我國(guó)酸雨形成的主要原因是
中國(guó)從八十年代開(kāi)始，就對(duì)酸雨污染進(jìn)行觀測(cè)調(diào)查研究。很多都想知道酸雨是怎么來(lái)的，形成酸雨的主要原因是什么的問(wèn)題。下面學(xué)習(xí)啦小編告訴你酸雨形成的主要原因。供大家參考！
酸雨的類型
酸雨中的陰離子主要是硝酸根和硫酸根離子，根據(jù)兩者在酸雨樣品中的濃度可以判定降水的主要影響因素是二氧化硫還是氮氧化物。二氧化硫主要是來(lái)自于礦物燃料(如煤)的燃燒，氮氧化物主要是來(lái)自于汽車尾氣等污染源。相關(guān)的文獻(xiàn)中，通過(guò)硫酸根和硝酸根離子的濃度比值將酸雨的類型分為三類，如下：
(1)硫酸型或燃煤型：硫酸根/硝酸根>3
(2)混合型：0.5<硫酸根/硝酸根<=3
(3)硝酸型或燃油型：硫酸根/硝酸根<=0.5。
由此，可以根據(jù)一個(gè)地方的酸雨類型來(lái)初步判斷酸雨的主要影響因素。當(dāng)然，大多數(shù)地方的酸雨可能這三種類型都涵蓋了，這就需要對(duì)每個(gè)時(shí)間段的酸雨影響因素作進(jìn)一步分析了。
酸雨形成的主要原因
酸雨形成的原因是大氣化學(xué)和大氣物理的現(xiàn)象，酸雨中含有多種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸，絕大部分是硫酸和硝酸。
酸雨形成的主要原因——自然因素
海洋霧沫，它們會(huì)夾帶一些硫酸到空中，而硫酸是引起酸雨的主要?dú)怏w之一。
土壤中某些機(jī)體,如動(dòng)物死尸和植物敗葉在細(xì)菌作用下可分解某些硫化物，繼而轉(zhuǎn)化為二氧化硫 。
火山爆發(fā)噴出可觀量的二氧化硫氣體。
雷電和干熱引起的森林火災(zāi)也是一種天然硫氧化物排放源,因?yàn)闃?shù)木也含有微量硫。
高空雨云閃電，有很強(qiáng)的能量，能使空氣中的氮?dú)夂脱鯕獠糠只仙梢谎趸?繼而在對(duì)流層中被氧化為二氧化氮 N?+O?==放電==2NO 2NO+O?======2NO? 氮氧化物即為一氧化氮和二氧化氮之和，與空氣中的水蒸氣反映生成硝酸。
細(xì)菌分解
過(guò)肥的土壤也含有微量的硝酸鹽,土壤硝酸鹽在土壤細(xì)菌的幫助下可分解出一氧化氮，二氧化氮和氮?dú)獾葰怏w。
酸雨形成的主要原因——人為因素
如汽車尾氣，在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，活塞頻繁打出火花，象天空中的閃電，氮?dú)庾兂啥趸?。不同的車型，氮氧化合物的濃度有多有少，但近年?lái)，我國(guó)各種汽車數(shù)量猛增，它的尾氣對(duì)酸雨的貢獻(xiàn)正在逐年上升，不能掉以輕心。
酸雨形成的主要原因其實(shí)還是得歸結(jié)于我們?nèi)祟悓?duì)自然的不斷利用，不斷開(kāi)發(fā)，工業(yè)生產(chǎn)、民用生活燃燒煤炭排放出來(lái)的二氧化硫，燃燒石油以及汽車尾氣排放出來(lái)的氮氧化物，也排放酸性氣體NOx。它們?cè)诟呖罩袨橛暄_刷，與水結(jié)合形成了PH值小于7的液體，形成了酸雨。
酸雨形成的化學(xué)公式：N2+O2在雷電的作用下生成NO4NO+302+2H2O=4HNO3
酸雨的治理措施
世界上酸雨最嚴(yán)重的歐洲和北美許多國(guó)家在遭受多年的酸雨危害之后，終于都認(rèn)識(shí)到，大氣無(wú)國(guó)界，防治酸雨是一個(gè)國(guó)際性的環(huán)境問(wèn)題，不能依靠一個(gè)國(guó)家單獨(dú)解決，必須共同采取對(duì)策，減少硫氧化物和氮氧化物的排放量。經(jīng)過(guò)多次協(xié)商，1979年11月在日內(nèi)瓦舉行的聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)的環(huán)境部長(zhǎng)會(huì)議上，通過(guò)了《控制長(zhǎng)距離越境空氣污染公約》，并于1983年生效?！豆s》規(guī)定，到1993年底，締約國(guó)必須把二氧化硫排放量削減為1980年排放量的70%。歐洲和北美(包括美國(guó)和加拿大)等32個(gè)國(guó)家都在公約上簽了字。為了實(shí)現(xiàn)許諾，多數(shù)國(guó)家都已經(jīng)采取了積極的對(duì)策，制訂了減少致酸物排放量的法規(guī)。例如，美國(guó)的《酸雨法》規(guī)定，密西西比河以東地區(qū)，二氧化硫排放量要由1983年的2000萬(wàn)噸/年，經(jīng)過(guò)10年減少到1000萬(wàn)噸/年;加拿大二氧化硫排放量由1983年的470萬(wàn)噸/年，到1994年減少到230萬(wàn)噸/年，等等。世界上減少二氧化硫排放量的主要措施有：
1.原煤脫硫技術(shù)，可以除去燃煤中大約40%一60%的無(wú)機(jī)硫。
2.優(yōu)先使用低硫燃料，如含硫較低的低硫煤和天然氣等。
3.改進(jìn)燃煤技術(shù)，減少燃煤過(guò)程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液態(tài)化燃煤技術(shù)是受到各國(guó)歡迎的新技術(shù)之一。它主要是利用加進(jìn)石灰石和白云石，與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鈣隨灰渣排出。
4.對(duì)煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進(jìn)行煙氣脫硫。主要用石灰法，可以除去煙氣中85%一90%的二氧化硫氣體。不過(guò)，脫硫效果雖好但十分費(fèi)錢(qián)。例如，在火力發(fā)電廠安裝煙氣脫硫裝置的費(fèi)用，要達(dá)電廠總投資的25%之多。這也是治理酸雨的主要困難之一。
5.開(kāi)發(fā)新能源，如太陽(yáng)能，風(fēng)能，核能，可燃冰等，但是技術(shù)不夠成熟，如果使用會(huì)造成新污染，且消耗費(fèi)用十分高.
20世紀(jì)60年代間，瑞典土壤學(xué)家?jiàn)W登首先對(duì)湖沼學(xué)、農(nóng)學(xué)和大氣化學(xué)的有關(guān)記錄進(jìn)行了綜合性研究，發(fā)現(xiàn)酸性降水是歐洲的一種大范圍現(xiàn)象，降水和地面水的酸度正在不斷升高，含硫和含氮的污染物在歐洲可以遷移上千公里。1972年瑞典政府向聯(lián)合國(guó)人類環(huán)境會(huì)議提出一份報(bào)告：《穿越國(guó)界的大氣污染：大氣和降水中的磕對(duì)環(huán)境的影響》。從此更多的國(guó)家關(guān)注酸雨這一問(wèn)題，研究的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。1975年5月，在美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)舉行了第一次國(guó)際酸性降水和森林生態(tài)系統(tǒng)討論會(huì)。1982年6月在瑞典斯德哥爾摩召開(kāi)了國(guó)際環(huán)境酸化會(huì)議，酸雨已成為當(dāng)前全球性環(huán)境污染的主要問(wèn)題之一。酸雨的形成是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理現(xiàn)象。酸雨中含有多種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸，絕大部分是硫酸和硝酸，以硫酸為主。硫酸和硝酸是由人為排放的二氧化硫和氮氧化物轉(zhuǎn)化而成的，可以是當(dāng)?shù)嘏欧诺?，也可以是從遠(yuǎn)處遷移來(lái)的。
煤和石油燃燒以及金屬冶煉等工業(yè)活動(dòng)會(huì)釋放二氧化硫到空氣中，通過(guò)氣相或液相氧化反應(yīng)生成硫酸。同時(shí)高溫燃燒會(huì)使空氣中的氮?dú)夂脱鯕馍梢谎趸湓诖髿庵信c氧繼續(xù)作用，大部分轉(zhuǎn)化成為二氧化氮，遇水或水蒸氣就會(huì)生成硝酸和亞硝酸。由于人類活動(dòng)和自然過(guò)程，還有許多氣態(tài)或固體物質(zhì)進(jìn)入大氣，對(duì)酸雨的形成也產(chǎn)生影響。大氣顆粒物中的鐵、銅、鎂等是成酸反應(yīng)的催化劑。大氣光化學(xué)反應(yīng)生成的臭氧和過(guò)氧化氫等又是使二氧化硫氧化的氧化劑;飛灰中的氧化鈣、土壤中的碳酸鈣、天然和人為來(lái)源的氨，以及其他堿性物質(zhì)又會(huì)與酸反應(yīng)，而使酸中和。降水的酸度實(shí)際上就是降水中的主要陰陽(yáng)離子的干衡。當(dāng)大氣中二氧化硫和一氧化氮的濃度較高時(shí)，降水中就會(huì)表現(xiàn)為酸性;如果降水中代表堿性物質(zhì)的幾個(gè)主要陽(yáng)高子濃度也較高時(shí)，降水就不會(huì)有很高的酸度，甚至可能呈現(xiàn)堿性。在堿性土壤地區(qū)，或大氣中顆粒物濃度高時(shí)，往往出現(xiàn)這種情況。相反，即使大氣中二氧化硫和一氧化氮濃度不高，而堿性物質(zhì)相對(duì)更少時(shí)，則降水仍然會(huì)有較高的酸度。工業(yè)區(qū)的高大煙囪可把二氧化硫擴(kuò)散到很遠(yuǎn)的地方，因而很多山區(qū)和荒野地帶也降酸雨。硫和氮是植物生長(zhǎng)不可或缺的營(yíng)養(yǎng)元素，弱酸性降水可溶解地殼中的礦物質(zhì)，供動(dòng)、植物吸收。但如果酸度過(guò)高，例如pH值降到5以下，就可能使生態(tài)系統(tǒng)遭受損害。在土壤鹽基飽和度低的地區(qū)或土層薄的巖石地區(qū)，酸性雨水降落地面后得不到中和，就會(huì)使土壤、湖泊、河流酸化。當(dāng)湖水或河水的pH值降到5以下時(shí)，流域內(nèi)的土壤和水體底泥中的金屬(例如鋁)就會(huì)被溶解進(jìn)入水中，毒害魚(yú)類，使其繁殖和發(fā)育受到嚴(yán)重影響。水體酸化還會(huì)導(dǎo)致水生生物的組成結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，耐酸的藻類、真菌增多，而有根植物、細(xì)菌和無(wú)脊椎動(dòng)物減少，有機(jī)物的分解率降低。因此，酸化的湖泊、河流中魚(yú)類減少。瑞典和挪威南部以及美國(guó)東北部許多湖泊都已成為無(wú)魚(yú)的死湖。例如美國(guó)東部阿迪朗達(dá)克山區(qū)，海拔700米以上的湖泊，半數(shù)以上湖水pH值在5以下，90%已無(wú)魚(yú)。而在1929年-1937年間，只有4%的湖泊的pH值在5以下，或者是無(wú)魚(yú)的。現(xiàn)在瑞典18,000多個(gè)大中型湖泊已經(jīng)酸化，其中約4,000個(gè)酸化嚴(yán)重，水生生物受到很大傷害。
酸雨還會(huì)抑制土壤中有機(jī)物的分解和氮的固定，淋洗與土壤粒子結(jié)合的鈣、鎂、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素，使土壤貧瘠化。
酸雨的生物防治
世界觀察研究所不久前發(fā)表的1994年全球趨勢(shì)報(bào)告《1994年生命特征》中說(shuō)：總的來(lái)看，地球的情況并不太好，在所有衡量地球健康狀況的指標(biāo)中，我們僅成功地扭轉(zhuǎn)了一項(xiàng)指標(biāo)的惡化─使臭氧層出現(xiàn)空洞的氟里昂的減少。碳排放量沒(méi)有減少，大氣污染日益嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類每年向大氣層排放SO21.15億噸，NO2約5012萬(wàn)噸。全世界城市人口中有一半左右生活在SO2超標(biāo)的大氣環(huán)境中，有10億人生活在顆粒物超標(biāo)的環(huán)境中。大氣污染已成為隱蔽的殺手。而SO2則是罪魁禍?zhǔn)住Ｗ罱?，歐洲的26個(gè)國(guó)家和加拿大，在聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)提出的一份新協(xié)議上簽了字，休證把本國(guó)SO2的排放量減少87%，美國(guó)也承諾到了2010年將SO2的排放量減少80%。歐洲國(guó)家和加拿大稱贊這項(xiàng)新協(xié)議是防治大氣污染的一個(gè)里程碑。SO2不僅污染空氣、危害人類健康，而且是形成酸雨的主要物質(zhì)。大氣中的SO2和NO2，在空氣在氧化劑的作用下溶解于雨水中。當(dāng)雨水、凍雨、雪和雹等大氣降水的pH小于5.6時(shí)，即是酸雨。據(jù)美國(guó)有關(guān)部門(mén)測(cè)定，酸雨中硫酸占60%，硝酸占33%，鹽酸占6%，其余是碳酸和少量有機(jī)酸。
酸雨的危害已引起世界各國(guó)的普遍關(guān)注。聯(lián)合國(guó)多次召開(kāi)國(guó)際會(huì)議討論酸雨問(wèn)題。許多國(guó)家把控制酸雨列為重大科研項(xiàng)目。全世界已有40多個(gè)國(guó)家通過(guò)有關(guān)污染限制汽車排污。1993年在印度召開(kāi)的"無(wú)害環(huán)境生物技術(shù)應(yīng)用國(guó)際合作會(huì)議"上，專家們提出了利用生物技術(shù)預(yù)防、阻止和逆轉(zhuǎn)環(huán)境惡化，增強(qiáng)自然資源的持續(xù)發(fā)展和應(yīng)用，保持環(huán)境完整性和生態(tài)平衡的措施。專家們認(rèn)為：利用生物技術(shù)治理環(huán)境具有巨大的潛力。煤是當(dāng)前最重要的能源之一，但煤中含有硫，燃燒時(shí)放出SO2等有害氣體。煤中的硫有無(wú)機(jī)硫和有機(jī)硫兩種。無(wú)機(jī)硫大部分以礦物質(zhì)的形式存在，其中主要的是黃鐵礦(FeS2)。生物學(xué)家利用微生物脫硫，將2價(jià)鐵變成3價(jià)鐵，把單體硫變成硫酸，取得了很好效果。例如，日本中央電力研究所從土壤中分離出一種硫桿菌，它是一種鐵氧化細(xì)菌，能有效地去除煤中的無(wú)機(jī)硫。美國(guó)煤氣研究所篩選出一種新的微生物菌株，它能從煤中分離有機(jī)硫而不降低煤的質(zhì)量。捷克篩選出的一種酸熱硫化桿菌，可脫除黃鐵礦中75%的硫。據(jù)1991年統(tǒng)計(jì)，捷克利用生物技術(shù)已平均脫去煤中無(wú)機(jī)硫的78.5%，有機(jī)硫的23.4%，科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)能脫去黃鐵礦中硫的微生物還有氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫桿菌等。日本財(cái)團(tuán)法人電力中央研究所最近開(kāi)發(fā)出的利用微生物膠硫的新技術(shù)，可除去70%的無(wú)機(jī)硫，還可減少60%的粉塵。這種技術(shù)原理簡(jiǎn)單，設(shè)備價(jià)廉，特別適合無(wú)力購(gòu)買(mǎi)昂貴脫硫設(shè)備的發(fā)展中國(guó)家使用。生物技術(shù)脫硫符合“源頭治理”和“清潔生產(chǎn)”的原則，因而是一種極有發(fā)展前途的治理方法，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。
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我國(guó)酸雨形成的主要原因是
