酸雨的成因及防治.doc

酸雨的成因及防治 C.1摘要：当今, 人类遇到了许多前所未有的挑战，酸雨成为国际社会最为关注的全球性大气环境问题之一。酸雨是化工发展的产物, 有其形成的历史必然性。但是, 随着科学技术的发展, 对其形成原因和发展规律进行研究, 采取一定的防治措施, 必然会使其得到有效的控制。关键词：酸雨；SO2；形成原因；危害；防治1.什么是酸雨我们知道，大气中含有相当数量的二氧化碳，雨水从高空中落下经过大气层时，总要溶解一部分二氧化碳，因此，即使是正常的雨水，也是呈酸性的，但这还不是我们要谈的“酸雨”。若大气被二氧化硫、氮氧化物等物质污染了，来自高空的干净的雨水就会与它们发生化学反应，雨水就会变得很酸。化学家常用,PH值来表示液体的酸碱度。以7为分界线，,PH值越大，碱性越强；,PH值越小，酸性越强。我们所说的酸雨是指受人类活动影响使,PH值降低至5.6以下的酸性降水。【1】2.酸雨的形成原因据分析, 酸雨的化学成分主要为H+ 、Cl- 、NO3- 、NH4+ 、K+ 、N a+ 、Ca2+、Mg2+等。其来源包括自然来源和人为来源。一般而言, NO3-、SO42- 为主要的致酸物质, 由硫氧化物与氮氧化物转化而来。在人为污染排放方面, 硫氧化物是大气中分布广、影响大的污染物质, 所以常作为大气污染的主要指标。大气中的SO2 主要是人类活动产生的, 大部分来自煤和石油的燃烧、石油炼制、有色金属冶炼和硫酸制备等, 全世界每年排放SO2 约有1.5×108t 其中66.7%来自煤的燃烧,约20%来自石油的燃烧, 特别是电厂的排放量约占SO2 排放量的50%左右；氮氧化物(主要指NO、NO2 )主要源自工厂高温燃烧过程中由大气中的氮与氧反应生成而又迅速冷却导致分解的产物。汽车尾气也是大气中氮氧化物的另一主要来源。由此可见, 酸雨的形成主要有以下几种人为因素:（1）煤、石油和天然气等石化燃料燃烧。煤炭中的杂质硫在燃烧过程中变成硫氧化物进入大气, 石油、天然气中的氮元素变成氮氧化物进入大气。（2）工业过程。如金属冶炼, 某些有色金属的矿石是硫化物, 铜、铝、锌硫化物矿石在还原为金属过程中将逸出大量SOx气体, 部分回收成硫酸, 部分进入了大气。再如化工生产, 特别是硫酸生产和硝酸生产分别产生大量的SOx、NOx。（3）交通运输。如汽车尾气, 在发动机内, 活塞频繁打出火花, 使N2 变成NOx。不同的车型尾气中NOx的含量有多有少, 机械性能差的或使用寿命已较长的发动机尾气中NOx的浓度高, 汽车停在十字路口, 不熄火等待通过时, 要比正常行车时尾气中的NOx浓度高。一些发达国家城市大气污染物中氮氧化物约47%来自汽车等污染源。近年来, 我国各种汽车数量猛增, 其尾气对酸雨的增加正在逐年上升。就我国的总体情况而言, 酸雨形成的主要物质是燃煤中的杂质硫, 与石油和天然气相比, 煤的消耗量要多得多, 一般估计占石化燃料总消耗量的90% 左右。而煤的燃烧排放SOx的数量除了决定于煤的消耗量外, 还决定于煤的含硫量。我国幅员辽阔, 煤矿分布十分分散。据研究, 我国南方所产煤含硫量高于北方, 特别是西南地区产煤含硫量高的中小煤矿很多, 其煤的含硫量比东北和华北地区产的煤高3 4倍, 当地居民称之为“臭煤”, 一般情况是当地消耗当地产的煤, 以减少运输过程的损失和增加成本, 这也加速了我国长江以南酸雨区域的形成。此外, 石油和天然气含硫量一般比煤要低得多, 而且它们的年消耗量为煤消耗量的10% 左右。因此燃烧煤中的杂质硫是我国目前酸雨形成的主要原因。【2】3.酸雨的危害酸雨会对环境带来广泛的危害, 造成巨大的经济损失。其危害主要有以下几个方面:3. 1 直接危害植物植物对酸雨反应最敏感的器官是叶片, 叶片受损后光合作用降低, 抗病虫害能力减弱, 林木生长缓慢或死亡, 农作物减产。3. 2 破坏水环境当pH 值降至510 以下, 鱼卵多不能正常孵化。即使孵化, 骨骼也常是畸形的; 加之河底淤泥中的有毒金属遇酸溶解, 更加速了水生生物的死亡。3. 3 使土壤酸化影响和破坏土壤微生物的数量和群落结构, 抑制了土壤中有机物的分解和氮的固定, 使土壤贫瘠化, 导致生长在这里的植物逐步退化。3. 4 腐蚀文物古迹、建筑物、工业设备和通讯电缆等3. 5 危及人体健康酸雨中含有的甲醛、丙烯酸等对人的眼睛有强烈的刺激作用。硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比SO2要高10 倍, 其微粒可侵入人体的深部组织, 引起肺水肿和肺硬化等疾病而导致死亡。当空气中含0.8 mg/ L 硫酸雾时, 就会使人难受而致病。或者是人们饮用酸化的地面水和由土壤渗入金属含量较高的地下水, 食用酸化湖泊和河流的鱼类等, 一些重金属元素通过食物链逐渐积累进入人体, 最终对人体造成危害。4.酸雨的防治措施酸雨的危害已引起各国政府和科学家的重视。我国酸雨中的酸性成分主要是SO42-，而NO3-所占比例不到10%。这说明形成我国酸性降水的主要大气污染物是SO2。据统计，我国20世纪80年代中期前后SO2年排放量约为1500万吨，20世纪90年代初年排放SO2约为2000万吨，至1995年，全国SO2排放量已达2370万吨，居世界第1位。由此可见，控制我国酸雨污染的主要对策是减少因燃煤而引起的SO2排放。为此必须在全国范围内大力推广使用燃煤减排SO2技术，我认为，可在以下几个方面采取措施：4.1 改用低硫煤改用低硫煤是减少SO2排放最简单的方法，也是减少排放和控制酸雨的最有效方法。火电厂和锅炉用低硫煤或对高硫煤进行洗选脱硫，最大限度减少排放量。据有关资料介绍，煤中含硫量一般在0.2%5.5%之间，当燃煤的含硫量大于1.5%时，就应加一道洗煤工序，以降低硫含量。原煤经洗选后，SO2排放量可减少30%50%。4.2 烟气脱硫，型煤固硫烟气脱硫是减排SO2的一条重要技术途径，它是一种燃烧后脱硫过程。但是，由于安装脱硫设备及运转费用昂贵，目前，只在少数发达国家，如美国、德国、日本等大规模地投入了商业应用。我国还处在起步阶段，目前只是示范性地应用于几个大的发电厂，如重庆珞璜电厂、四川白马电厂、山东黄岛电厂和南京下关电厂等。型煤是经过成型处理后的煤制品，所谓型煤固硫，就是在型煤加工时加入固硫剂，煤在燃烧时不排出SO2，从而实现燃煤固硫，固硫率可达50%左右。目前，民用型煤固硫在我国已经开展，而工业型煤固硫则使用很少。4.3 改变能源结构，发展替代能源改变能源结构，加速发展无污染能源，发展替代能源。天然气、水电、太阳能、核能等能源不但利用率高，而且会对减排SO2作出很大贡献，目前替代能源的主要开发目标应当是水电和核电。我国水能资源理论可开发量为4亿千瓦，开发成功后，每年可节约大量的煤炭，减排大量的SO2。开发核能，替代燃煤，肯定是减排SO2的一项重要措施。但目前的问题是，人们普遍担心核电生产安全以及核废料的安全处理问题。事实上，这种担心是没有必要的，核电安全生产问题在理论上早已有了可靠的解决方法。在规定的运行条件下，核电站的生产过程是绝对安全的，至于核废料，用多层封闭技术也可以安全地加以处理。4.4 利用植物的自净作用可以利用植物的自净作用来防治酸雨。许多植物都可以吸收一些有毒有害的物质，或富集其体内，或转化为无害物质。据统计，10000m2的柳杉林每年可吸收720kg的SO2；利用长江两岸退耕还林还草的大好时机，栽植能起自净作用进行酸雨防治的树木，也是使环境自我生态恢复的一种有效方法。4.5 加大政府扶持和管理力度治污防污工程往往是只有投入没有产出的。如果没有政府的大力支持，没有立法及管理的约束，是很难做到的。就烟气脱硫工程而言，装置的建造和运行都需要巨额的资金投入。以重庆珞璜电厂为例，引进的脱硫设备投资近4000万美元，而每年还要付出运行费用4000万元人民币的昂贵代价。因此，我们应当在污染排放登记的基础上，摸清二氧化硫排放现状，提出总量控制指标，明确减排实施进度，将大部分的排污费用于重点排污单位的二氧化硫污染专项治理。对排污大户限时整改，关停淘汰一些污染严重的生产设施或工厂。认真做好二氧化硫排污费的征收、管理和使用，将大部分的排污费用于重点排污单位的二氧化硫污染专项治理。4.6 加大行政立法力度，制定严格的排放标准防治酸雨，也必须制定严格的大气环境质量标准，通过法律手段促使排放源实施各种有效措施控制大气污染物的排放量。美国、加拿大、德国、法国等工业发达国家都先后制定了防止酸雨，减少SO2和NOx排放量的法规，在控制酸雨方面起了很大的作用。如美国不许新建大型火力发电厂以及限制燃煤发电厂的排放量的做法，使美国SO2的排放量减少了一半。我国政府为进一步遏制酸雨的发展，在新修订的大气污染防治法中规定了在全国划分二氧化硫污染控制区和酸雨污染控制区，以强化二氧化硫污染控制。经过不懈努力，一定能控制酸雨的发展，最终消除酸雨污染。随着国民经济的迅速发展, 城市化程度的提高, 酸雨问题已经引起世界各国的高度重视。为了控制酸雨的污染, 保护和改善人类生活的环境质量, 必须采取有效的对策, 包括研究对致酸物质的治理技术、改革旧的工艺以控制酸性物质的排放, 制定合理的排放标准, 提出综合防治措施, 以求做到经济合理发展和保护大气环境相协调, 使人类拥有美好的生活环境。参考文献：【1】 顾陆希.酸雨成因及其治理【J】.知识林.2003.【2】 周昌云，陈爱玉，张鹏，刘娟，曹乃和. 酸雨的成因、危害与防治【J】.农技服务.2009.【3】 张金梅.酸雨的成因 危害和控制措施【J】. 微量元素与健康研究.2010.【4】 刘先树，黄钰，王磊磊. 我国酸雨危害的现状和防治对策探讨【J】.技术与市场.2008.【5】 万玉山, 王皖蒙. 中国酸雨污染现状 成因分析及防治措施【J】.安徽农业科学.2010.