环境化学论文     
  酸雨的形成机理及其防治措施
       
                                  班级：化学11-1班
                                    学号：11055112
                                  姓名：刘佰慧
酸雨的形成机理及其防治措施
摘要：随着工业的发展大量烧煤的烟囱排放出的SO2酸性气体或汽车排放出来的氮氧化物烟气上升到天上形成了酸雨。酸雨对人类造成了很大危害。酸雨的防治措施主要是减少酸雨、要减少烧煤排放的二氧化硫和汽车排放的氮氧化物。
关键词  酸雨  环境  危害  防治措施
随着世界工业的发展，大气中又增添了一个新的家族，那就是——酸雨。在20多年前，酸雨还是个别国家和地区的局部问题，所以造成的危害也仅局限在个别国家和地区。但随着工业发展和化石燃料的大量使用，排放入大气的污染物越来越多，于是酸雨的危害向全世界蔓延。　
  酸雨给我们的日常生活中带来了众多不便。下面，就让我来介绍一下酸雨，酸雨对环境的危害及其防治措施。
1、酸雨的概念
酸雨这一概念是英国化学家RA史密斯于1872年最先提出的。顾名思义，酸雨就是显酸性的雨。目前，一般把PH小于5.6的雨水称为酸雨。它包括雨、雪、雹、雾等降水过程。从大气污染物沉降的角度又把“酸雨”称为“酸性降水”。又称为“酸沉降”，再考虑到对环境的影响，为了更完整地表达“酸沉降”这个环境问题的概念，有人称为“环境酸化”。
2、酸雨的形成
现代文明给人类带来进步,人类成了自然的主人；但同时，人们必须遵循自然的客观规律，
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不能人为的改变和创造规律,人们一旦违背了自然的客观规律，自然必然会反过来惩罚人类,使人类遇到许多前所未见的麻烦。而酸雨,人称“空中死神”，就是目前人类遇到的全球性区域灾难之一.
一汽丰田官方商城3、大气是人类生存的重要环境，大气污染最直接地影响人们的生活和工作。进入大气的主要污染物有一氧化碳、烃类、氮氧化物、二氧化硫、悬浮颗粒等，其中二氧化硫和氮氧化物是酸雨的主要来源。比较纯净的雨水因溶有二氧化碳（CO2）而其PH值 约为5.6。大多数酸雨中的酸性物质最主要的是硫酸（可占65%-70%），其次是硝酸（可占 25%-30%）。 人们曾经认为，空气中的SO2主要来自铜、铅、锌等有金属冶炼厂和硫酸厂。事实上空气中二氧化硫（SO2）最主要的来源是燃烧含硫的燃料。据估测，大气中的SO2有70%来 源于工业燃煤，12%来源于工业燃油，其余则来源于生活燃煤等。进入大气中的SO2气体在 氮氧化物或悬浮颗粒中的某些过渡金属元素的化合的催化下，部分地被空气中的氧气等氧化为三氧化硫（SO3），降水时形成硫酸（H2SO4）而降下酸雨。 燃料的高温燃烧是大气中氮氧化物的主要来源。主要来自汽车尾气和供热供电用燃料燃烧的产物。在1200℃或更高温度（内燃机内部能达到的温度可超过2000℃），空气中的N2（氮气）和O2（氧气）可生成可检出量的NO（一氧化氮），后者慢慢与氧气反应而生成NO2
（二氧化氮），降水时形成硝酸（HNO3）而进入水中形成酸雨。自然界对酸性有一定抵御能力，如土壤中的碳酸钙，大气中的氧化钙、碳酸钙微粒（风沙天气时更多），大气中天然和人为来源的氨等，碱性物质可与酸雨起中和作用，但超过其抵御能力，就会出现种种灾害。酸雨酸化水体可导致水生生物减少甚至绝迹，另一方面，底泥中沉积的某些重金属元素化合物会溶出，进入鱼、贝体中的有毒重金属元素通过食物链而危害人体健康；酸化土壤则使其中钙、镁等元素溶出流失，使土壤的肥力下降，酸雨对某些建筑材料的腐蚀性比海水还强，大理石、砂岩、板岩都能被腐蚀，因此而损失一些建筑物和文物，酸雨还加速金属材料的腐蚀，对暴露的油漆、涂料及橡胶等产生破坏作用，导致使用寿命缩短。
    3.1、 酸雨的化学组成
为了弄清酸雨的形成和来源，进而提出防治措施，必须了解其化学组成。酸雨中的强酸有硫酸、硝酸、盐酸，由于它们在水溶液中完全电离，故对降水的PH值贡献最大，在多数地区，硫酸是主要的，硝酸次之，盐酸的贡献很小。
3.2、形成过程京a10000
来自火力发电厂、工业过程、交通运输、民用污染（主要来自燃烧矿物燃料）等排出的硫
氧化物与氮氧化物是大气中酸性物质的主要来源。污染物进入雨水的过程大致可分两种：一种是将污染物吸收到云内的过程，称作冲洗，污染物经长距离输送后即可被大量冲洗。另一种是降雨初期，云下的大气污染物被雨除去的过程，称为洗净。两者对污染物的作用机制各不相同，目前这两种作用对各地雨水酸化的影响尚不清楚。雨水吸收气态物质的数量决定于它们在雨滴中的溶解度，并容易受温度、PH值及其共存离子的影响。
 
3.3、气态酸污染指数和总酸污染指数
气态酸污染指数（GAPI）反映空气中除甲壳虫汽车价格CO2外的气态污染物的总酸度。它是以SO2气体产生的酸度来计量的，GAPI以SO2浓度（微克当量/m3）表示。所以当空气中含除SO2外的酸性气体（如NOX、HCl）时，测定值比实际空气中SO2浓度值高，反之若空气中含NH3一类碱性气体时，测定值将低于实际SO2浓度值。
总酸污染指数TAPI刹车盘品牌包含了空气中气态和颗粒态污染物的总酸度。在我国北方一些城市（如北京）测量TAPI，结果皆为负值，这说明其空气污染物是碱性的，也就是说颗粒物除中和
气态酸性物质外尚具有较强的碱性。上述结论也说明了大气颗粒污染物对酸雨的形成具有缓冲能力。
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4、中国的酸雨分布状况
大量检测数据表明，PH<5.6的降水主要分布在南方。在四川、贵州和广西的一些地方，降水年平均PH低于5.0，成为目前中国酸雨污染最严重的地区。
分析南北降水的组成，北方降水中含大量碱性离子，这说明，形成酸雨除一定量的酸性物质外，还需具备碱性物质相对较少这一条件。还发现，对于中国的酸雨来说，NO3-不是一个重要因素。
我国酸雨呈以城市为核心的多中心分布。城区降水酸度强，郊区弱，远离城市的广大农村则接近正常。在季节分布上，冬季降水酸度强而夏季较弱。与欧洲、北美早期酸雨的状况比较相象。在远离城市的山区和自然保护区，降水多数仍较清洁，亦未酸化。
5、酸雨对环境的危害：
酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经济损失。国家环保总局表明，中国目前每年因酸雨和二氧化硫污染对生态环境损害和人体健康影响造成的经济损失在1100亿左右，今后这种污染损失还将持续不断地增加。
5.1、 对人体健康的直接危害，硫酸和硫酸盐雾的毒性比SO2大得多，可以侵入肺的深部组织，引起肺水肿等疾病而使人致死。
5.2、酸雨可以使河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动植物的生长。在美国和加拿大已有几千条河流和湖泊“死亡”（即水生动植物绝迹）。湖泊与河流是酸性降水的首先受害者，降落酸雨后的变化也最明显，敏感水体酸化后会带来各种不良生物后果。水体中某些有机物的分解速度会降低，水体中的第一生产者的组成将发生变化。浮游生物的种类将会减少，但浮游生物的生物量与生产率不会因水体酸化而减少；草食类与肉食类微生物的生物量会减少。在湖泊酸化的初期，鱼体内富集的痕量金属会升高。最大的影响是渔民经济效益减少，富裕程度降低和特定年龄的渔民恢复健康减慢。酸性降水对饮用水质有影响，水体酸化后可能从土壤和水的分配网中溶解某些有毒物和有害金属，如铅、汞、镉、铝与铜等，饮水中含有这些金属会使人体引起一系列疾病。
5.3、酸雨破坏土壤、植被、森林。在酸雨的作用下，土壤中的钙、镁、钾等养分大量流失，导致土壤日趋酸化，贫瘠化，影响植物生长。酸雨还会影响固氮菌的活动，造成土壤徽生物体发生生态系统的混乱，抵御氮的固定，严重影响植物生长。据西方通讯社报道，由于酸雨的危害，欧洲许多国家的森林正以惊人的速度死亡，尤其是德国西部的森林受害最为严重，全国约有50%的森林受到酸雨的破坏。我国南方土壤本来多呈酸性，再经酸雨冲刷，加速了酸化过程；我国北方土壤呈碱性，对酸雨有较强缓冲能力，一时半时酸化不了。土壤中含有大量铝的氢氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子，形成植物可吸收的形态铝化合物。植物长期和过量的吸收铝，会中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤矿物质营养元素的流失改变土壤结构，导致土壤贫瘠化，影响植物正常发育酸雨还能诱发植物病虫害，使作物减产。
5.4、酸雨腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品和含碳酸钙的建筑材料。例如，完好地保存了几百年的文物古迹，艺术珍品，自从50年以来，几十年间有的已被腐蚀得面目全非。在地中海沿岸的历史名城雅典，保存着许多古希腊时代遗留下来的金属像和石雕像，近十多年来多被慢慢腐蚀。著名的杭州灵隐寺的“摩崖石刻”近年经酸雨侵蚀，佛像眼睛、鼻子、耳朵等剥蚀严重，面目皆非，修补后，古迹不“古”。碑林、石刻大都由石灰岩雕成，遇到酸雨
立即起化学反应，酸碱中和，即被腐蚀。南方某地属于酸雨区，有一块五百年历史的大理石碑，50年前字迹尚清晰，现在已一片模糊，这说明此事与近40至50年间的酸雨现象有关。酸雨尚可使油漆泛白、褪。给古建筑和仿古建筑带来许多麻烦，缩短粉刷装修的时间周期。
6、酸雨的防治措施
欧洲与北美国家在受到多年的酸雨危害后，认识到酸雨是一个国际环境问题，不能靠一个国家来单独解决，必须与有关国家共同采取对策，减少NOX与SO2排放量，才能缓和这些地区的酸雨污染。为此，各国经过多次协商后，于1979年11月在日内瓦举行了会议，通过了《控制长距离越境空气污染公约》。公约规定到1993年底，各国需将SO2排放量比1980年减少30%，欧洲各有关国家与美国、加拿大等32个国家都在公约上签了字。为了遵守各自的许诺，多数国家都正在积极行动，采取的主要对策有：健全环境法规，控制酸性降水的技术措施等。目前世界上受酸雨危害最严重的地区，应属美国东北和西北部、加会大东部、北欧和亚洲某些地区。台湾地区内，宜兰太平山的翠峰湖已是酸化湖沼，而阳明山公园的梦幻湖及垦丁国家公园的南仁湖，均已达酸化边缘。
  7、政府为减轻酸雨对环境的危害，遂加强取缔大量排放废气的工厂和汽车，要求加装防制污染的设备（如汽车加装触媒转化器，使用无铅汽油），也希望民众配合，养成节约能源环保的习惯，因能源系由燃烧石油或煤转换而来，多搭乘大众运输工具及节约用电，便可减少空气污染而起到环保的作用，更可减少酸雨的产生。采取的措施有以下几个方面：
  （1）工厂应采取的措施：