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1、小课题研究关于酸雨的研究五级三班：赵方宇、王适雨张 凯 姜嘉昊2003年9月课题的提出：现代文明给人类带来了进步，人类成了自然的主人；但享福过了头自然又反过来惩罚人类，人类遇到了许多前所未见的麻烦。酸雨，人称“空中死神”，是目前人类遇到的全球性区域灾难之一。目前全球有三大块酸雨地区：西欧，北美和东南亚。在南极和北极也有酸雨，1998年上半年,中国南极长城站八次测得南极酸性降水。我国长江以南也存在连片的酸雨区域。在酸雨区域内湖泊酸化，渔业减产，森林衰退，土壤贫瘠，粮菜减产，建筑物腐蚀，文物面目皆非
2、。基于以上思考我们决定在成立一个小课题研究小组，利用假期时间展开对酸雨的研究。研究过程：一、酸雨的发现近代工业革命，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
3、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、酸雨的发现什么是酸雨？简单地说，酸雨就是酸性的雨。什么是酸?纯水是中性的，没有味道；柠檬水，橙汁有酸味，醋的酸味较大，它们都是弱酸；小苏打水有略涩的碱性，而苛性钠水就涩涩的，碱味较大，它们是碱。科学家发现酸味大小与水溶液中氢离子浓度有关；而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关；然后建立了一个指标：氢离子浓度对数
4、的负值,叫pH值。于是，纯水的pH值为7；酸性越大，pH值越低；碱性越大,pH值越高。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。酸雨的形成酸雨的形成与SOx和NOx有着很大的关系。可以说它们是形成酸雨的罪魁祸首。那么它们分别是怎样转换成酸雨的呢？我们通过上网查到：1、SO2是如何变成硫酸的?人类
5、活动向大气排放的是SO2气体,即使它溶于雨水也只能成为酸性较弱的亚硫酸,然而我们在雨水中测到的确是酸性较强的硫酸,SO2是如何变成硫酸的?这是通过三类反应实现的。 气相光氧化反应。在纯净的空气中,SO2难于光氧化。但在污染的空气中,烃类与NOx生成某些有反应能力的基团,如OH,HO2,CH3O等,后者在日光照射下,将氧化SO2为SO3,再溶于水成为硫酸。固相氧化氧化反应。在污染的大气中悬浮着一定量颗粒物,颗粒物可能来自土壤,可能是烟囱排放的飞灰,成份相当复杂,但经化学分析,一般含有微量的过渡
6、金属铁,铜的化合物,它们恰恰是SO2氧化为SO3的多相催化剂,在水滴内,在这些颗粒物的表面上实现了SO2向硫酸的转变。 液相光氧化反应。日光下,大气中的烃类与NOx气相光氧化生成臭氧和过氧化氢,它们在水滴内表现出很强的氧化能力,SO2在水滴内被液相氧化为硫酸。酸雨的形成2、NOx是如何变成硝酸的?NOx是NO和NO2的总称。NO又叫笑气,人吸了可自动发笑。当浓度较大时,在空气中可被氧气自动氧化为NO2,尔后溶于水成为硝酸。研究到这里我们想到，酸雨既然和NOx、SOx有很大的关系，那么NOx、
7、SOx的排放源有哪些呢？为此我们查阅了大量的资料。酸雨的形成1、SOx和Nox的天然排放源：酸性物质SOx有四类天然排放源：海洋雾沫,它们会夹带一些硫酸到空中；土壤中某些机体，如动物死尸和植物败叶在细菌作用下可分解某些硫化物，继而转化为SOx；火山爆发,也将喷出可观量的SOx气体；雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然SOx排放源,因为树木也含有微量硫。酸性物质NOx排放有两大类天然源：闪电,高空雨云闪电,有很强的能量,能使空气中的氮气和氧气部分化合,生成NO,继而在对流层中被氧化为NO2,NOx
8、即为NO和NO2之和；土壤硝酸盐分解，既使是未施过肥的土壤也含有微量的硝酸盐,在土壤细菌的帮助下可分解出NO,NO2和N2O等气体。(2)SOx和Nox的人工排放源：酸性物质SOx，NOx排放人工源之一，是煤、石油和天然气等化石燃料燃烧，无论是煤，或石油，或天然气都是在地下埋；藏多少亿年，由古代的动植物化石转化而来,故称做化石燃料。科学家粗略估计，1990年我国化石燃料约消耗近700百万吨仅占世界消耗总量的12%,人均相比并不惊人；但是我国近几十年来,化石燃料消耗的增加速度,实在太快,1950年
