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酸雨

放大字體  縮小字體 發布日期:2006-08-16

酸雨是pH值小于5.6的降水(包括雨、雪、霜、霧、露、雹、霰)的總稱。5.6這個數據來源于蒸餾水跟大氣里的二氧化碳達到溶解平衡時的酸度。酸雨里含有多種無機酸和有機酸,絕大部分是硫酸和硝酸,通常以硫酸為主。我國從酸雨取樣分析來看,硝酸的含量只有硫酸的1/10,這跟我國的燃料里含硫量較高有關。酸雨中的硫酸和硝酸主要來自人為排放的二氧化硫和氮的氧化物。這些排放物有的是當地的,有的是從遠處隨風而飄來的。

煤炭等燃料在燃燒時以氣體形式排出硫和氮的氧化物,這些氧休物與空氣中的水蒸氣結合后形成高腐蝕性的硫酸和硝酸,又與雨、雪、霧一起回落到地面。這就是被稱為“空中死神”的酸雨。全球已有三大酸雨區:美國和加拿大地區、北歐地區、中國南方地區。酸雨不僅能強烈地文化館建筑物,還使土壤酸化,導致樹木枯死、農作物減產、湖泊水質變酸、魚蝦死亡。我國因大量使用煤炭燃料,每年由于酸雨污染造成的經濟損失達200億元左右。我國酸雨區的降水酸度仍在升高、面積仍在擴大。

大氣中的化學物質隨降雨到達地面后會對地表的物質平衡產生各種影響。降雨的酸化程度通常用pH值表示,pH值就是氫離子濃度的負對數,即pH=-lg[H ]

正常雨水偏酸性,pH值約為67,這是由于大氣中的CO2溶于雨水中,形成部分電離的碳酸:

雨水的微弱酸性可使土壤的養分溶解,供生物吸收,這是有利于人類環境的。酸雨通常是指pH小于5.6的降水,是大氣污染現象之一。首先用酸雨這個名詞的人是英國化學家史密斯。1852年,他發現在工業化城市曼徹斯特上空的煙塵污染與雨水的酸性有一定關系,報導過該地區的雨水呈酸性,并于1872年編著的科學著作中首先采用了“酸雨”這一術語。

酸雨的形成是一個復雜的大氣化學和大氣物理過程,主要是由廢氣中的SOxNOx造成的。汽油和柴油都有含硫化合物,燃燒時排放出SO2,金屬硫化物礦在冶煉過程也要釋放出大量SO2。這些SO2通過氣相或液相的氧化反應產生硫酸,其化學反應過程可表示為

SO3 H2OH2SO4

液相反應:SO2 H2OH2SO3

大氣中的煙塵、O3等都是反應的催化劑,O3還是氧化劑。

燃燒過程產生的NO和空氣中的O2化合為NO2NO2遇水則生成硝酸和亞硝酸,其反應過程可表示為

2NO O22NO2

2NO2 H2OHNO3 HNO2

酸雨對環境有多方面的危害:使水域和土壤酸化,損害農作物和林木生長,危害漁業生產(pH值小于4.8,魚類就會消失);腐蝕建筑物、工廠設備和文化古跡,也危害人類鍵康。因此酸雨會破壞生態平衡,造成很大經濟損失。此外,酸雨可隨風飄移而降落到幾千公里以外,導致大范圍的公害。因此,酸雨已被公認為全球性的重大環境問題之一。

 

 
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