环境化学最新版本

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1、酸雨的研究概况
➢ 50年代：英国R.A.Smith最早观察到酸性降雨。 ➢ 1972年：发表了第一篇有关北美酸雨的论文《穿越国界
的大气污染：大气和降水中的硫对环境的影响》。 ➢ 1982年：召开了“国际环境酸化会议”，标志酸雨污染
成为世界重要的环境问题之一。 ➢ 80年代：除北美、欧洲以外，东北亚（日本、韩国和中
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3、酸雨的形成
➢ 雨 除 过 程 (rain out) 和 雨 刷 过 程 (rain wash)
• 云滴和雨滴的形成：在自由大气里，0.l－l0m 的凝结核造成水蒸气的凝结，通过碰并和聚结 过程进一步生长。
• 雨除过程（云内清除）：在云的内部发生化学 反应的过程。
• 雨刷过程（云下清除）：在雨滴下降过程中将 空气中的气体和颗粒物质带至地表，以及在雨 滴内部发生化学反应的过程。
209.6
非酸雨 (瑞典)
8.74
酸 雨 (瑞典)
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4.39

Σ(SO42-+NO3-)
335.2
329.5 3.32 3.26
5、影响酸雨形成的因素 ➢ 大气中的氨 ： • 氨是大气中唯一的常见气态碱； • 具有水溶性，能产生中和作用而降低酸度。 • 大气中氨主要来自有机物的分解和农田施
用的氮肥的挥发。
[ H + ] ＋ [ C a 2 + ] ＋ [ N H 4 + ] ＋ 碱 性 [ N 物 a 质 + ] ＋ [ K + ] ＋ [ M g 2 + ] ＝ [ S O 4 2 - ] ＋ [ N O 酸 3 - 性 ] ＋ 物 质 [ C l- ] ＋ [ H C O 3 - ]
碱 性 物 质
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酸雨的成分
➢ 含有多种无机酸和有机酸， H2SO4和HNO3 90%以上。
➢ 国外酸雨: H2SO4比HNO3多一倍以上。 ➢ 我国: H2S硫O4酸含和量硝高酸，转主化要过程是：硫酸型酸雨。
(1) SO2和NOx在气相中氧化成H2SO4和HNO3 以颗粒或气体的形式进入液相； (2) SO2和NOx溶入液相后，在液相中被氧 化成SO42–和NO3– ； (3)SO2和NOx在气液界面发生化学反应转 化为SO42–和NO3– 。
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➢ 颗粒物的酸度及其缓冲能力： • 两方面作用：一是催化金属促使SO2氧化成酸，
二是对酸起中和作用。 • 颗粒物主要来源于燃煤和风沙扬尘。
➢ 酸性污染物的排放（当地的污染程度和治理情 况，是否脱硫处理等）及其转化条件（当地的 温湿度等）和天气形势（气象条件和地形）的 影响。
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我国年降水量和主要酸雨区
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2、降水的酸度
➢ 天然降雨：pH值为6－7左右（偏酸性）
CO2（g，25℃）＋H2OH＋＋HCO3
• 天然降水的微弱酸性：溶解土壤的养分， 供生物吸收，有利于人类环境。
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酸雨的危害harm ➢ 使土壤贫瘠化leanness：抑制土壤中有机物的分解
和氮的固定，淋洗eluviate与土壤粒子结合的钙、镁、 钾等营养元素； ➢ 损害农作物和林木生长：使土壤变酸，伤害植物的新生 芽叶，干扰光合作用photosynthesis，影响其发育生长； ➢ 污染饮用水源：使河流、湖泊等地表水酸化，使流域土 壤和水体底泥中的金属(例如铝)可被溶解进入水中； ➢ 危害渔业生产，毒害鱼类： pH值小于4.8时鱼类消失； ➢ 腐蚀建筑材料：腐蚀建筑材料、腐蚀建筑物、金属结构、 油 漆 、 工 厂 设 备 和 名 胜 showplace 古 迹 a historic spot(site)等。 ➢ 危害人类健康、造成经济损失：对于农业生产的危害， 不仅是经济问题，还直接威胁13亿人口的吃饭问题。
七、酸性降水
酸性降水：通过降水将大气中的酸性物质 迁移到地面的过程，是一种酸沉降过程。
酸沉降 (acid deposition)：酸性物质迁 移到地表的过程，通过干、湿沉降两种途 径实现。
干沉降 (dry deposition)：随气流的对流和扩散 作用，被土壤、水体和植被等吸附去除。
湿沉降 (wet deposition)：通过降水落到地面 （酸雨acid rain）。
国的酸雨区）成为世界第三大酸雨区。 ➢ 本世纪：世界酸雨污染范围日益扩大，几乎整个欧洲地
区都在降酸雨。
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1、酸雨的研究概况
➢ 50年代：英国R.A.Smith最早观察到酸性降雨。 ➢ 1972年：发表了第一篇有关北美酸雨的论文《穿越国界
的大气污染：大气和降水中的硫对环境的影响》。 ➢ 1982年：召开了“国际环境酸化会议”，标志酸雨污染
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4、酸雨的化学组成（离子成分）
➢ 降水中的主要离子：
• 阳离子—pH—降H低+、，形Ca成2+、酸雨NH4+、Na+、[KH++]、增M高g2+
• 阴离子——SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-
• 阴、阳离子基本平衡：
含量增加
[ H + ] ＋ [ C a 2 + ] ＋ [ N H 4 + ] ＋ [ N a + ] ＋ [ K + ] ＋ [ M g 2 + ] ＝ [ S O 4 2 - ] ＋ [ N O 3 - ] ＋ [ C l- ] ＋ [ H C O 3 - ]
成为世界重要的环境问题之一。 ➢ 80年代：除北美、欧洲以外，东北亚（日本、韩国和中
国的酸雨区）成为世界第三大酸雨区。 ➢ 本世纪：世界酸雨污染范围日益扩大，几乎整个欧洲地
区都在降酸雨。
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中国的酸雨情况
➢ 80年代：主要发生在西南地区。 ➢ 90年代中期：发展到长江以南、青藏高原
altiplano以及四川盆地basin等地区，年 均 降 水 pH<5.6 的 区 域 占 全 国 面 积 的 40% 左 右。 ➢ 主要致酸物质是硫酸盐，降水中SO42-的含 量普遍都很高。
酸 性 物 质
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➢
•
酸 阴离雨子中总的量关中键，离S子O42组-占分绝：对优SO势42-；、Ca2+、NH4+
• 阳离子总量中，H+、Ca2+、NH4+占80%以上。
降水中离子浓度比较
地点
Σ(Ca2++NH4++K+)
非酸雨 (1981，北京和天津城区数据平均值)
419.6
酸雨 (1980，重庆元局和贵阳喷水池数据平均值)