减少废气的排放。
以下是一些控制,削弱酸雨的办法:控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和氮氧化物的排放。
1. 制定严格的大气环境质量标准,限制固定污染源的排放量,加强控制酸雨排放地。这无疑对控制酸雨是有利的,此外,还可以在汽车安装尾气净化器。
2. 积极开发利用煤炭的新技术,推广煤炭的净化技术、转化技术,改进燃煤技术,改进污染物控制技术,采取烟气脱硫、脱氮技术等重大措施。加大烟道气脱硫脱氮技术。对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。流化床燃烧就是一种很好的脱硫方式,新型的流化床锅炉有极高的燃烧效率,几乎达到99%,而且还能去除80~95%的SO2和NOx。目前主要用石灰法。这种方法脱去二氧化硫的效率为85%~90%,石灰法的脱硫反应比石灰石法快而完全,脱硫效率可达95%。
3. 调整工业布局,改造污染严重的企业,改进生产技术,提高能源利用率,减少污染排放量。
4. 控制锅炉二氧化硫排放。逐步淘汰高能耗、重污染的燃煤锅炉。逐步淘汰小型燃煤锅炉,因地制宜地发展以热定电的热电联产和集中供热,取代分散的中小型燃煤锅炉;积极改建燃气、地热和电锅炉。
5. 控制工业炉窑的二氧化硫排放。分期分批淘汰高能耗、重污染的各类工业炉窑,积极发展低能耗、轻污染或无污染的炉窑。工业炉窑优先考虑使用电、气体燃料、低硫油、优质低硫煤、洗后动力煤或固硫型煤,积极发展清洁煤燃烧技术。采取上述措施后仍不能达标排放的必须安装脱硫设施。
6.酸化的湖泊中主要是硫酸,可以用碱来中和,如石灰。但是只是治标不治本。另外,可以栽种抗酸雨的树木和经济作物,做好绿化工作。例如多种刺槐、女贞、小叶冬青、油松、大叶黄杨、侧柏。
7.公众参与。环境保护需要环保工作者献身。中小学生应该尽可能参与一些环保活动,其中包括酸雨。环保需要正确的公众舆论。青少年参加环保宣传, 出于童心稚语, 情真意切, 感染力强;形式也较为生动活泼, 容易为听众接受。可以办画展, 讲故事, 发宣传品, 建立环保标臶, 向社会提出环保倡议, 清理市容, 种树养树等等, 都有良好的社会效益。这些内容也应该成为青少年日常德育的一部分。
8.注意饮用洁净的水,多吃一些绿色食品,经常食用绿豆、猪血、海带、鲜果等。因为这些食品能加速体内有害物质的排除,从而把酸雨给人们带来的危害降低到最低程度。另一方面,人们可以尝试开发新能源:如太阳能、水能、地热能、风能、核能等