酸雨的形成机制概述

酸雨的形成机制概述

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摘要：酸雨中的硫酸与硝酸是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的，形成酸雨的主要物质之一是SO2。S02和N0x可以是当地排放的，也可以是从远处迁移来的。酸雨是大气污染物徘放、迁移、转化、成云和在一定气象条件下产生降雨的综合过程的产物。煤和石油燃烧以及金属冶炼等释放到大气中的S02，通过气相或液相氧化反应而生成硫酸

关键词：SO2、N0x、H2S04、HN03+HN02、大气颗粒物

论文正文：人类活动造成的酸雨成分中，以硫酸为最多，一般约占60％一65％，硝酸次之，约30％，盐酸约5％，此外还有有机酸约2％左右。硫酸主要是因为燃烧矿物燃料释放的二氧化硫，其中最大的排放源是发电厂、钢铁厂、冶炼厂等，还有家家户户的小煤炉。目前全世界人为释放的二氧化硫每年约1．6亿吨。硝酸是由氮氧化物形成的。氮氧化物气体主要是在高温燃烧的情况下产生的。例如，汽车发动机燃烧室中，以及矿物燃料在高温燃烧时都会放出氮氧化物。氯化氢的人工源除了使用氯化氢的工厂以外，焚烧垃圾(塑料制品中有大量的氯)和矿物燃料燃烧时也都会释放这种气体。人类活动造成的二氧化硫和氮氧化物与自然源相比数量上虽然大体相当(即各占约50％左右)，但是因为自然界自我清洁能力有限。这好比一个人吃饭，肚量再大，让他多吃一倍的饭，也是会把肚子撑坏的。硫氧化物和氮氧化物在大气中形成酸雨的过程是十分复杂的大气化学和大气物理过程。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，常首先成片死亡。

酸雨中的硫酸与硝酸是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的，形成酸雨的主要物质之一是SO2。S02和N0x可以是当地排放的，也可以是从远处迁移来的。酸雨是大气污染物徘放、迁移、转化、成云和在一定气象条件下产生降雨的综合过程的产物。煤和石油燃烧以及金属冶炼等释放到大气中的S02，通过气相或液相氧化反应而生成硫酸，这个化学过程可以简单表示如下：

气相反应: 2S02+02--2S03S03+H20—H2S04

液相反应: S02十H20—H2S03 2H2S03+O2—2H2S04

高温燃烧生成一氧化氮，排入大气后大部分转化成二氧化氮，遇水生成硝酸和亚硝酸。这个化学过程可以大致表示如下：

2NO+02—2N022N02+H20—HN03+HN02

人类活动和自然过程，还使许多气态或固态物质进入大气，对酸雨的形成也产生影响。大气颗粒物Fe、Mn、Cu、Mg、V等变成酸反应的催化剂。大气光化学反应生成的臭氧和过氧化氢等又是使S02氧化的氧化剂。

燃煤释放的气态二氧化硫、大气颗粒物、生物活动释放的天然挥发性硫化物。在不同季节，这5种硫来源对雨水中硫的贡献率有明显变化。在11月至次年4月的冬春季，人为排放的二氧化硫所占比率大大上升，成为仅次于当地颗粒物的主要来源，占雨水硫的30％，水气溶胶形式从我国北方远距离传输来的硫也可达20％，而天然硫来源则可忽略不计。相反，在5-10月的夏秋季，天然硫来源则上升到30％，超过了人为燃煤活动排放的二氧化硫，而远距离传输来的硫的份额很小。研究证实，这种天然来源的硫主要是天然生物活动释放的。贵州中部分布着许多天然湖泊、水库、河流及稻田，构成了生物成因的硫化物的天然还原环境。特别是水稻田，已确认为若干生物成因的挥发性硫化物的源区。因此，地球化学研究所

的科学家们把冬春季降雨和夏秋季降雨区分为两种类型，前者定义为人为燃煤污染型，后者则定义为受到污染的天然环境型。

酸雨的危害：酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经济损失。危害的方面主要有：

1) 腐蚀建筑物和工业设备；

2) 破坏露天的文物古迹；

3) 损坏植物叶面，导致森林死亡；

4) 使湖泊中鱼虾死亡；

5) 破坏土壤成分，使农作物减产甚至死亡；

6) 饮用酸化造成的地下水,对人体有害。

减少酸雨的具体措施：减少酸雨主要是要减少烧煤排放的二氧化硫和汽车排放的氮氧化物。

可以采取的措施有以下方面：

工厂应采取的措施：

1) 采用烟气脱硫装置；

2) 提高煤碳燃烧的利用率。

社会和公民应采取的措施：

1) 用煤气或天然气代替烧煤；

2) 处处节约用电(因为大部分的电厂是燃煤发的电)；

3) 支持公共交通（减少车辆就可以减少汽车尾气排放〕;

4) 购买包装简单的商品（因为生产豪华包装要消耗不少电能，而对消费者来说包装并没有任何实用价值〕；

5) 支持废物回收再生（废物再生可以大量节省电能和少烧煤炭〕。

参考文献：1.《四川环境》2003年04期《酸雨形成机制及其影响因素的探讨》蓝慧霞、周少奇、廖雷、吴娟

2.《环境化学》高等教育出版社，戴树桂著

3.《环境化学》华东理工大学出版社，何燧源金云云何方著