酸雨產(chǎn)生的原因和危害介紹
酸雨產(chǎn)生的原因和危害介紹
酸雨正式的名稱是為酸性沉降,指pH值小于5.6的雨水,酸雨的形成原因工業(yè)的發(fā)展所造成的大氣污染所導致的。下面學習啦給大家分析酸雨產(chǎn)生的原因和危害介紹,希望能幫到大家。
酸雨形成的原因
1.由污染源排放的氣態(tài)SO₂、NO經(jīng)氣相反應生成H₂SO₄、HNO3或硫酸鹽、硝酸鹽氣溶膠;
2.云形成時,SO₄2⁻和NO₃﹣的氣溶膠粒子以凝結核的形式進入降水;
3.云滴吸收了SO₂、NO氣體,在水相氧化形成SO₄2⁻和NO3-;
4.云滴成為雨滴,降落時吸收了含有SO₄2⁻和NO₃﹣的氣溶膠;
5.雨滴下降時吸收SO₂、NO,再在水相中轉(zhuǎn)化成SO₄2⁻和NO3-。
氮氧化物以及硫氧化物是形成酸雨的主要酸性氧化物,在國外酸雨中硫酸和硝酸之比約為2∶1,而我國降水中硫酸和硝酸之比約10:1。這說明,我國的酸雨主要是大氣中的二氧化硫造成的。這與兩區(qū)能源結構的差別有關:美國加強風能、太陽能、風能等可再生資源的利用,同時減少煤、石油、天然氣的使用,使其大氣中含硫的氧化物較少;然而中國的在風能、太陽能、風能等可再生資源的利用上普遍較低,仍然以煤、石油、天然氣為主要能源,使我國大氣中含硫的氧化物較多。
當前世界最嚴重的三大酸雨區(qū)是西北歐、北美和中國。我國酸雨分布:覆蓋四川、貴州、廣東、廣西、湖南、湖北、江西、浙江、江蘇和青島等省市部分地區(qū),面積達200多萬平方公里的酸雨區(qū)。
從化學角度看,大氣中的酸性物質(zhì)增加或堿性物質(zhì)減少,或兩者同時發(fā)生都將導致降水酸化。
酸雨的危害
1.酸雨可導致土壤酸化。我國南方土壤本來多呈酸性,再經(jīng)酸雨沖刷,加速了酸化過程;我國北方土壤呈堿性,對酸雨有較強緩沖能力,一時半時酸化不了。土壤中含有大量鋁的氫氧化物,土壤酸化后,可加速土壤中含鋁的原生和次生礦物風化而釋放大量鋁離子,形成植物可吸收的形態(tài)鋁化合物。植物長期和過量的吸收鋁,會中毒,甚至死亡。酸雨尚能加速土壤礦物質(zhì)營養(yǎng)元素的流失;改變土壤結構,導致土壤貧瘠化,影響植物正常發(fā)育;酸雨還能誘發(fā)植物病蟲害,使農(nóng)作物大幅度減產(chǎn),特別是小麥,在酸雨影響下,可減產(chǎn) 13% 至 34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害,導致蛋白質(zhì)含量和產(chǎn)量下降。 酸雨對森林的影響在很大程度上是通過對土壤的物理化學性質(zhì)的惡化作用造成的。在酸雨的作用下,土壤中的營養(yǎng)元素鉀、鈉、鈣、鎂會釋放出來,并隨著雨水被淋溶掉。
所以長期的酸雨會使土壤中大量的營養(yǎng)元素被淋失,造成土壤中營養(yǎng)元素的嚴重不足,從而使土壤變得貧瘠。此外,酸雨能使土壤中的鋁從穩(wěn)定態(tài)中釋放出來,使活性鋁的增加而有機絡合態(tài)鋁減少。土壤中活性鋁的增加能嚴重地抑制林木的生長。 酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖,降低酶活性,土壤中的固氮菌、細菌和放線菌均會明顯受到酸雨的抑制。
酸雨可對森林植物產(chǎn)生很大危害。根據(jù)國內(nèi)對 105 種木本植物影響的模擬實驗,當降水pH 值小于 3.0 時,可對植物葉片造成直接的損害,使葉片失綠變黃并開始脫落。葉片與酸雨接觸的時間越長,受到的損害越嚴重。野外調(diào)查表明,在降水PH 值小于 4.5 的地區(qū),馬尾松林、華山松和冷杉林等出現(xiàn)大量黃葉并脫落,森林成片地衰亡。例如重慶奉節(jié)縣的降水PH 值小于 4.3 的地段,20 年生馬尾松林的年平均高生長量降低 50%。 酸雨還可使森林的病蟲害明顯增加。在四川,重酸雨區(qū)的馬尾松林的病情指數(shù)為無酸雨區(qū)的 2.5 倍。 酸雨對中國森林的危害主要是在長江以南的省份。根據(jù)初步的調(diào)查統(tǒng)計,四川盆地受酸雨危害的森林面積最大,約為 28 萬公頃,占有林地面積的 32%。貴州受害森林面積約為 14 萬公頃。根據(jù)某些研究結果,僅西南地區(qū)由于酸雨造成森林生產(chǎn)力下降,共損失木材 630 萬立方米,直接經(jīng)濟損失達 30 億元(按 1988 年市場價計算)。對南方 11 個省的估計,酸雨造成的直接經(jīng)濟損失可達 44 億元。
大多數(shù)專家認為,森林的生態(tài)價值遠遠超過它的經(jīng)濟價值。雖然對森林的生態(tài)價值的計算方法還有一些爭議,計算出來的數(shù)字還不能得到社會的普遍承認,但森林的生態(tài)價值超過它的經(jīng)濟價值,這幾乎是一致的。根據(jù)這些計算結果,森林的生態(tài)價值是它經(jīng)濟價值的 2-8 倍。如果按照這個比例來計算,酸雨對森林危害造成的經(jīng)濟損失是極其巨大的。
2.酸雨能使非金屬建筑材料(混凝土、砂漿和灰砂磚)表面硬化水泥溶解,出現(xiàn)空洞和裂縫,導致強度降低,從而建筑物損壞。建筑材料變臟, 變黑, 影響城市市容質(zhì)量和城市景觀, 被人們稱之為 “黑殼”效應。我國酸雨正呈蔓延之勢,是繼歐洲、北美之后世界第三大重酸雨區(qū)。80 年代,我國的酸雨主要發(fā)生在以重慶、貴陽和柳州為代表的川貴兩廣地區(qū),酸雨區(qū)面積為 170 萬平方公里。到 90 年代中期,酸雨已發(fā)展到長江以南、青藏高原以東及四川盆地的廣大地區(qū),酸雨面積擴大了 100 多萬平方公里。以長沙、贛州、南昌、懷化為代表的華中酸雨區(qū)現(xiàn)已成為全國酸雨污染最嚴重的地區(qū),其中心區(qū)年降酸雨頻率高于 90%,幾乎到了逢雨必酸的程度。以南京、上海、杭州、福州、青島和廈門為代表的華東沿海地區(qū)也成為我國主要的酸雨區(qū)。華北、東北的局部地區(qū)也出現(xiàn)酸性降水。
1998 年,全國一半以上的城市,其中 70% 以上的南方城市及北方城市中的西安、銅川,圖們和青島都下了酸雨。酸雨在我國已呈燎原之勢,覆蓋面積已占國土面積的 30% 以上。 酸雨危害是多方面的,包括對人體健康、生態(tài)系統(tǒng)和建筑設施都有直接和潛在的危害。
酸雨可使兒童免疫功能下降,慢性咽炎、支氣管哮喘發(fā)病率增加,同時可使老人眼部、呼吸道患病率增加。十多年來,由于二氧化硫和氮氧化物的排放量日漸增多,酸雨的問題越來越突出。中國已是僅次于歐洲和北美的第三大酸雨區(qū)。 我國酸雨主要分布地區(qū)是長江以南的四川盆地、貴州、湖南、湖北、江西,以及沿海的福建、廣東等省。在華北,很少觀測到酸雨沉降,其原因可能是北方的降水量少,空氣濕度低,土壤酸度低。然而值得注意的是北方如侯馬、京津、丹東、圖們等地區(qū)現(xiàn)在也出現(xiàn)了酸性降水。
酸雨的防治方法
1.原煤脫硫技術,可以除去燃煤中大約40%一60%的無機硫。
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.改進燃煤技術,減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液態(tài)化燃煤技術是受到各國歡迎的新技術之一。它主要是利用加進石灰石和白云石,與二氧化硫發(fā)生反應,生成硫酸鈣隨灰渣排出。
4.對煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進行煙氣脫硫。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,脫硫效果雖好但十分費錢。例如,在火力發(fā)電廠安裝煙氣脫硫裝置的費用,要達電廠總投資的25%之多。這也是治理酸雨的主要困難之一。
5.開發(fā)新能源,如太陽能,風能,核能,可燃冰等,但是技術不夠成熟,如果使用會造成新污染,且消耗費用十分高.
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