酸雨与环境论文

酸雨与环境内容提要：随着科技的进步以及工业的发展，我们对矿石燃料的依赖不减反增。对矿石燃料的利用不仅快速地提高了生产力也极大地改善了我们的生活，但同时也带来了难以解决的问题。矿石燃料燃烧产生的烟气会严重污染空气，这些污染物会给环境带来不可忽视的影响。形成酸雨后尤甚，它给生态环境和经济都带来严重的影响和破坏，如何控制酸雨和二氧化硫的污染，已成为我国环境污染防治工作的一项重要内容。本文介绍了酸雨的形成、危害及酸雨的防治措施。关键字：污染酸雨形成危害防治措施AcidrainandtheenvironmentSichuanUniversityCollegeofarchitectureandenvironmentAbstract:withtheprogressofscienceandtechnologyandthedevelopmentofindustry,peopleorefueldependenceimmortalizationreverseincrease.Useoffossilfuelsnotonlyquicklyimprovedproductivitybutalsogreatlyimprovedourlives,butitalsobringsadifficultproblemtosolve.Fromtheburningoffossilfuelsfluegaseswillbeseriouslypollutedair,thesepollutantswillbetobringtheinfluenceoftheenvironmentcannotbeignored.Amongthem,theacidrainisseriously,itmakestheearthecologicalenvironmentandhumansocialeconomybroughtseriousinfluenceanddamage,howtocontrolacidrainandsulfurdioxidepollution,hasbecomethepreventionandcontrolofenvironmentalpollutioninChinaoneofthemostimportantcontent.Thispaperintroducestheformationofacidrain,harmandpreventionmeasuresofacidrain.Keyword:pollutionacidrainformationdamagemeasures酸雨的历史及定义1852年，英国化学家罗伯特•安格斯•史密斯（1817—1884，以下简称史密斯）做的一次演讲后来发表在《论曼切斯特文学与哲学协会会议论文集》上。文章的题目是《论曼切斯特的空气和雨》，书中他提到处于曼切斯特下风向地区的雨水比其他地方的雨水酸性更大，并且离城市越远酸性越小。这是有关酸雨的最早的参考资料。史密斯提出酸雨是污染物后，位于伦敦北部赫特福德郡的英国洛桑试验站的科学家们在1852年对英国南部降雨的酸性进行了监控。从此一段很长的时间后，美国、德国等国才相继加入酸雨的的观测和研究中来.现在的观测和研究一般认为酸雨即酸性沉降，它可分为“湿沉降”与“干沉降”两大类，前者指的是所有气状污染物或粒状污染物随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面的酸性含水物质，后者则是指在不下雨的日子，从空中降下来的落尘所带的酸性物质。而我们日常生活中所说的酸雨是指PH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。经过观察和实验研究得出：在一般的酸雨化学组成中，较重要的物种包括H+、Cl-、NO3-、SO2-4、等四种离子，其中NO3-及SO42-为主要的致酸物质，其为硫氧化物与氮氧化物转化而来。值得我们注意的是，虽然我们对干沉降比较陌生，但是对于干燥地区以及干燥的天气而言，干沉降尤为重要。例如美国的洛杉矶，通过干沉降方式从空气中除去的硝酸比通过降水的方式除去的硝酸多12倍。这些酸性“干沉降”必须经过雨、雾等清洗才能使空气重新变得清新。但是这样一来就会使大地上的水变酸，从而使生态环境受到严重污染！可以说，酸雨对于人类及人类的生活环境来说是一大威胁。而科学表明酸雨为全球性课题，要治理它必须要全人类共同承担。而要研究酸雨首先要研究它的形成过程。酸雨的形成酸雨的形成需要经历一个复杂的过程。简单来说，酸雨就是人为的、天然的特定废气排放到空气中经过一系列化学反应形成的酸性物质与水结合降落到地面上而形成的。现已确认，大气中的二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要物质。在我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，所以我国的酸雨主要为硫酸性酸雨。在谈及污染源时人们想当然地认为所有的污染的是有人类造成的，人类活动是造成空中有害物质的唯一来源。这种说法是错误的，在很大程度上，自然界本身就是一个巨大的污染源。其中，火山就是一个巨大的污染源，灼热的岩浆不断的喷出火山口时，会带来大量的火山灰，并形成巨大的烟云，有时烟云可以把整个城市笼罩得如同黑夜！这些火山灰和烟云中含有大量的硫及硫的化合物，这些含硫的物质经过反应就可以形成酸雨。在自然界中类似的污染源还有很多，例如森林火灾、微生物的分解、闪电等。话虽如此，在工业发达的现代社会，人类的活动仍然是污染的主因。对于氮，众所周知，占大气百分之七十八的氮气不容易与其他物质发生反应，但是有足够的能量时，氮气就可以与氧气发生氧化还原反应。汽车的发动机以及化肥制造厂有足够的能量将氮氧化成氧化物。氮氧化合物是严重的大气污染物。氮的氧化物溶于水形成酸雨要经过以下几个反应过程：N2+O2=Nx2NO+O2＝2NO23NO2+H2O＝2HNO3+NO总的化学反应方程式：4NO2+2H2O+O2＝4HNO3对于硫，我们也知道工业和日常生活中用的燃料不是纯碳氢化物，里面含有大量的其他物质，其中之一就是硫。硫经过燃烧最后可以形成酸雨，其间发生了以下几个反应：S+O2（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＝2H2SO4据上海举行的“2005嘉定汽车论坛”透露：全球汽车保有量达到8亿辆，再加上全球各种化工厂的排放，我们治理的道路任重而道远。是，上面说过，酸雨不仅仅是地区性问题而是全球性问题，这得从气体的流动性方面来说明如图：大气环流图大气环流图显示了南北各自的三个环流，这叫做大气的“三圈环流模式”。三个大气环流产生了热带东风、中纬度西风以及基地东风等等。尽管地球上的气体环流要比这复杂的多，但我们可由此知道全球的大气是可以相互交换的，这就说明污染的空气可以到达很远的地方，并对那个地方的环境造成污染。事实也是如此，1997年四月，俄罗斯一宇宙火箭在沿其发射轨道攀升时，由于煤油燃烧，造成煤烟泄露，在空中形成烟云。该火箭在哈萨克斯坦或俄罗斯升空（军事机密无从查证具体位置），但是一周之后人们却在6000英里外的美国加利福尼亚州上空发现100英里长、300英里厚的烟尘云。这就是为什么酸雨是个全球性问题。这也使得酸雨的治理变得更加困难。酸雨的危害并非危言耸听，酸雨的危害面广且程度深。虽然现在情况已经有所缓解，但是形势依然不容乐观。首先，酸雨对人体健康有着间接或直接的危害，然而通常情况下却不为人们所重视，其主要通过以下方式对人类的健康产生影响：一是经皮肤沉积吸收，对人体造成伤害，我们淋雨后觉得皮肤酸痒就是这个原因；二是来自地球表面微量金属的毒性作用，经由食物链进入人体，诱发癌症和老年痴呆；三是长期生活在含酸沉降物的环境中，诱使产生过多氧化脂，导致动脉硬化、心梗等疾病概率增加，据美国政府1980年的推算，每年全美国有51000人死于大气污染。据我国一项15年的跟踪研究显示，重庆市中心肺癌死亡率呈逐年上升趋势，位居全国几个特大城市之首，这其中，尤以老人和残障人士受害最大。原因之一是重庆是酸雨密集区。另据湖北省气象局武汉区域气候中心2006年湖北省酸雨情况的统计分析，当降水量为10mm以下的小雨时，强、弱酸雨出现频率较高。酸雨也会引起皮肤红肿过敏及起皱爆裂，研究表明人体不断老化，其实就是一个被氧化的过程，而酸雨含强氧化剂，会加速皮肤老化。特别对于一些体质弱的人来说，酸雨对呼吸道黏膜会造成损害，引起呼吸道疾病。所以我们淋雨后最好尽快洗澡，并涂上保湿乳液，以免肌肤受损。其次，酸雨对石刻、雕塑、建筑等有腐蚀作用。据新华网2007年10月8日报道，美美国主要电力企业——美国电力公司8日和该国司法部门达成和解协议，同意接受４６亿美元罚金，原因为美国电力公司没有按照美国《洁净空气法》的要求安装污染控制设备，致使其排放物形成酸雨，对自由女神像等美国标志性建筑以及纽约州的阿迪朗达克山地造成无可挽回的污染损害。这只是酸雨破坏建筑等事件的冰山一角。我国的龙门石窟、乐山大佛、天坛、长城等都受到酸雨不同程度的侵蚀。这给考古研究及国民经济带来严重影响。然而这些还不是受酸雨破坏最严重的“受害者”。生态环境才是酸雨的最主要“受害者”：酸雨会使土壤酸化，导致土壤肥力下降,最终使土壤贫瘠化，进而影响植物的生长，再进一步对农业产生影响。酸雨会使水体酸化，其中的H+直接参与并加速地壳岩石和地表土的风化,增加重金属盐在水中的溶解和积累,并与磷酸盐形成不溶性化合物从水中析出,从而降低水体磷酸根的浓度,使水体营养盐贫乏。PH更小的酸雨会使土壤中的活性Al冲刷到水体中,给鱼类生长带来严重的危害。小学教科书中大量的雨死亡就是这个原因。水体的酸化还会使生物分解作用减弱,直接影响系统中C和营养盐的再循环。另外酸雨还直接影响水体中浮游生物、大型水生植物、附着藻类的生长发育,改变整个水生生态环境。阔叶林和针叶林也容易受酸雨“大屠杀”,Ca2+、Mg2+、K+、Mn2+、Na+、SO42-、NO3-和Cl-等离子在冠层雨溶液中富集,造成叶片中营养离子的大量流失,进而加速根部营养离子的吸收和迁移,重新吸收的营养离子也会从植物体大量析出,如此循环,就会造成营养亏缺,直接影响森林生长,威胁森林生态系统内的物质循环。严重的会使树木根、叶细胞直接被杀死。同时由于树木、森林是动物的栖息地，所以森林的破坏又间接影响动物的生长，进而影响整个食物链。我国酸雨区的分布早在1986年第三届世界环境保护国际会议上,科学家们就已将酸雨问题列为严重威胁世界的十大环境问题之一。绿色和平组织中国分部1999年8月27日发表的1998年度《中国环境报告》指出,酸雨是中国这个地球上人口最多的国家面临的最主要环境问题之一，占中国国土总面积的40%（约384万km2）受到酸雨的危害,中国是继北欧、北美之后的第三大酸雨区。就中国而言，我国有西南、华中、华东沿海三大酸雨区。据1997年中国环境状况公报公布，统计城市的47.8%降水年均pH值低于5.6，62.3%的城市SO2年平均浓度超过国家二级标准，日平均浓度超过三级标准。据统计，75%的南方城市降水年均pH值低于5.6，其中长沙、遵义、杭州和宜宾的降水年均pH值低于4.5，长沙和遵义酸雨出现频率更是高达90%；青岛、郑州和太原是北方城市中3个经常出现酸雨污染的地区,其降水酸度和酸雨出现频率也通常维持较高水平；华中地区是全国酸雨污染最为严重的区域，降水年均pH值低于5.0，酸雨出现频率大于70%；西南地区除重庆外，中心区域降水年均pH值低于5.0，酸雨出现频率为70%；而据数据显示，2010年上半年温州等8个城市酸雨频率为100.0%，近200座城市出现酸雨，引发重点关注。事实上，早在2006年，酸雨迁移到包括京津在内的华北地区就引起了广泛的关注。我国的酸雨治理刻不容缓，如何做到不影响经济又不排放超标的废气是我们乃至全世界的共同问题。酸雨的治理1、原煤脱硫技术，可以除去燃煤中大约40%一60%的无机硫。特别是汽车用油，先对其脱硫技术处理后再使用。2、选用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等。3、改进燃煤技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮