酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水,主要是人为的向大气中排放大量酸性物质所造成的。酸雨为酸性沉降中的湿沉降,酸性沉降可分为湿沉降与干沉降两大类。由于我国多燃煤,所以我国的酸雨是硫酸型酸雨。而多燃石油的国家下硝酸雨。
酸雨形成原因
天然排放
1.海洋:海洋雾沫,它们会夹带一些硫酸到空中。
2.生物: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,继而转化为二氧化硫。
3.火山爆发:喷出可观量的二氧化硫气体。
4.森林火灾:雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然硫氧化物排放源,因为树木也含有微量硫。
5.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一氧化氮,继而在对流层中被氧化为二氧化氮。
人工排放
1、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。
2、交通运输,如汽车尾气。在发动机内,活塞频繁打出火花,像天空中闪电,氮气变成二氧化氮。不同的车型,尾气中氮氧化物的浓度有多有少,机械性能较差的或使用寿命已较长的发动机尾气中的氮氧化物浓度要高。汽车停在十字路口,不熄火等待通过时,要比正常行车尾气中的氮氧化物浓度要高。随着我国各种汽车数量猛增,它们的尾气对酸雨的贡献正在逐年上升,不能掉以轻心。
3、工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成较大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨。
酸雨防止措施
1.原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%一60%的无机硫。
2.优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等。
3.改进燃煤技术硫酸型酸雨的防治,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石,与二氧化硫发生反应,生成硫酸钙随灰渣排出。
4.对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。主要用石灰法,可以除去烟气中85%一90%的二氧化硫气体。不过,脱硫效果虽好但十分费钱。例如,在火力发电厂安装烟气脱硫装置的费用,要达电厂总投资的25%之多。这也是治理酸雨的主要困难之一。
5.开发新能源,如太阳能硫酸型酸雨的防治,风能,核能,可燃冰等。
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