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摘要:随着现代工业的发展、人口剧增和城市化的趋势,化石燃料能源 - - 煤和石油等的消耗量日益增加,燃烧过程中排放的硫的氧化物和氮的氧化物越来越多,导致这些气态化合物在大气中反应生成硫酸和硝酸,这些酸性物质随雨雪等从大气层降落,形成“空中死神”- 酸雨。酸雨对陆地生态系统和材料的危害及影响己成为举世瞩目的重大环境问题。本文对酸雨的形成以及防止展开了叙述。
关键词:酸雨的成因;的排放控制
前言:
酸雨就是雨水呈酸性,pH值小于5.6的雨雪或其他形式的大气降水,是大气受污染的表现。酸雨会对环境和农业带来广泛的危害,造成巨大的经济损失。酸雨是一种超越国境的污染物,它可以随同大气转移到1000km以外甚至更远的地区。科学家在人们通常认为地球上最洁净的北极圈内冰雪层中,也检测出浓度相当高的酸雨物质。因此,酸雨问题已经不再是一个局部环境问题,它已经发展成为一个全球性的环境问题。 受到全世界人们的普遍关注。而我国已成为东亚地区降水酸度最强、面积最大的酸雨区,且呈发展态势。已形成华东、西南、华南、华中4大酸雨区。其酸雨问题一直受到重视。这里就酸雨的形成原因、危害及防治作以介绍,以便人们对其了解,从而使大家积极投入到酸雨的防治和生态环境的改善中。
酸雨的形成原因以及研究
1.1酸雨的成因是一種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”,即水气凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他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。
酸雨的形成过程,可用以下两种类型的化学反应来表示:
硫酸型酸雨
(点燃)=
(亚硫酸)
(硫酸)
总的化学反应方程式:
S+(点燃)=
硝酸型酸雨
氮的氧化物溶于水形成酸:
(硝酸)
总的化学反应方程式:
总的化学反应方程式:
(元素后的数字为脚标,化学式前的数为化学计量数。)
我国的酸雨是典型的硫酸型酸雨。
1.2从中国酸雨与区域排放量的变化一致性,以及大气成分区域本底站降水中和浓度上升的事实来看,酸雨污染主要是来源于工业和等酸性物质的排放。近些年许多大中城市随着机动车保有量的急剧增加,其排放的使酸雨中浓度逐步增大;然而就而言,大气中的含量与酸雨的发生及其酸度并不完全呈正相关。另外,由于大气中碱性悬浮颗粒物的大量削减将使酸雨的成因研究变得更加复杂。从现有研究的成果来看,我国酸雨主要有以下成因:
首先,本地排放的酸性气体如和是造成酸雨污染的重要原因.如对于沿海酸雨较重的青岛市而言,近代工业发展排放大量的致酸物质以及海洋上天然排放的()是形成酸雨的主要原因,2007年浙江省酸雨监测结果同样反映了本地污染源排放对降水酸化的贡献不容忽视.浙北(如临安、杭州、绍兴等)和浙东南(舟山、台州、温州等)等经济发达地区酸雨污染较重;而浙西南经济相对落后地区(如衢州、丽水、云和等)的酸雨污染较轻。此外,湖南、广州、重庆和安徽等省、直辖市也有相应报道。
其次,区域输送是造成区域酸雨加重的主要原因研究发现,中国东部和东南部沿海地区的酸雨来源比较复杂.冬、春季不仅受西部大陆的影响,也受日本和韩国的影响.在南方重酸雨区,中长距离污染物传输的叠加是南方大部分地区酸雨的决定性来源.海南岛北部地区酸雨形成的致酸物多属远距离输送所致,主要来源于华南地区,部分来源于越南;其酸雨污染不仅与气象条件有关,而且与海南岛的地形地貌有关.此外在华北地区、四川地区的许多研究均表明,污染物区域传输对酸雨的重要影响.
此外,由于酸雨的形成是复杂的大气化学过程,受影响因素较多.局地云下降水对酸性物质的洗脱、酸性TSP、特殊的地形特征、经济布局以及气象条件等对酸雨的形成均有重要影响。
二.酸雨防治的具体对策
控制酸化的根本途径是减少或消除酸沉降的污染源,控制酸雨污染最根本的途径是控制和的排放。由于我国的酸沉降是硫酸型的,因此,硫沉降量的控制在我国酸沉降控制中占主导地位。我国政府主要围绕对的控制来进行酸雨的防治。通常的排放控制可在燃料燃烧前、燃烧中和燃烧后进行。
的排放控制:
2.1燃烧前的控制
我国现在的主要能源是煤,并且短时期不会改变这种能源结构。在工业化国家应用较广泛的技术包括使用低硫燃料、煤炭加工技术及煤的气化。
2.2燃烧过程控制
洁净煤技术是对燃烧设施进行改造或加入添加剂与目标污染物发生反应。中国洁净煤技术主要由以下几部分组成: 煤炭加工技术、煤的高效燃烧技术、煤炭转化技术,其中煤的高效燃烧技术是核心。
目前我国洁净煤技术的研究和实际应用还处于初级阶段有很多工作要做比如型煤技术我国存在两大问题,一是型煤固硫技术落后,所能达到的固硫率平均只有 50% 左右,远低于美国和日本 85%的水平,说明我国在这方面还有很大潜力,当前应大力开展固硫剂的筛选研究,提高固硫率。二是型煤化还未普及,使用散煤还很普遍,应加大型煤化推广力度。
2.3燃烧后的处理
控制和削减燃煤排放量是酸雨综合防治中最普遍采用的污染控制方法,目前主要是对燃烧过程中排放的烟气进行脱硫处理,以减少燃料燃烧后的的排放。国外成功经验证明烟气脱硫是控制酸雨和二氧化硫污染的最主要技术手段,也是唯一可大规模商业化推广应用的脱硫方式。按烟气脱硫的工艺特点,可将烟气脱硫分为湿法、干法和半干法三类。
除了上述围绕来控制酸雨之外,还应积极发展高效节能技术。在条件允许的情况下,尽可能使用洁净能源,如大力发展城市燃气,积极开发水能、核能、风能、太阳能、生物能、地热能、海洋能等洁净能源。
结束语:
冬春两季是云和酸雨污染严重的季节,夏秋两季是一年中酸雨污染较轻的季节,从两年来的酸雨污染现状可以得出云和的酸雨污染正在逐渐减弱。通过对酸雨观测数据的分析,我认为目前的酸雨观测在观测方法及观测设备上有待改进。
参考文献:
[1]刘琼玉.我国环境检测与治理技术有关问题探讨〔J〕.江汉大学学报.2009,4:34 -35.
[2]汪水生.突发性环境污染事故的监测与治理〔J〕.科技致富向导.2010,19:11 -12.
关键词:酸雨的成因;的排放控制
前言:
酸雨就是雨水呈酸性,pH值小于5.6的雨雪或其他形式的大气降水,是大气受污染的表现。酸雨会对环境和农业带来广泛的危害,造成巨大的经济损失。酸雨是一种超越国境的污染物,它可以随同大气转移到1000km以外甚至更远的地区。科学家在人们通常认为地球上最洁净的北极圈内冰雪层中,也检测出浓度相当高的酸雨物质。因此,酸雨问题已经不再是一个局部环境问题,它已经发展成为一个全球性的环境问题。 受到全世界人们的普遍关注。而我国已成为东亚地区降水酸度最强、面积最大的酸雨区,且呈发展态势。已形成华东、西南、华南、华中4大酸雨区。其酸雨问题一直受到重视。这里就酸雨的形成原因、危害及防治作以介绍,以便人们对其了解,从而使大家积极投入到酸雨的防治和生态环境的改善中。
酸雨的形成原因以及研究
1.1酸雨的成因是一種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”,即水气凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他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。
酸雨的形成过程,可用以下两种类型的化学反应来表示:
硫酸型酸雨
(点燃)=
(亚硫酸)
(硫酸)
总的化学反应方程式:
S+(点燃)=
硝酸型酸雨
氮的氧化物溶于水形成酸:
(硝酸)
总的化学反应方程式:
总的化学反应方程式:
(元素后的数字为脚标,化学式前的数为化学计量数。)
我国的酸雨是典型的硫酸型酸雨。
1.2从中国酸雨与区域排放量的变化一致性,以及大气成分区域本底站降水中和浓度上升的事实来看,酸雨污染主要是来源于工业和等酸性物质的排放。近些年许多大中城市随着机动车保有量的急剧增加,其排放的使酸雨中浓度逐步增大;然而就而言,大气中的含量与酸雨的发生及其酸度并不完全呈正相关。另外,由于大气中碱性悬浮颗粒物的大量削减将使酸雨的成因研究变得更加复杂。从现有研究的成果来看,我国酸雨主要有以下成因:
首先,本地排放的酸性气体如和是造成酸雨污染的重要原因.如对于沿海酸雨较重的青岛市而言,近代工业发展排放大量的致酸物质以及海洋上天然排放的()是形成酸雨的主要原因,2007年浙江省酸雨监测结果同样反映了本地污染源排放对降水酸化的贡献不容忽视.浙北(如临安、杭州、绍兴等)和浙东南(舟山、台州、温州等)等经济发达地区酸雨污染较重;而浙西南经济相对落后地区(如衢州、丽水、云和等)的酸雨污染较轻。此外,湖南、广州、重庆和安徽等省、直辖市也有相应报道。
其次,区域输送是造成区域酸雨加重的主要原因研究发现,中国东部和东南部沿海地区的酸雨来源比较复杂.冬、春季不仅受西部大陆的影响,也受日本和韩国的影响.在南方重酸雨区,中长距离污染物传输的叠加是南方大部分地区酸雨的决定性来源.海南岛北部地区酸雨形成的致酸物多属远距离输送所致,主要来源于华南地区,部分来源于越南;其酸雨污染不仅与气象条件有关,而且与海南岛的地形地貌有关.此外在华北地区、四川地区的许多研究均表明,污染物区域传输对酸雨的重要影响.
此外,由于酸雨的形成是复杂的大气化学过程,受影响因素较多.局地云下降水对酸性物质的洗脱、酸性TSP、特殊的地形特征、经济布局以及气象条件等对酸雨的形成均有重要影响。
二.酸雨防治的具体对策
控制酸化的根本途径是减少或消除酸沉降的污染源,控制酸雨污染最根本的途径是控制和的排放。由于我国的酸沉降是硫酸型的,因此,硫沉降量的控制在我国酸沉降控制中占主导地位。我国政府主要围绕对的控制来进行酸雨的防治。通常的排放控制可在燃料燃烧前、燃烧中和燃烧后进行。
的排放控制:
2.1燃烧前的控制
我国现在的主要能源是煤,并且短时期不会改变这种能源结构。在工业化国家应用较广泛的技术包括使用低硫燃料、煤炭加工技术及煤的气化。
2.2燃烧过程控制
洁净煤技术是对燃烧设施进行改造或加入添加剂与目标污染物发生反应。中国洁净煤技术主要由以下几部分组成: 煤炭加工技术、煤的高效燃烧技术、煤炭转化技术,其中煤的高效燃烧技术是核心。
目前我国洁净煤技术的研究和实际应用还处于初级阶段有很多工作要做比如型煤技术我国存在两大问题,一是型煤固硫技术落后,所能达到的固硫率平均只有 50% 左右,远低于美国和日本 85%的水平,说明我国在这方面还有很大潜力,当前应大力开展固硫剂的筛选研究,提高固硫率。二是型煤化还未普及,使用散煤还很普遍,应加大型煤化推广力度。
2.3燃烧后的处理
控制和削减燃煤排放量是酸雨综合防治中最普遍采用的污染控制方法,目前主要是对燃烧过程中排放的烟气进行脱硫处理,以减少燃料燃烧后的的排放。国外成功经验证明烟气脱硫是控制酸雨和二氧化硫污染的最主要技术手段,也是唯一可大规模商业化推广应用的脱硫方式。按烟气脱硫的工艺特点,可将烟气脱硫分为湿法、干法和半干法三类。
除了上述围绕来控制酸雨之外,还应积极发展高效节能技术。在条件允许的情况下,尽可能使用洁净能源,如大力发展城市燃气,积极开发水能、核能、风能、太阳能、生物能、地热能、海洋能等洁净能源。
结束语:
冬春两季是云和酸雨污染严重的季节,夏秋两季是一年中酸雨污染较轻的季节,从两年来的酸雨污染现状可以得出云和的酸雨污染正在逐渐减弱。通过对酸雨观测数据的分析,我认为目前的酸雨观测在观测方法及观测设备上有待改进。
参考文献:
[1]刘琼玉.我国环境检测与治理技术有关问题探讨〔J〕.江汉大学学报.2009,4:34 -35.
[2]汪水生.突发性环境污染事故的监测与治理〔J〕.科技致富向导.2010,19:11 -12.