我國酸雨形成的主要原因

  在中國的南方,酸雨偏多,酸雨對於人們的危害很深,很多人都好奇造成酸雨的主要原因是什麼。很多小編告訴你中國造成酸雨的主要原因。

  酸雨的形成

  酸雨是工業高度發展而出現的副產物,由於人類大量使用煤、石油、天然氣等化石燃料,燃燒後產生的硫氧化物或氮氧化物,在大氣中經過複雜的化學反應,形成硫酸或硝酸氣溶膠,或為雲、雨、雪、霧捕捉吸收,降到地面成為酸雨。如果形成酸性物質時沒有云雨,則酸性物質會以重力沉降等形式逐漸降落在地面上,這叫做乾性沉降,以區別於酸雨、酸雪等溼性沉降。乾性沉降物在地面遇水時複合成酸。酸雲和酸霧中的酸性由於沒有得到直徑大得多的雨滴的稀釋,因此它們的酸性要比酸雨強得多。高山區由於經常有云霧繚繞,因此酸雨區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,約佔總酸量的90%以上,我國酸雨中硫酸和硝酸的比例約為10∶1。

  天然排放源

  1.海洋:海洋霧沫,它們會夾帶一些硫酸到空中。

  2.生物:土壤中某些機體,如動物死屍和植物敗葉在細菌作用下可分解某些硫化物,繼而轉化為二氧化硫。

  3.火山爆發:噴出可觀量的二氧化硫氣體。

  4.森林火災:雷電和乾熱引起的森林火災也是一種天然硫氧化物排放源,因為樹木也含有微量硫。

  5.閃電:高空雨雲閃電,有很強的能量,能使空氣中的氮氣和氧氣部分化合生成一氧化氮,繼而在對流層中被氧化為二氧化氮。

  N2+O2=高溫高壓=2NO

  2NO+O2==2NO2

  氮氧化物即為一氧化氮和二氧化氮之和,與空氣中的水蒸氣反應生成硝酸。

  6.細菌分解: 即使是未施過肥的土壤也含有微量的硝酸鹽,土壤硝酸鹽在土壤細菌的幫助下可分解出一氧化氮,二氧化氮和氮氣等氣體。

  人工排放源

  煤、石油和天然氣等化石燃料燃燒。無論是煤,或石油,或天然氣都是在地下埋藏多少億年,由古代的動植物化石轉化而來,?a href='//' target='_blank'>食譜齷??劑稀?蒲Ъ掖致怨蘭疲?990年我國化石燃料約消耗近700百萬噸;僅佔世界消耗總量的12%,人均相比並不驚人;但是我國近幾十年來,化石燃料消耗的增加速度實在太快,1950年至1990年的四十年間,增加了30倍,不能不引起足夠重視。

  煤中含有硫,燃燒過程中生成大量二氧化硫,此外煤燃燒過程中的高溫使空氣中的氮氣和氧氣化合為一氧化氮,繼而轉化為二氧化氮,造成酸雨。

  工業過程,如金屬冶煉:某些有色金屬的礦石是硫化物,銅、鉛、鋅便是如此,將銅、鉛、鋅硫化物礦石還原為金屬過程中將逸出大量二氧化硫氣體,部分回收為硫酸,部分進入大氣。再如化工生產,特別是硫酸生產和硝酸生產可分別產生可觀量二氧化硫和二氧化氮,由於二氧化氮帶有淡棕的黃色,因此,工廠尾氣所排出的帶有二氧化氮的廢氣象一條“黃龍”,在空中飄蕩,控制和消除“黃龍”被稱做“滅黃龍工程”。再如石油煉製等,也能產生一定量的二氧化硫和二氧化氮。它們集中在某些工業城市中,也比較容易得到控制。

  酸雨的工業排放源

  交通運輸,如汽車尾氣。在發動機內,活塞頻繁打出火花,像天空中閃電,氮氣變成二氧化氮。不同的車型,尾氣中氮氧化物的濃度有多有少,機械效能較差的或使用壽命已較長的發動機尾氣中的氮氧化物濃度要高。汽車停在十字路口,不息火等待通過時,要比正常行車尾氣中的氮氧化物濃度要高。隨著我國各種汽車數量猛增,它們的尾氣對酸雨的貢獻正在逐年上升,不能掉以輕心。

  工業生產、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,經過“雲內成雨過程”,即水汽凝結在硫酸根、硝酸根等凝結核上,發生液相氧化反應,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又經過“雲下衝刷過程”,即含酸雨滴在下降過程中不斷合併吸附、沖刷其他含酸雨滴和含酸氣體,形成較大雨滴,最後降落在地面上,形成了酸雨。由於我國多燃煤,所以我國的酸雨是硫酸型酸雨。而多燃石油的國家下硝酸雨。

  酸雨的影響

  1.酸性汙染物的排放及轉換條件

  一般說來,某地SO2汙染越嚴重,降水中硫酸根離子濃度就越高,導致ph值越低。

  2. 大氣中的氨

  大氣中的氨***NH3***對酸雨形成是非常重要的。氨是大氣中唯一溶於水後顯鹼性的氣體。由於它的水溶性,能與酸性氣溶膠或雨水中的酸反應,起中和作用而降低 酸度。大氣中氨的來源主要是有機物的分解和農田施用的氮肥的揮發。土壤的氨的揮發量隨著土壤pH值的上升而增大。京津地區土壤pH值為7~8以上,而重 慶、貴陽地區則一般為5~6,這是大氣氨水平北高南低的重要原因之一。土壤偏酸性的地方,風沙揚塵的緩衝能力低。這兩個因素合在一起,至少在可以解釋 我國酸雨多發生在南方的分佈狀況。

  3. 顆粒物酸度及其緩衝能力

  大氣中的汙染物除酸性氣體SO2和NO2外,還有一個重要成員——顆粒物。顆粒物的來源很複雜。主要有煤塵和風沙揚塵。後者在北方約佔一半,在南 方估計約佔三分之一。顆粒物對酸雨的形成有兩方面的作用,一是所含的催化金屬促使SO2氧化成酸;二是對酸起中和作用。但如果顆粒物本身是酸性的,就不能 起中和作用,而且還會成為酸的來源之一。我國大氣顆粒物濃度水平普遍很高,為國外的幾倍到十幾倍,在酸雨研究中自然是不能忽視的。

  4.天氣形勢的影響

  如果氣象條件和地形有利於汙染物的擴散,則大氣中汙染物濃度降低,酸雨就減弱,反之則加重***如逆溫現象***。

  我國的酸雨形式

  中國從八十年代開始對酸雨汙染進行觀測調查研究。在八十年代,中國的酸雨主要發生在重慶,貴陽和柳州為代表的西南地區,酸雨的面積約為170萬平方公里。到九十年代中期,酸雨已發展到長江以南,青藏高原以東及四川盆地的廣大地區,酸雨地區面積擴大了100多萬平方公里。以長沙,贛州,南昌,懷化為代表的華中酸雨區現在已經成為全國酸雨汙染最嚴重的地區,其中心區平均降水pH值低於4.0,酸雨的頻率高達90%以上,已達到了“逢雨必酸”的程度。以南京,上海,杭州,福州和廈門為代表的華東沿海地區也成為我國主要的酸雨地區。值得注意的是,華北的京津,東北的丹東,圖們等地區也頻頻出現酸性降水。年均pH值低於5.6的區域面積已佔我國國土面積的40%左右。我國的酸雨化學特徵是pH值低,硫酸根***SO42-***,銨***NH4+***,和鈣***Ca2+***離子濃度遠遠高於歐美,而硝酸根***NO3-***濃度則低於歐美。研究表明,我國酸性降水中硫酸根與硝酸根的摩爾之比大約為***:1,因此,中國的酸雨是硫酸型的,主要是人為排放SO2造成的。所以,治理好我國的SO2排放對我國的酸雨的治理有著決定性的作用。


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