酸雨的形成机制

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1、酸雨的形成机理·危害及消除污染的对策摘要通过确定酸雨的涵义、特点，在分析工业化时期酸雨形成机制的基础上，介绍不同地区酸雨的控制目标。指出酸雨对人类的生产和生活产生严重危害，提出不断完善环境法规建设，加强环保执法力度；调整能源结构，优化能源质量；加快二氧化硫治理技术研究，加速设备的国产化进程等治理酸雨的措施。关键词酸雨；形成机理；危害；消除污染的对策目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（酸雨肆虐水危机土地

2、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]。为此,笔者总结介绍酸雨的形成机制、危害，并提出相应的治理措施。1酸雨的涵义、形成机制、控制指标及特点。1.1涵义1872年，英国化学家史密斯在《空气和降雨:化学气候学的开端》一书中首次提出“酸雨”这一术语。“酸雨”通常指在自然气候条件下，包括雨、雪、霜、雾和露等各种pH＜5.6的降水[4]。1.

3、2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氮氧化物，经过“成云聚雨”，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，可用以下2种类型的化学反应来表示[5]。1.2.1硫酸型酸雨的形成过程S+O2（

4、点燃）=SO2SO2+H2O=H2SO3（亚硫酸）2H2SO3+O2=2H2SO4（硫酸）总的化学反应方程式：S+O2（点燃）=SO22SO2+2H2O+O2=2H2SO41.2.2硝酸型酸雨的形成过程氮的氧化物溶于水形成酸：（1）NO→HNO3（硝酸）2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO总的化学反应方程式：4NO+2H2O+3O2=4HNO3（2）NO2→HNO3总的化学反应方程式：4NO2+2H2O+O2=4HNO3由此可见，酸雨中关键性离子组分是SO42-和NH4+。SO42-作为酸指标，主要来源于煤炭燃烧排放的二氧化硫。从酸雨分布地区的差

5、异和形成原因来看，目前二氧化硫主要是人为造成。有研究表明，我国的酸雨是典型的硫酸型酸雨。酸雨形成的大概过程还有相态的参于1.气相光化学氧化大气中的二氧化硫在波长为2900一7000埃光的作用下发生光化学反应形成三氧化硫,其反应式为:50:一50:*50:*+O:一503+[O〕50。+H20一H之50‘式中50:”—50:的第一激发态(三重态)2.液相催化氧化大气中有充足的氧、水份和微粒(包括各种金属元素微粒),在这种条件下，一些还原性污染物质在金属触媒下,发生液相催化氧化作用,即.Fe、M。一一50{502十HZO一HZSO4l空气中的湿度和气温越高,生成硫酸和硝

6、酸的反应越快。3.固体粒子表面氧化被空气中的固体粒子吸附和氧化而形成硫酸烟雾。随着对环境污染研究的深入，美国科学家发现，酸雨和烟雾起反应后形成的酸雾，其酸度更高，酸雾的酸性是酸雨100倍,其危害更大。酸雾和酸雨一样,起初都是由于火力发电厂排放的污染物和汽车排出的废气造成的。当污染物与近地面的水燕汽混合时，就形成酸雾。其过程为:它先结在粒径很小的烟粒子上，形成飞沫，并不断从潮湿的空气中吸收水分，使尚未反应的硫也继续转变为硫酸。当飞沫增加到一定数量时，就形成酸雾。有的专家认为前二种是形成硫酸烟雾的主要途径。{g]但美国环保局环境研究所的一位专家(A以shul民r)则认为

7、:气相光化学氧化对整个硫声炭盐的生成并不重要。如气相光化学反应是二氧化硫转化为硫酸盐的唯一途径，则冬季的硫酸盐似乎应当为夏季的十分之一，因为冬季的光照比夏季少得多，但实际减少还不到一半。因此，他认为非均相氧化反应‘可能见勺重要,「”〕l专家认为:排放到夕如二氧化硫、氧、臭氧或过氧一氢扩故到板滴中发生液相反应。也有的丈气中多种一次污染物之间的相互作用影响很大。这些物质可能在云层、雨滴中转化,也可在沉降后转化。详细的过程并不清楚。还有的专家认为:以往对酸雨的研究，多注意二氧化硫在大量水溶液中的反应，而不是在微小的液滴上，这种研究不能代表大气的实际情况。对于氮氧化物形