酸雨的形成與防治.ppt

1、酸雨的形成與防治,什么是酸雨,簡(jiǎn)單地說(shuō)，酸雨就是酸性的雨。什么是酸? 純水是中性的，沒有味道；檸檬水，橙汁有酸味，醋的酸味較大，它們都是弱酸；小蘇打水有略澀的堿性，而苛性鈉水就澀澀的，堿味較大，它們是堿?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)酸味大小與水溶液中氫離子濃度有關(guān)；而堿味與水溶液中羥基離子濃度有關(guān)；然后建立了一個(gè)指標(biāo)：氫離子濃度對(duì)數(shù)的負(fù)值,叫pH值。于是，純水的pH值為7；酸性越大，pH值越低；堿性越大,pH值越高。未被污染的雨雪是中性的，pH值近于7；當(dāng)它為大氣中二氧化碳飽和時(shí)，略呈酸性，pH值為5.65。被大氣中存在的酸性氣體污染,pH值小于5.65的雨叫酸雨；pH值小于5.65的雪叫酸雪；在高空或高山(如

2、峨眉山)上彌漫的霧,pH值小于5.65時(shí)叫酸霧。,酸雨的形成,化石燃料與酸雨,酸性物質(zhì)SOx，NOx排放人工源之一，是煤、石油和天然氣等化石燃料燃燒，無(wú)論是煤，或石油，或天然氣都是在地下埋藏多少億年，由古代的動(dòng)植物化石轉(zhuǎn)化而來(lái),故稱做化石燃料?？茖W(xué)家粗略估計(jì)，1990年我國(guó)化石燃料約消耗近700百萬(wàn)噸；僅占世界消耗總量的12%,人均相比并不驚人；但是我國(guó)近幾十年來(lái),化石燃料消耗的增加速度,實(shí)在太快,1950年至1990年的四十年間,增加了30倍。不能不引起足夠重視。,工業(yè)過(guò)程與酸雨,酸性物質(zhì)SOx,NOx排放人工源之二是工業(yè)過(guò)程,如金屬冶煉：某些有色金屬的礦石是硫化物,銅,鉛,鋅便是如此,將銅

3、,鉛,鋅硫化物礦石還原為金屬過(guò)程中將逸出大量SOx氣體,部分回收為硫酸,部分進(jìn)入大氣。再如化工生產(chǎn)，特別是硫酸生產(chǎn)和硝酸生產(chǎn)可分別跑冒滴漏可觀量SOx和NOx,由于NO2帶有淡棕的黃色，因此,工廠尾氣所排出的帶有NOx 的廢氣象一條“黃龍”,在空中飄蕩，控制和消除“黃龍”被稱做“滅黃龍工程”。再如石油煉制等,也能產(chǎn)生一定量的SOx和NOx。它們集中在某些工業(yè)城市中，也比較容易得到控制。,交通運(yùn)輸與酸雨,酸性物質(zhì)SOx、NOx排放人工源之三是交通運(yùn)輸,如汽車尾氣。在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi),活塞頻繁打出火花，象天空中閃電,N2變成NOx。不同的車型,尾氣中NOx 的濃度有多有少，機(jī)械性能較差的或使用壽命已較長(zhǎng)的

4、發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的NOx 濃度要高。汽車停在十字路口,不息火等待通過(guò)時(shí),要比正常行車尾氣中的NOx濃度要高。近年來(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。人們常說(shuō)車禍猛于虎,因?yàn)檐嚨溈吹靡娒弥?血肉模糊,容易引起震動(dòng)；污染是無(wú)形的,影響短時(shí)間看不出來(lái),容易被人忽視。,土法煉硫, 煉出了赤地千里,80年代初期, 云南某地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)起步, 片面追求利潤(rùn), 實(shí)施 土法煉硫, 工藝陳舊落后, 硫的回收率僅達(dá) 30%。其余的硫都燃燒成為 SO2, 迷漫于大氣之中, 加之云南氣候濕潤(rùn)，有人曾收集檢測(cè)到每場(chǎng)降雨都是酸雨, pH值可達(dá)到 3.2 - 3.8。其后果是生產(chǎn)區(qū)周圍,

5、樹上看不到昆蟲, 地下找不到螞蟻, 天上望不到飛鳥, 1500畝良田寸草不長(zhǎng), 一片荒涼的災(zāi)區(qū)景象。1993年采取了一系列治理措施, 問題已得到緩解。 川南和川東某些縣份土法煉硫更為嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)有8-100 噸容量規(guī)模的土磺爐兩千余座, 每生產(chǎn)一噸硫磺向大氣排放SO2 和H2S 氣體約1.8-2.2 噸, 后者在大氣中也能逐漸轉(zhuǎn)化為SO2 。經(jīng)監(jiān)測(cè), 土法煉硫爐群生產(chǎn)區(qū)空氣中SO2 濃度為2.2-1087毫克/ 立方米; 平均濃度 78-185 毫克/ 立方米, 超標(biāo)百倍以上; 生活區(qū)空氣中SO2濃度為 1.1-27.5 毫克/ 立方米, 平均濃度 8.8毫克/ 立方米, 竟超標(biāo)27倍。人孰能

6、忍受?!生產(chǎn)區(qū)域周圍, 酸雨率100%。年降水pH值為3.0-5.2, 均值為3.75, 屬于重酸雨區(qū)。四川省土法煉硫的生態(tài)危害范圍為350-400 多平方公里。損失糧食5500萬(wàn)斤。區(qū)內(nèi), 蕃茄畝產(chǎn)7200斤; 海椒, 3700斤/ 畝。而在區(qū)外, 蕃茄畝產(chǎn)11350 斤; 海椒, 4850斤/ 畝。貴州北部, 西北部某些縣也有土法煉硫。它們以硫鐵礦為原料制備硫磺, 硫的回收率僅為45% , 一半以上的硫, 以SOx 形式排向大氣, 污染環(huán)境。說(shuō)來(lái)驚人! 一個(gè)年產(chǎn)千噸的土硫磺廠, 方圓400 米之內(nèi), 寸草不生, 空氣中SO2 濃度超過(guò)6 毫克/ 立方米; 在兩平方公里內(nèi), SO2 濃度超過(guò)

7、0.5 毫克/ 立方米。山東省淄博市博山區(qū)所屬六個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)有八座土硫磺生產(chǎn)廠, 共有土煉磺爐 177座, 年耗硫鐵礦石1.40萬(wàn)噸, 產(chǎn)硫磺 260余噸。土煉硫爐溢出的煙霧終日彌漫廠區(qū)及其附近居民區(qū), 二氧化硫氣體令人窒息, 老百性苦不堪言, 稱二氧化硫煙霧為 惡龍 。一些土硫磺廠周圍一華里內(nèi), 看不見任何生物, 天上飛的, 地上爬的, 統(tǒng)統(tǒng)滅絕, 寸草不生, 成為不毛之地。土壤, 飽含酸性物質(zhì), 經(jīng)過(guò)淋溶,酸性污水使淄河酸化, 進(jìn)一步加劇了淄河的污染。當(dāng)?shù)厝罕娛謶嵖? 寫信給市長(zhǎng), 大聲疾呼: 救救淄河 ! 據(jù)估計(jì), 此地每年向大氣排放二氧化硫和硫化氫約4700噸, 通過(guò)干、濕沉降到達(dá)地面后,

8、 相當(dāng)于每年噴灑7000噸硫酸, 實(shí)在令人驚骸!,酸雨的危害-“干沉降”與“濕沉降”,不下雨時(shí)，大氣中酸性物質(zhì)可被植被吸附或重力沉降到地面叫干沉降；下雨時(shí)，高空雨滴吸收包含酸性物質(zhì)繼而降下時(shí)再?zèng)_刷酸性物質(zhì)降到地面叫濕沉降。 濕沉降 取決于酸雨中致酸堿性物質(zhì)濃度, 如果我們討論硫的 濕沉降 , 那么, 將取決于降水中的硫的濃度, 如此類推; 也取決于降雨量。 干沉降 則不同, 除了取決于大氣中酸堿性物質(zhì)濃度, 如果我們討論硫的 干沉降 , 那么, 將取決于大氣中SO2的濃度和總懸浮顆粒物的濃度, 后者在空中已吸附了少量硫, 并以硫酸根的形式存在; 還取決于它們沉降到哪類地面上, 即土地利用格局。

9、利用格局不同, 吸附和吸收酸性物質(zhì)能力不同。一般分為四類, 森林的SO2 的沉降能力最強(qiáng), 約為 8毫米/ 秒; 林地, 約為5 毫米/ 秒; 莊稼地和草地, 約為4 毫米/ 秒; 水面, 居民區(qū)等, 約為2 毫米/ 秒。土壤的酸堿性也有一些影響, pH值大于7 的堿性土壤, 約為 8毫米/ 秒; pH值近于 4的酸性土壤, 約為4-6 毫米/ 秒。,城市和農(nóng)村, 誰(shuí)的干沉降大, 誰(shuí)的濕沉降大, 誰(shuí)的干濕沉降總合大? 我國(guó)城市, 特別是工業(yè)城市, SO2 排放量較大, 該城市地面測(cè)得的SO2 濃度也較高, 例如我國(guó)有24所城市SO2 年均濃度超過(guò)了0.100 毫克/ 立方米, 其中有10座城市

10、在長(zhǎng)江以南, 這些市皆處于酸雨區(qū)中; 但是長(zhǎng)江以南廣大農(nóng)村地區(qū), SO2 年均濃度約為0.010 毫克/ 立方米, 甚至低于此值, 也屬于酸雨區(qū)。這是因?yàn)槲覀儨y(cè)得的SO2 濃度是地面濃度; 而決定酸雨的是高空雨云酸化的程度, 并且這種酸化了的雨云可以長(zhǎng)距離傳輸; 決不能因?yàn)檗r(nóng)村沒有酸物質(zhì)排放而忽視了酸雨存在與危害。由于鄉(xiāng)村面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于城市面積, 因此城市的干沉降大于濕沉降; 鄉(xiāng)村濕沉降大于干沉降。若討論國(guó)土面積, 鄉(xiāng)村的干濕沉降的總和將遠(yuǎn)大于城市的干濕沉降的總合;若討論單位面積, 城市的干濕沉降總和將遠(yuǎn)大于鄉(xiāng)村干濕沉降之總合。 酸性物質(zhì)的干濕沉降酸雨危害環(huán)境。這種危害包括森林退化，湖泊酸化，魚

11、類死亡，水生生物種群減少，農(nóng)田土壤酸化、貧脊，有毒重金屬污染增強(qiáng)，糧食、蔬菜、瓜果大面積減產(chǎn)，使建筑物和橋梁損壞，文物面目皆非。,酸雨與人體健康,人體耐酸能力高于耐堿能力，如經(jīng)常用弱堿性洗衣粉洗衣服,不帶手套，手就會(huì)變得粗糙，皮革工人，經(jīng)常接觸堿液，也有類似情況；但皮膚角質(zhì)層遇酸就好一些。可是，眼角膜和呼吸道粘膜對(duì)酸類卻十分敏感，酸雨或酸霧對(duì)這些器官有明顯刺激作用，導(dǎo)致紅眼病和支氣管炎,咳嗽不止,尚可誘發(fā)肺病,這是酸雨對(duì)人體健康的直接影響。另一方面，農(nóng)田土壤酸化，使本來(lái)固定在土壤礦化物中的有害重金屬,如汞、鎘、鉛等,再溶出,繼而為糧食，蔬菜吸收和富集,人類攝取后,中毒,得病。這是酸雨對(duì)人體健康

12、的間接影響。,酸雨的防治,酸雨的防治主要有以下幾種途徑: 1.使用無(wú)污染干凈能源 2.發(fā)展沼氣,使用低硫煤 3.城市集中供熱 4.汽車尾氣凈化 5.環(huán)保呼喚公眾參與,如何控制酸雨不再生成?,酸雨控制是個(gè)十分緊迫的事情, 應(yīng)該在近期得到控制, 近年得到改善。因此需要兩步走: 先從實(shí)際情況出發(fā), 對(duì)目前的酸性物質(zhì)排放加以消減, 以求短期見效果；同時(shí)考慮根本改革, 即能源結(jié)構(gòu)的變更, 從根本上解決問題, 后者在短時(shí)間內(nèi)難以奏效。目前著手控制酸雨的措施包括: 限制高硫煤的開采與使用； 重點(diǎn)治理火電廠二氧化硫污染；防治化工, 冶金, 有色金屬冶煉和建材等行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中二氧化硫污染。酸雨控制的根本途徑是減

13、少酸性物質(zhì)向大氣的排放, 目前的有效手段是使用干凈能源, 發(fā)展水力發(fā)電和核電站, 使用固硫的型煤, 使用鍋爐固硫、脫硫、除塵新技術(shù), 發(fā)展內(nèi)燃機(jī)代用燃料, 安裝機(jī)動(dòng)車尾氣催化凈化器, 培植耐酸雨農(nóng)作物和樹種等。,僅控制和消減酸雨地區(qū)的 酸性物質(zhì)排放能控制酸雨嗎?,酸雨是在高空雨云中形成的, 并可長(zhǎng)距離傳輸。因此, 不能僅控制酸雨區(qū)的酸性物質(zhì)排放, 應(yīng)該周邊地區(qū)一起控制?？茖W(xué)家曾估計(jì)過(guò), 我國(guó)大部分省份, 它排放的SO2 , 有一半以干濕沉降方式沉降在本省范圍；有20-30%沉降到周圍省份；其它則沉降到較遠(yuǎn)的省份。大城市則更為突出, 它們排放的SO2，僅有20%左右沉降在本市內(nèi), 80%則被傳輸?shù)狡渌胤饺チ恕？梢? 不但要控制和消減酸雨地區(qū)的酸性物質(zhì)排放, 還要控制和消減其周邊地區(qū)酸性物質(zhì)排放, 特別是要控制和消減大城市的酸性物質(zhì)排放, 才能完全解決我國(guó)的酸雨