环境保护概论 课程论文

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1、酸雨的形成机制【摘要】：随着现代工业的飞速发展，酸雨已成为全球性环境问题，成为制约经济发展、社会进步的重要因素。酸雨对农业生产，森林生态系统以及建筑物、材料都有巨大的破坏力。导致土壤、水体酸化，农作物枯死，森林植被被毁，建筑物及材料被酸蚀。因此充分的了解酸雨的形成机制；认识酸雨的形成机理，从根源上解决酸雨问题已成为促进经济发展、推进人类社会进步的关键所在。【关键词】：大气污染、酸雨、酸雨形成机制、成分【前言】：1872年英国化学家加斯.史密斯在他出版的《大气与水——化学气象学的始端》一书中首次使用了“酸雨“这个术语，并记载了酸雨对植物、金属、石块的危害，还指

2、出了酸雨远距离输运的问题。从此，酸雨问题得到了欧洲人的重视。近一个世纪后瑞典土壤学家S.奥登经过多年研究于1972年向在斯德哥尔摩召开的联合国人类环境大会提交报告：“跨越国界的空气污染：大气和降水中的硫对环境的影响”，引起很大反响。从此，酸雨成为全世界关注的环境问题，对于酸雨的研究迅速在全世界范围内扩展开来。如今，酸雨已由工业化国家扩大到了发展中国家，从局部性环境问题发展成为全球面临的主要环境问题之一。酸雨被称为“天空死神”，具有强大的破坏力。酸雨会使土壤酸性增强，导致大量农作物、牧草枯死;破坏森林生态系统；酸化河湖水，导致微生物和大量鱼虾死亡。另外，酸雨还

3、是造成人类交通、生活、生产设施严重腐蚀的罪魁祸首。【正文】：酸雨是污染物质（硫化物及其原子团、氮化物、氯化物）进入大气后，经物理作用和化学作用，从而发生输送、转化和沉降等的一个复杂过程。酸雨绝大部分是H2SO4和HNO3主要来源于人类社会排放的硫氧化物和氮氧化物。就某一地区而言，形成持续性酸雨危害应具备两个条件；一是发生区域具有相当高度的经济活动水平，并且广泛使用矿石燃料且处理技术还不足够先进；二是该区域的土壤、森林生态系统受到一定程度的破坏导致缺少中和酸性污染物的碱性物质或者该地区土壤、森林生态系统对酸性物质比较敏感。酸雨通常是指PH=-㏒[H+]<5.0

4、的降水，包括雨、雪、霜、雹、露等形式，泛指酸性沉降物。PH是研究酸性降水的重要指标，但是由式PH=-㏒[H+]不难看出PH只着重研究酸性降水中H+的浓度，而忽略了对离子的研究，显然这对研究酸雨的形成机理、组成成分及前体物质的来源是不利的。据学者们长期研究发现酸雨的主要成分是H2SO4、HNO3、HCl、H2S等无机酸。酸雨的形成主要包括三大途径，即有人为或自然因素排入大气的酸性物质（S0X、NOX）在大气中经气相、液相转化为H2SO4、HNO3及其气溶胶后、在进入云中或形成凝结核随降雨落下；S0X、NOX进入云中后在转化为H2SO4、HNO3及其气溶胶，最后

5、进入雨滴；S0X、NOX转化为H2SO4、HNO3及其气溶胶，下雨时经云下冲刷降落到地面。酸性物质转化为强酸的关键在于氧化，然而根据发生氧化反应时的物相可分三类：①气相类发生的氧化反应；②水相中发生的氧化反应；③固体微粒表面发生的氧化反应。M⑴SO2和NOX在气象中的氧化反应，一般认为羟基自由基在SO2和NOX的氧化过程中有突出意义：M2OH.+SO2→H2OSO2→H2SO4OH.+NO2→HONO2→HSO3（其中“M”表示催化剂）⑵SO2和NOX在水溶液中的氧化反应，就NOX而言他在水溶液中的氧化速度极其缓慢，因此不予以考虑；对于SO2而言其溶于水后又

6、有两种途径被氧化成为H2SO4：一是，空气中水滴溶有O2、O3、H2O2、OH.等具有氧化性的物质从而将将其氧化。二是，水滴中除含有氧化性物质外还存在金属微粒如Fe3+、Mn2+等，金属微粒起催化作用，从而以更快的速度将H2SO3、HSO3+、SO32+更快的氧化成SO42+。⑴SO2在固体表面吸附和氧化，经科学家们研究表明在炭粒表面不形成水膜的情况下，随着氧气浓度和相对湿度的提高，SO2的氧化速度加快，但随着反应进行生成的H2SO4将炭粒覆盖后，反应速度随时间减慢，另外，NO2有促进SO2氧化的效果。⑵当然我们也不能忽略雨滴在下降过程中达到极速11.2m/

7、s后雨滴冲刷云层下空气柱产生的摩擦对NOX、SO2、H2SO3、HSO3+、SO32+氧化产生的影响。由以上酸雨形成机制我们不难看出，酸雨在形成过程中收到诸多因素的影响。首先，酸雨形成与酸性氧化物的浓度、转化条件有关浓度越大、转化越快降水酸度越大；风向和降水量对酸雨的形成有影响；酸雨的形成于土壤地带性差异有关，碱性土壤颗粒微粒被风吹向空中，对于水的酸性起到一定的中合作用。某一个地区一年中的降水的酸度、破坏程度也有着明显的季节性，在旱季降雨量少，因此，降雨中酸性污染物浓度大雨水酸性大破坏力强；相反在雨季降雨的酸性则较小。另外，不同季节酸性物质的扩散、输送受到盛

8、行风或季风的影响，从而影响到地区降水的酸度。【结论】