论酸雨形成机制及其对农业生产的影响

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1、论酸雨形成机制及其对农业生产的影响中文摘要：酸雨是指pH<5.6的雨、雪或其他降水，是大气污染的一种表现。以pH<5.6为标准，这是因为自然界大气中在10℃时存在的CO2浓度约为300PPM，当它和雨水充分接触达到平衡时，雨水的pH约为5.6。由于人类活动的影响，大气中含有大量二氧化硫、氮氧化物和酸性氧化物，通过一系列的化学反应转换成硫酸和硝酸，随着大量雨水的降落，通过固体、液体和气体三种形式沉降到地表面。中文关键词：酸雨农业危害英文摘要：Acidrainisrain,snoworotherprecipitationpH<5.6,isamanifestationofatmo

2、sphericpollution.WithpH<5.6asthestandard,thisisbecausetheCO2concentrationintheatmosphereat10℃natureisabout300PPM,whenitisfullcontactedwithwatertobalance,thepHisabout5.6.Duetotheimpactofhumanactivities,theatmospherecontainslargeamountsofsulfurdioxide,nitrogenoxidesandoxideacid,convertedinto

3、sulfuricacidandnitricacidthroughaseriesofchemicalreactions,withthelandingalotofrain,thesettlementtothesurfacethroughasolid,liquidandgasinthreeforms.英文关键词：acidrainagricultureharm前言：前我国酸雨呈蔓延之势正在不断扩大，酸雨区面积已占国土面积的30％，已成为继欧洲、北美之后的世界第三大重酸雨区[1]。酸雨是跨越国界的全球性灾害，素有“空中死神”之称，已被列为目前人类面临的主要环境问题(酸雨肆虐、水危机、

4、土地荒漠化、臭氧层遭破坏、温室效应、水土流失、森林锐减、物种灭绝和有毒化学品污染)之中[2]。我国经济正快速发展，特别是电力和钢铁工业的迅速发展，致使二氧化硫排放量增大，造成了日趋严重的大气污染。因此，控制二氧化硫排放量以及酸雨的形成，已成为我国环境污染治理工作的中心内容[3]。1酸雨的形成机理随着工业的发展，特别是钢铁和电力的快速发展，导致自然降落的酸雨中含有多种无机酸和有机酸，其中无机酸中的硫酸和硝酸占很大比例。该时期酸雨的形成是一种复杂的大气物理和化学过程。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的一氧化硫和二氧化硫，燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氦氧化物，经过“成云聚雨”

5、，即水气吸附在硫酸根、硝酸根等凝结核上，发生液相氧化反应，形成硫酸雨滴和硝酸雨滴：在降水过程中，不断合并吸附其他含酸雨滴和含酸气体，形成体积较大的雨滴，最后降落在地面上，形成了酸雨。酸雨的形成过程，概括起来有两个方面，一个方面是二氧化硫的氧化形成流酸型酸雨，另一个方面是氮氧化物催化氧化形成硝酸型酸雨。1.1二氧化硫的氧化—硫酸型酸雨1.1.1直接光化学反应二氧化硫在有氧气和液体水的条件下被高能量的光子照射形成硫酸，即：SO2+O2+H2O+hvH2SO41.1.2间接光化学反应二氧化硫在有烟雾、氧气和液体水的空气中被过氧化物催化氧化形成硫酸，即：SO2+O2+H2O过氧化物

6、H2SO41.1.3在液滴中空气氧化二氧化硫先和液体水反应形成亚硫酸，亚硫酸再和空气中的氨气在氧气存在的条件下形成铵根离子和硫酸根离子，即：SO2+H2OH2SO3H2SO3+NH3+O2NH4++SO42-1.1.4在液滴中多相催化氧化二氧化硫和氧气、液体水在某些重金属离子(如Fe、Mn、V)催化下形成硫酸，即：SO2+O2+H2O重金属离子H2SO41.1.5在干燥表面上催化氧化二氧化硫和气态水、氧气在碳颗粒的催化下形成硫酸蒸汽，即：SO2+O2+H2O碳颗粒H2SO41.1.6臭氧氧化二氧化硫和臭氧发生反应生成三氧化硫和氧气，该反应是大气中最主要的化学反应，继而三氧化

7、硫进一步形成硫酸和气溶胶，即：SO2+O3SO3+O2SO3+H2OH2SO4（水合过程）H2SO4+H2O(H2SO4)m.(H2O)n(气溶胶核形成过程)H2SO4+H2O+NH3(NH4)2SO4.H2O(气溶胶核形成过程)1.2氮氧化物催化氧化—硝酸型酸雨氮氧化物在空气浓度大，并且在有金属杂志和氨气存在等条件下将以较大速度生成硝酸和硝酸铵，反应如下：NO+O2NO2+H2OHNO3HNO3+NH3NH4NO32酸雨对农业的影响我国南方土壤本来就多呈酸性，在经过酸雨冲刷，会加速酸化过程；我国北方土壤多呈碱性，