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第21章 有腐蚀性的酸雨

多燃石油的国家下硝酸雨,而我国多燃煤,所以酸雨多是硫酸型酸雨。此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。近年来,我国一些地区已经成为酸雨多发区,酸雨污染的范围和程度已经引起人们的密切关注。

酸雨是被大气中存在的酸性气体污染,pH值小于5.65的降水。酸雨主要是人为地向大气中排放大量酸性物质造成的。

酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸。

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”——水汽凝结,在硫酸根、硝酸根等凝结核上发生反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴。

之后,含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其它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。

酸雨形成的影响因素:

一般说来,某地二氧化硫(SO2)污染越严重,降水中硫酸根离子浓度就越高,导致PH值越低。

大气中的氨(NH3)对酸雨形成是非常重要的。氨是大气中唯一溶于水后显碱性的气体。由于它的水溶性,能与酸性气溶胶或雨水中的酸发生反应,起中和作用而降低酸度。

大气中的污染物除酸性气体二氧化硫(SO2))和二氧化氮(NO2)外,还有一个重要成员——颗粒物。颗粒物的来源主要有煤尘和风沙扬尘。

颗粒物对酸雨的形成有两方面的作用,一是所含的催化金属促使二氧化硫氧化成酸;二是对酸起中和作用。但如果颗粒物本身是酸性的,就不能起中和作用,而且还会成为酸的来源之一。

酸雨的危害:

硫和氮是营养元素。弱酸性降水可溶解地面中矿物质,供植物吸收。如酸度过高,pH值降到5.6以下时,就会产生严重危害。它可以直接使大片森林死亡,农作物枯萎。也会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定,淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等营养元素,使土壤贫瘠化。还可使湖泊、河流酸化,并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中,毒害鱼类。酸雨还会加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程。此外,酸雨还可能危及人体健康。

酸雨的治理措施:

控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和氮氧化物的排放。

一方面,人类社会要相互合作,共同采取措施来减少硫氧化物和氮氧化物的排放量。另一方面,人们还要不断改进燃煤技术,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。同时,人们可以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。

此外,还可以积极开发新能源,如太阳能、风能、核能、可燃冰等,使人类逐渐摆脱对煤炭和石油等资源的依赖。