酸雨是怎样形成的?

如题所述

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第1个回答  推荐于2017-10-05
大气是人类生存的重要环境,大气污染最直接地影响人们的生活和工作。进入大气的
主要污染物有一氧化碳、烃类、氮氧化物、二氧化硫、悬浮颗粒等,其中二氧化硫和氮氧
化物是酸雨的主要来源。
酸雨是指PH值小于5.6的酸性降雨,比较纯净的雨水因溶有二氧化碳(CO2)而其PH值
约为5.6。大多数酸雨中的酸性物质最主要的是硫酸(可占65%-70%),其次是硝酸(可占
25%-30%)。
人们曾经认为,空气中的SO2主要来自铜、铅、锌等有色金属冶炼厂和硫酸厂。事实上
空气中二氧化硫(SO2)最主要的来源是燃烧含硫的燃料。据估测,大气中的SO2有70%来
源于工业燃煤,12%来源于工业燃油,其余则来源于生活燃煤等。进入大气中的SO2气体在
氮氧化物或悬浮颗粒中的某些过渡金属元素的化合的催化下,部分地被空气中的氧气等氧
化为三氧化硫(SO3),降水时形成硫酸(H2SO4)而降下酸雨。
燃料的高温燃烧是大气中氮氧化物的主要来源。主要来自汽车尾气和供热供电用燃料
燃烧的产物。在1200℃或更高温度(内燃机内部能达到的温度可超过2000℃),空气中的
N2(氮气)和O2(氧气)可生成可检出量的NO(一氧化氮),后者慢慢与氧气反应而生成
NO2(二氧化氮),降水时形成硝酸(HNO3)而进入水中形成酸雨。
自然界对酸性有一定抵御能力,如土壤中的碳酸钙,大气中的氧化钙、碳酸钙微粒
(风沙天气时更多),大气中天然和人为来源的氨等,碱性物质可与酸雨起中和作用,但
超过其抵御能力,就会出现种种灾害。酸雨酸化水体可导致水生生物减少甚至绝迹,另一
方面,底泥中沉积的某些重金属元素化合物会溶出,进入鱼、贝体中的有毒重金属元素通
过食物链而危害人体健康;酸化土壤则使其中钙、镁等元素溶出流失,使土壤的肥力下降,
酸雨对某些建筑材料的腐蚀性比海水还强,大理石、汉白玉、砂岩、板岩都能被腐蚀,因
此而损失一些建筑物和文物。如古埃及方尖碑在埃及的亚历山大三千多年能保存完好,但
移至伦敦只有八十年就面目全非。酸雨还加速金属材料的腐蚀,对暴露的油漆、涂料及橡
胶等产生破坏作用,导致使用寿命缩短。
我国对酸雨研究较晚,1972年开始了对酸雨的监测,1982年进行了酸雨普查,其中重
庆、贵阳雨水的PH小于5。现在以重庆、贵阳为中心的酸雨区已在西南地区逐步扩大,并扩
展到长江下游。长江以北在青岛已发现过酸雨。
酸雨的危害如此严重,所以必须采取一定的措施进行防治:一是减少污染,如为减少
SO2的排放,可采用低硫的煤、石油、天燃气等燃料,以及加工制成低硫或脱硫的燃料;或
开发新能源,如太阳能等。二是进行回收处理,综合利用,如硫酸厂的尾气可采用氨吸收
法、石灰乳吸收法等进行回收。硝酸厂尾气可采用碳酸钠溶液吸收法、氢氧化钠溶液吸收
法等。本回答被提问者采纳
第2个回答  2009-11-25
一、 酸雨的概念

� 在正常情况下,由于大气中含有一定的二氧化碳,降雨时二氧化碳溶解在水中,形成酸性很弱的碳酸,因此正常的雨水呈微酸性,PH值约为5.6~5.7。在 1982年6月的国际环境会议上,国际上第一次统一将PH值小于5.6的降水(包括雨、雪、霜、雾、雹、霰等)正式定为酸雨。酸雨中的酸绝大部分是硫酸和硝酸,主要来源于工业生产和民用生活中燃烧煤炭排放的硫氧化物、燃烧石油及汽车尾气释放的氮氧化物等酸性物质。(界定酸雨的概念)

二、 酸雨的成因

大气中的二氧化硫和氧化氮是形成酸雨的主要物质。美国测定的酸雨成分中,硫酸占60%,硝酸占32%,盐酸占6%,其余是碳酸和少量有机酸。大气中的二氧化硫和氧化氮主要来源于煤和石油天然气的燃烧,它们在空气中缓慢氧化,分别形成硫酸和硝酸。

教师活动
学生活动

我国主要是硫酸型酸雨,从酸雨取样分析来看,硝酸的含量只有硫酸的1/10。
我国酸雨属何种类型酸雨?

这是因为我国能源结构以煤为主,二氧化硫排放量的90%来源于燃煤。
为什么我国主要是硫酸型酸雨?

同学们可以通过查阅一些数据进行说明,同时可以得出结论:酸雨主要是人类生产活动和生活造成的。
据统计,全球每年排入大气的二氧化硫约为1亿吨,二氧化氮约5000万吨。

三、酸雨的分布

目前, 全球有三大块酸雨地区:西欧, 北美和东南亚。我国长江以南也存在连片的酸雨区域。

我国的酸雨主要分布于长江以南、青藏高原以东地区及四川盆地。华中地区酸雨污染最重,其中心区域酸雨年均pH值低于4.0,酸雨频率在80%以上。西南地区以南充、宜宾、重庆和遵义等城市为中心的酸雨区,近年来有所缓解,但仅次于华中地区,其中心地区年均pH值低于5.0 ,酸雨频率高于80%。华东沿海地区的酸雨主要分布在长江下游地区以南至厦门的沿海地区,该区域酸雨污染强度较华中、西南地区弱,但区域分布范围较广,覆盖苏南、皖南、浙江大部及福建沿海地区。华南地区的酸雨主要分布于珠江三角洲及广西的东部地区,重污染城市降水年均 pH值在4.5~5.0之间,中心区域酸雨频率在60~90%范围。广西地区的酸雨污染较普遍,除南部滨海地区,大部分地区酸雨频率在 30%以上,酸雨区沿湘桂走廊向东西扩展,东与珠江三角洲相连。北方城市降水年均 pH值低于5.6的有青岛、图们、太原和石家庄。

近二十年监测结果:1982年中国酸雨分布图,1987年中国酸雨分布图和1993年中国酸雨分布图较准确勾划出中国大陆有相对稳定的一大块酸雨区域—— 长江以南,包括江苏,上海,浙江,福建,江西,湖北,湖南,广东,广西,海南,贵州,四川,重庆,云南等省市大部分地区;及两小块酸雨区域——胶东半岛和图门江地区,后两者“酸雨”孤岛的形成,一方面是由于附近有较大城市(青岛、长春、吉林),有酸性物质强排放源,另一方面它们濒临海洋,海洋性潮湿气候提供了产生酸雨的温床。

四、酸雨的危害

由于酸雨对河湖、植物、土壤等均有影响,破坏了自然生态,势必危及野生动物的生存,乃至整个生态系统的平衡。

酸雨的危害
危害原理(教师)
具体事例或数据(学生)

直接危害植物
植物对酸雨反应最敏感的器官是叶片,叶片受损后光合作用降低,抗病虫害能力减弱,林木生长缓慢或死亡,农作物减产。
1982年6月18日重庆因一场酸雨,市郊的1300公顷水稻叶片突然枯黄,好像火烤过一样,几天后局部枯死。

破坏水环境
当PH值降至5.0以下,鱼卵多不能正常孵化,即使孵化,骨骼也常是畸形的;加之河底淤泥中的有毒金属遇酸溶解,更加速了水生生物的死亡。
如在瑞典的9万个湖泊中,已有2万多个遭到酸雨危害,4000多个成为无鱼湖。美国和加拿大许多湖泊成为死水,鱼类、浮游生物、甚至水草和藻类均一扫而光。

使土壤酸化

影响和破坏土壤微生物的数量和群落结构,抑制了土壤中有机物的分解和氮的固定,使土壤贫瘠化,导致生长在这里的植物逐步退化。

对文物古迹、建筑物、工业设备和通讯电缆等
酸雨主要成分硫酸对金属(钢铁等)大理石的腐蚀:

H2SO4+Fe→FeSO4+H2↑

H2SO4+CaCO3→CaSO4+CO2↑+H20
具有2000多年历史的雅典古城的大理石建筑和雕塑已千疮百孔,层层剥落。重庆嘉陵江大桥,其腐蚀速度为每年0.16毫米,用于钢结构的维护费每年达20万元以上。北京的汉白玉石雕近30年来其受侵蚀的厚度已超过1厘米,比在自然状态下快几十倍。

危及人体健康
酸雨中含有的甲醛、丙烯酸等对人的眼睛有强烈的刺激作用。硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比SO2要高10倍,其微粒可侵入人体的深部组织,引起肺水肿和肺硬化等疾病而导致死亡。
当空气中含0.8mg/L硫酸雾时,就会使人难受而致病。或者是人们饮用酸化的地面水和由土壤渗入金属含量较高的地下水,食用酸化湖泊和河流的鱼类等,一些重金属元素通过食物链逐渐积累进入人体,最终对人体造成危害。

“两控区”控制目标

到2000年,排放二氧化硫的工业污染源达标排放,并实行二氧化硫排放总量控制;有关直辖市、省会城市、经济特区城市、沿海开放城市及重点旅游城市环境空气二氧化硫浓度达到国家环境质量标准,酸雨控制区酸雨恶化的趋势得到缓解。到2010年,二氧化硫排放总量控制在2000年排放水平以内;城市环境空气二氧化硫浓度达到国家环境质量标准,酸雨控制区降水PH值小于4.5的面积比2000年有明显减少。

政策和措施

1、制定“两控区”综合防治规划

2、限制高硫煤的开采和使用

3、重点治理火电厂污染,削减二氧化硫排放总量

4、防治化工、冶金、有色、建材等行业生产过程排放的二氧化硫污染

5、大力研究开发二氧化硫污染防治技术和设备

6、做好二氧化硫排污收费工作,运用经济手段促进治理

7、强化“两控区”环境监督管
第3个回答  2016-08-30
大气中的化学物质随降雨到达地面后会对地表的物质平衡产生各种影响。降雨的酸化程度通常用PH值表示,pH值就是氢离子浓度的负对数,即pH=-lg[H+]。
正常雨水偏酸性,pH值约为6~7,这是由于大气中的CO2溶于雨水中,形成部分电离的碳酸:

CO2(g)+H2O →H2CO3→H++HCO3-

而水的微弱酸性可使土壤的养分溶解,供生物吸收,这是有利于人类环境的。酸雨通常是指pH小于5.6的降水,是大气污染现象之一。首先用酸雨这个名词的人是英国化学家史密斯。1852年,他发现在工业化城市曼彻斯特上空的烟尘污染与雨水的酸性有一定关系,报导过该地区的雨水呈酸性,并于1872年编著的科学著作中首先采用了“酸雨”这一术语。

酸雨的形成是一个复杂的大气化学和大气物理过程,主要是由废气中的SOx和NOx造成的。汽油和柴油都有含硫化合物,燃烧时排放出SO2,金属硫化物矿在冶炼过程也要释放出大量SO2。这些SO2通过气相或液相的氧化反应产生硫酸,其化学反应过程可表示为:

气相反应:2SO2+O2→2SO3

SO3+H2O→H2SO4

液相反应:SO2+H2O→H2SO3

2H2SO3+O2 → 2H2SO4

大气中的烟尘、O3等都是反应的催化剂,O3还是氧化剂。

燃烧过程产生的NO和空气中的O2化合为NO2,NO2遇水则生成硝酸和亚硝酸,其反应过程可表示为:

2NO+O2→2NO2

2NO2+H2O→HNO3+HNO2

酸雨对环境有多方面的危害:使水域和土壤酸化,损害农作物和林木生长,危害渔业生产(pH值小于48时,鱼类就会消失);腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹也危害人类健康。因此酸雨会破坏生态平衡,造成很大经济损失。此外,酸雨可随风飘移而降落到几千里外,导致大范围的公害。因此,酸雨已被公认为全球性的重大环境问题之一。
第4个回答  2009-11-25
当烧煤的烟囱排放出的二氧化硫酸性气体,或汽车排放出来的氮氧化物烟气上升到天上,这些酸性气体与天上的水蒸气相遇,就会形成硫酸和硝酸小滴,使雨水酸化,这时落到地面的雨水就成了酸雨。煤和石油的燃烧是造成酸雨的主要祸首。

酸雨会对环境带来广泛的危害,造成巨大的经济损失。危害的方面主要有:

1) 腐蚀建筑物和工业设备;

2) 破坏露天的文物古迹;

3) 损坏植物叶面,导致森林死亡;

4) 使湖泊中鱼虾死亡;

5) 破坏土壤成分,使农作物减产甚至死亡;

6) 饮用酸化造成的地下水,对人体有害。

减少酸雨主要是要减少烧煤排放的二氧化硫和汽车排放的氮氧化物。

可以采取的措施有以下方面:

工厂应采取的措施:

1) 采用烟气脱硫装置;

2) 提高煤碳燃烧的利用率。

社会和公民应采取的措施:

1) 用煤气或天然气代替烧煤;

2) 处处节约用电 (因为大部分的电厂是燃煤发的电);

3) 支持公共交通 (减少车辆就可以减少汽车尾气排放〕;

4) 购买包装简单的商品(因为生产豪华包装要消耗不少电能,而对消费者来说包装并没有任何实用价值〕;

5) 支持废物回收再生 (废物再生可以大量节省电能和少烧煤炭〕。
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