|
|
化学选修课 |
|
发布时间：2007-09-25 10:49:10
|
近代工业革命,从蒸气机开始,锅炉烧煤,产生蒸汽,推动机器;而后火力电厂星罗齐布,燃煤数量日益猛增.遗憾地是,煤含杂质硫,约百分之一,在燃烧中将排放酸性气体 SO2;燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生部分化学变化,氧气与氮气化合,也排放酸性气体NOx.它们在高空中为雨雪冲刷,溶解,雨成为了酸雨;这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸根,硝酸根和铵离子.1872年英国科学家史密斯分析了伦顿市雨水成份,发现它呈酸性,且农村雨水中含碳酸铵,酸性不大;郊区雨水含硫酸铵,略呈酸性;市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐,呈酸性.于是史密斯首先在他的著作《空气和降雨 化学气候学的开端》中提出"酸雨"这一专有名词.
一,酸雨的发现
未被污染的雨雪是中性的,pH值近于7;当它为大气中二氧化碳饱和时,略呈酸性,pH值为5.65.被大气中存在的酸性气体污染,pH值小于5.65的雨叫酸雨;pH值小于5.65的雪叫酸雪;在高空或高山(如峨眉山)上弥漫的雾,pH值小于5.65时叫酸雾.
简单地说,酸雨就是酸性的雨.
1,什么是酸雨
酸雨率为一年出现酸雨的降水过程次数除以全年降水过程的总次数
2,什么是酸雨率
除了年均降水pH值之外, 酸雨率是判别某地区是否为酸雨区的又一重要指标.
3,什麽是酸雨区
年均降水pH值高于5.65, 酸雨率是0-20% , 为非酸雨区;
pH值在5.30--5.60之间, 酸雨率是10--40% , 为轻酸雨区;
pH值在5.00--5.30之间, 酸雨率是30-60%, 为中度酸雨区;
pH值在4.70--5.00之间, 酸雨率是50-80%, 为较重酸雨区;
pH值小于4.70, 酸雨率是70-100%, 为重酸雨区.
二,酸雨的形成
酸雨中酸度主要是硫酸和硝酸造成的.酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气屋里过程,一般认为,酸雨是由于排放的S02等酸性气体进入大气后,造成局部地区中的SO2富集,在水凝过程中溶解于水形成亚硫酸,然后经某些污染物的催化作用及氧化剂的氧化作用生成硫酸,随雨水降下形成酸雨.
就我国情况而言, 首先, 总体来看SO2 的排放量比NOx 为大, 但是个别的南方省市, 如广东, 福建等省, SO2 的排放量比NOx 为小; 其次, 就发展而言, 汽车数量增加较快, 而NOx 排放量主要取决于汽车的排放, 因此, 在未来的若干年内, NOx 的排放量可能超过SOx ; 最后, SO2 进入大气后, 通过光化学反应, 变为硫酸根,这需要一段时间, 可能经过长距离大气传输; 但是NO进入大气后, 很快与氧气化合, 生成NO2 , 继而变为硝酸根, 需要时间较短, 遇雨被局地冲刷降落地面.综合来看, 目前SO2 对酸雨贡献为大, 将来NOx 的贡献可能要超过SO2 .
对酸雨的贡献, SOx 和NOx 哪个孰重
酸雨与农业
三,酸雨的危害
酸雨与建筑
酸雨与森林
酸雨与文物
酸雨与人体健康
酸雨与农业
三,酸雨的危害
酸雨与建筑
酸雨与森林
酸雨与文物
酸雨与人体健康
四,酸雨的控制
酸雨控制是个十分紧迫的事情, 应该在近期得到控制, 近年得到改善.因此需要两步走: 先从实际情况出发, 对目前的酸性物质排放加以消减, 以求短期见效果;同时考虑根本改革, 即能源结构的变更, 从根本上解决问题, 后者在短时间内难以奏效.
目前着手控制酸雨的措施包括: 限制高硫煤的开采与使用;重点治理火电厂二氧化硫污染;防治化工, 冶金, 有色金属冶炼和建材等行业生产过程中二氧化硫污染.
酸雨控制的根本途径是减少酸性物质向大气的排放.
目前的有效手段是:
使用干净能源,
发展水力发电和核电站,
使用固硫的型煤,
使用锅炉固硫,脱硫,除尘新技术,
发展内燃机代用燃料,
安装机动车尾气催化净化器,
培植耐酸雨农作物和树种等.
酸雨的控制
酸雨与农业
1,土壤酸化
酸雨可导致土壤酸化.我国南方土壤本来多呈酸性,再经酸雨冲刷,加速了酸化过程;我国北方土壤呈碱性,对酸雨有较强缓冲能力,一时半时酸化不了.土壤中含有大量铝的氢氧化物,土壤酸化后,可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子,形成植物可吸收的形态铝化合物.植物长期和过量的吸收铝,会中毒,甚至死亡.酸雨尚能加速土壤矿物质营养元素的流失;改变土壤结构,导致土壤贫脊化,影响植物正常发育;酸雨还能诱发植物病虫害,使作物减产.
科学家试验后估计我国南方七省大豆因酸雨受灾面积达2380万亩,减产达20万吨,减产幅度约6%,每年经济损失1400万元.
酸雨与农业
酸雨可使土壤微生物种群变化,细菌个体生长变小,生长繁殖速度降低,影响营养元素的良性循环,造成农业减产.特别是酸雨可降低土壤中氨化细菌和固氮细菌的数量,使土壤微生物的氨化作用和硝化作用能力下降,对农作物大为不利.
2,酸化土壤肥力减退,农业减产
酸雨与森林
比较不同年代树木年轮,可知产生酸雨前后对林木生长的影响.在我国南方森林地区,50年前树木生长较为粗壮,近年来状况不佳.酸雨可造成叶面损伤和坏死,早落叶,林木生长不良,以致单株死亡.土壤肥力降低,产量下降,造成大面积森林衰退.
我国重酸雨地区四川盆地受酸雨危害的森林面积达28万公顷,占林地总面积的三分之一,死亡面积1.5万公顷,占林地面积6%.同样受酸雨侵袭的贵州省,受危害的森林面积达14万公顷,为四川盆地的二分之一.
1,酸雨与森林衰退
酸雨与森林
四川万县有华山松97万亩,其中60万亩受到不同程度伤害;而奉节县有九万亩华山松,90% 枯死.四川名胜峨眉山,风景旖丽,全靠山深林秀.但近十年来,冷杉林成片死亡;七里坡接引殿一带,有4%的树木枯死;金顶附近600余亩树林,几乎全部死绝,光秃秃,景观全非.猴子也跑到其它山沟里去了.
2,酸雨中的马尾松
我国马尾松和华山松对酸雨十分敏感,重庆南山风景区约三万亩马尾松发育不良,虫害频繁;80年代约有一万公顷马尾松枯死,几经防治,毫无效果.
酸雨与森林
3,酸雨中的竹林
我国南方盛产竹林,个别地区竹林茂盛,绵延数百公里,成为竹海,雨中竹叶清翠欲滴,成为盛景.但酸雨使竹林泛黄,竹叶稀稀落落.
大熊猫在肌饿中
以竹叶为食物的大熊猫会因此忍肌挨饿.如果不保护好熊猫所赖以生存的生态环境,国宝大雄猫将在我们这一代濒临灭绝.
酸雨与建筑
酸雨能使非金属建筑材料(混凝土,砂浆和灰砂砖)表面硬化水泥溶解,出现空洞和裂缝,导致强度降低,从而建筑物损坏.
科学家曾收集许多被酸雨毁害的石灰石和大理石建筑材料, 分析发现该样品的碳酸盐的颗粒中总是嵌入硫酸钙晶体, 硫从哪里来 认定与酸雨有关.
酸雨能使文物面目皆非.碑林文字模糊;著名的杭州灵隐寺的"摩崖石刻"近年经酸雨侵蚀,佛像眼睛,鼻子,耳朵等剥蚀严重,面目皆非,修补后,古迹不"古".碑林,石刻大都由石灰岩雕成,遇到酸雨立即起化学反应,酸碱中和,即被腐蚀.
南方某地属于酸雨区, 有一块五百年历史的大理石碑, 50年前字迹尚清晰, 现在已一片模糊, 这说明此事与近40至50年间的酸雨现象有关.
酸雨与文物
人体耐酸能力高于耐碱能力,如经常用弱碱性洗衣粉洗衣服,不带手套,手就会变得粗糙,皮革工人,经常接触碱液,也有类似情况;但皮肤角质层遇酸就好一些.可是,眼角膜和呼吸道粘膜对酸类却十分敏感,酸雨或酸雾对这些器官有明显刺激作用,导致红眼病和支气管炎,
咳嗽不止,尚可诱发肺病,这是酸雨对人体健康的直接影响.另一方面,农田土壤酸化,使本来固定在土壤矿化物中的有害重金属,如汞,镉,铅等,再溶出,继而为粮食,蔬菜吸收和富集,人类摄取后,中毒,得病.这是酸雨对人体健康的间接影响.
| |
|
