问:酸雨的形成?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/27 16:45:20
问:酸雨的形成?

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问:酸雨的形成?
第一节 酸雨的形成
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.
二.什么是酸雨?
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.
三.空中的酸碱物质与酸雨
现代工业、农业和交通排放更大量,种类更多的污染物(包括酸碱性物质),且与尘埃一起升到高空,通过扩散、迁移、转化而后重力沉降到地面,或经雨雪冲刷到达地面.酸性物质可破坏植被,酸化土壤,酸化水域,造成水生和陆地生态失衡,加速岩石风化和金属腐蚀.
自然活动和人类活动向大气排放若干物质形成酸雨;其中有的物质是中性的,如风吹浪沫漂向空中的海盐,NaCl,KCl等;有的物质是酸性的,如SOx和NOx及酸性尘埃(火山灰)等;有的是碱性的,如NH3及来自风扫沙漠和碱性土壤扬起的颗粒;有的本身并无酸碱性,但在酸碱物质的的迁移转化中可起催化作用,如CO和臭氧;降水的pH值是它们在雨水冲刷过程中相互作用和彼此中和的结果.自然活动和人类活动的排放规律完全不同:在较长时间内,如一个世纪以至几个世纪,前者的排放量大致不变;而后者,在某些经济正在腾飞地区几十年甚至十年内就有明显增加.因此,应该分开认识,使问题变得清晰化并便于提出针性的污染控制方案.
四.酸性物质SOx的天然排放
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.
五.酸性物质NOx的天然排放源
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.
六.化石燃料与酸雨
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年至1990年的四十年间,增加了30倍.不能不引起足够重视.
七.工业过程与酸雨
酸性物质SOx,NOx排放人工源之二是工业过程,如金属冶炼:某些有色金属的矿石是硫化物,铜,铅,锌便是如此,将铜,铅,锌硫化物矿石还原为金属过程中将逸出大量SOx气体,部分回收为硫酸,部分进入大气.再如化工生产,特别是硫酸生产和硝酸生产可分别跑冒滴漏可观量SOx和NOx,由于NO2带有淡棕的黄色,因此,工厂尾气所排出的带有NOx的废气象一条“黄龙”,在空中飘荡,控制和消除“黄龙”被称做“灭黄龙工程”.再如石油炼制等,也能产生一定量的SOx和NOx.它们集中在某些工业城市中,也比较容易得到控制.
八.交通运输与酸雨
酸性物质SOx、NOx排放人工源之三是交通运输,如汽车尾气.在发动机内,活塞频繁打出火花,象天空中闪电,N2变成NOx.不同的车型,尾气中NOx的浓度有多有少,机械性能较差的或使用寿命已较长的发动机尾气中的NOx浓度要高.汽车停在十字路口,不息火等待通过时,要比正常行车尾气中的NOx浓度要高.近年来,我国各种汽车数量猛增,它的尾气对酸雨的贡献正在逐年上升,不能掉以轻心.人们常说车祸猛于虎,因为车祸看得见摸得着,血肉模糊,容易引起震动;污染是无形的,影响短时间看不出来,容易被人忽视.